施工工艺教学课件：第八章-其他桥型-斜拉桥.ppt

1、2021年10月18日李亚东：斜拉桥1 预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土连续梁桥 拱桥拱桥 斜拉桥斜拉桥 悬索桥悬索桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥2 l概述（发展与现状）概述（发展与现状） l总体布置总体布置 l构造特点（梁、索）构造特点（梁、索） l计算分析要点计算分析要点 l施工方法施工方法 l斜拉桥图片欣赏斜拉桥图片欣赏 2021年10月18日李亚东：斜拉桥3 l主要组成部分主要组成部分主梁、斜拉索、索塔 l按（梁的）材料分类按（梁的）材料分类钢、混凝土、结合梁（叠合梁） 与混合梁斜拉桥四类 l体系受力体系受力 多次超静定结构 从索塔上用若干斜向拉索将梁吊起，使主梁在跨内增加了

2、若 干弹性支点，减少了梁内弯矩，降低梁高，提高了梁的跨越 能力 只有在斜拉索处于拉紧状态才能充分发挥弹性支撑作用 l特点特点 梁体尺寸较小，受桥下净空和桥面标高的限制少 抗风稳定性比悬索桥好 计算复杂，索与梁或塔的连接构造比较复杂 施工控制等技术要求严格 2021年10月18日李亚东：斜拉桥4 1784年，德国 Loscher设计 的木斜拉桥 1817年，英国 的Dryburgh桥， 1838重建 1817年，英国 的Kings Meadow桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥5 1868年捷克的 Franz Joseph桥 1907年法国的 Cassagne桥 1925年法国的 Leza

3、rdrieux 桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥6 新加坡新加坡Cavenaph桥，桥，1867年年 2021年10月18日李亚东：斜拉桥7 l 发展发展在20世纪50年代斜拉桥开始得到很快的发展。 根据现有资料统计，全世界已建成各类斜拉桥300余座 （几乎全是公路桥），我国占1/5左右。 l 趋势趋势 密索取代稀索 预应力混凝土斜拉桥的兴起 斜拉桥种类的多样化 l 技术问题技术问题 抗风设计（大跨） 抗震设计 斜拉索的使用寿命 埃及海船上的斜拉天桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥8 2021年10月18日李亚东：斜拉桥9 2021年10月18日李亚东：斜拉桥10 l结构造型新颖

4、结构造型新颖（直线感和柔细感） l新材料的应用新材料的应用（高强钢丝，特别是斜拉索卷材） l设计理论和计算技术的进步设计理论和计算技术的进步 l施工技术的进步施工技术的进步 l在在400800m跨度内具有很强竞争力（经济效益）跨度内具有很强竞争力（经济效益） 爪哇的竹斜拉桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥11 钢斜拉桥跨度排名前钢斜拉桥跨度排名前1010名名 桥名桥名桥位桥位 国家国家年份年份跨度跨度 多多罗Onomichi-Imabari日本1999890 诺曼第*Le Havre法国1995856 南京二桥南京中国2000628 白沙洲* 武汉 中国2000618 青州闽江*福州中国

5、1996605 杨浦*上海 中国1993602 徐浦*上海中国1997590 Meiko-ChuoNagoya日本1997590 桃夭门大桥* 舟山中国2003580 石汕头中国1998518 2021年10月18日李亚东：斜拉桥12 混凝土斜拉桥跨度排名前混凝土斜拉桥跨度排名前1010名名 桥名桥名桥位桥位 国家国家年份年份跨度跨度 SkarnsundetTrondheim Fjord挪威1991530 荆沙长江大桥 湖北中国2002500 鄂黄大桥湖北中国2001480 大佛寺重庆中国2000450 长江二桥重庆中国1996444 Barrios de Luna西班牙1983440 铜陵大

6、桥安徽中国1995432 Helgeland 挪威1991425 郧阳湖北中国1994414 Elorn法国1994400 2021年10月18日李亚东：斜拉桥13 2021年10月18日李亚东：斜拉桥14 l是国内继武汉、南京、九江、芜湖长江大桥之 后的第五座公铁两用长江大桥，也是国内最大 的公铁两用大桥 l大桥设计为主跨480米双塔双索面斜拉桥，公 路桥面以上塔高123米。正桥长4210.85米，正 桥加公路引桥全长9510.85米，其中公铁合建部 分2367.8米。公路6车道、铁路双线，桥面全宽 27米 l工程预计今年底动工，2006年底竣工，估算工 程总投资约62亿元。 2021年10

7、月18日李亚东：斜拉桥15 l江苏省南通市拟建世界上跨径 最大的斜拉桥 l位于南通农场至苏州(常熟)徐 六泾之间，西距南京约280公 里，东距长江入海口约100公 里。 l大桥全长7 600m，其中双塔斜 拉桥主跨1 088m，通航净高 62m，按6车道高速公路标准 设计，桥面设计车速100公里/ 小时，引桥120公里/小时，南 北接线全长约32.2公里 l总投资在60亿元左右，今年年 底开工建设，约5年时间建成 2021年10月18日李亚东：斜拉桥16 (c)多塔多跨式 1 1、斜拉桥孔跨布置、斜拉桥孔跨布置 2021年10月18日李亚东：斜拉桥17 独塔单跨式独塔单跨式 塔跨混合式塔跨混合

8、式 2021年10月18日李亚东：斜拉桥18 法国诺曼底桥法国诺曼底桥 日本多多罗桥日本多多罗桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥19 l斜拉桥在塔处及墩(含辅助墩)处的支承形式对主梁的受力行 为以及结构的使用性能影响较大 l根据主梁支承条件不同，可分为连续梁和连续刚架等 l连续梁式斜拉桥：行车顺畅，变形缝少，便于采用连续梁桥 的各种施工方法 l连续刚架式便于平衡对称施工，且抵抗中跨变位的刚度较大 2021年10月18日李亚东：斜拉桥20 辐射形辐射形 扇形扇形 平行形平行形 混合形混合形 星形星形 a) 双平行索面双平行索面 b) 双斜索面双斜索面 c) 单平面单平面 d) 曲索面曲索面

9、 索距的选择索距的选择密索(约68m)，优点：主 梁中的弯矩小；锚固点的构造简单；伸臂施 工时所需辅助支撑较少，每根斜索的截面较 小，斜索制造更换较容易 2021年10月18日李亚东：斜拉桥21 纵向型式纵向型式横向型式横向型式 横向型式横向型式 2021年10月18日李亚东：斜拉桥22 l主梁截面形式与所用材料及索面的布置位置有关 l预应力混凝土斜拉桥常用截面预应力混凝土斜拉桥常用截面 1、主梁截面、主梁截面 板式板式 分离式双箱分离式双箱 闭合箱形闭合箱形 半封闭箱形半封闭箱形 c)的改进式的改进式 c)的改进式的改进式 双主梁形双主梁形倒三角形倒三角形 斯卡恩圣特斯卡恩圣特 2021年1

10、0月18日李亚东：斜拉桥23 东营黄河大桥东营黄河大桥 诺曼底大桥诺曼底大桥 多多罗大桥多多罗大桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥24 2021年10月18日李亚东：斜拉桥25 钢主梁 钢横梁 小纵梁 行车轨道梁 人行道挑梁 预制桥面板 现浇桥面板 斜拉索 安安那西斯桥那西斯桥 南浦大桥南浦大桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥26 l拉索的构造拉索的构造 平行钢丝股束平行钢丝股束（Parallel Wire Strand，PWS ）将一定根数 （19，37，61，91，127，）的镀锌钢丝捆扎成股，钢丝顺 直无扭转，截面为六角形。图a，一根 平行钢绞线索平行钢绞线索（Paralle

11、l Strand Cable，PSC）将7丝钢绞线按 平行钢丝股束的排列方法，布置成六角形截面。图b 封闭式钢索封闭式钢索 ，中心有一些圆钢丝，外面则由几层楔形和Z形的 异形钢丝组成，国内没有工程实例，图c abc 2021年10月18日李亚东：斜拉桥27 l拉索的构造（续）拉索的构造（续） 平行钢丝束平行钢丝束（Parallel Wire Cable，PWC）将一束平行的预 应力钢丝放在聚乙烯套管内（压注水泥砂浆等防腐），截面 不要求是六角形，使用广泛，图a 超长节距索超长节距索80年代初期开始制造，让PWS、PWC产生扭角 （4），这样可以缠绕在卷筒上，便于运输，图b、c 高强粗钢筋索高强

12、粗钢筋索国内应用较少 2021年10月18日李亚东：斜拉桥28 l拉索的防护拉索的防护提高拉索的耐久性，增长使用寿命，减 少养护工作 钢丝的防护钢丝的防护涂防锈底漆，电泳涂漆或镀锌镀锌，或环氧涂层环氧涂层 拉索的防护拉索的防护柔性索套柔性索套，半刚性索套半刚性索套和刚性索套刚性索套 l柔性索套：柔性索套：1、封闭索防护，制作麻烦，费用高；2、平行 索用塑料罩套（聚乙烯材料）防护，1980年前后试用的方 法，现已不用；3、平行索采用聚乙烯管，在管内压注水 泥浆或树脂等，需要压浆设备；4、平行索热挤PE套防护， 广泛采用；5、钢绞线索内用PE套管（对每股钢绞线）， 外用聚乙烯硬管 l半刚性索套和刚

13、性索套半刚性索套和刚性索套：套管用钢筋混凝土、预应力混凝 土或钢管作成，可以增大刚度，减小挠度，但施工较复杂， 索套迎风面积大（对抗风不利） 2021年10月18日李亚东：斜拉桥29 2021年10月18日李亚东：斜拉桥30 l广州海印大桥广州海印大桥，中跨175m的三跨双塔单索面预应力混 凝土斜拉桥，1988年建成，PE套管防护，1995年出现 拉索断落和松弛，对186根索全部更换，耗资2 000万 l济南黄河大桥济南黄河大桥，中跨220m的五跨双塔单索面预应力混 凝土斜拉桥，1982年建成，铝管加水泥浆防护，钢丝 锈蚀严重，1995年对88根索全部更换 l犍为岷江大桥犍为岷江大桥，中跨24

14、0m的五跨双塔双索面预应力混 凝土斜拉桥，1990年建成，热挤PE套管防护，钢丝锈 蚀严重，2000底年对全部根索予以更换，耗资1000余 万 l其他拉索防护加固的桥梁其他拉索防护加固的桥梁：上海新五桥，广东九江大 桥，红水河铁路桥等 2021年10月18日李亚东：斜拉桥31 l功能 沿索爬升功能 缆索检测功能 缆索清洗功能 l上海交大97年试研 制 2021年10月18日李亚东：斜拉桥32 DINA（冷铸镦头）锚（冷铸镦头）锚 HiAm锚头锚头 钢丝镦头钢丝镦头 2021年10月18日李亚东：斜拉桥33 3、锚具：平行、锚具：平行 钢绞线索钢绞线索 VSL SSL(Single Strand

15、 Installation) 2000 斜拉索体系 2021年10月18日李亚东：斜拉桥34 4、斜拉索与混凝土梁的锚固型式、斜拉索与混凝土梁的锚固型式 2021年10月18日李亚东：斜拉桥35 l高次超静定结构高次超静定结构，需采用有限元法并借助于电子计算机来进行； 柔性索视为杆单元，主梁和索塔则作为梁单元 l可简化成平面结构平面结构，用横向分布系数来计入空间影响 l非线性结构非线性结构（结构变形较大，塔及主梁中有弯矩与轴向压力的相 互影响，以及拉索自重垂度引起的索力与变形间的非线性变化） 斜索的非线性影响（Ernst公式 ）： l恒载内力计算较为复杂恒载内力计算较为复杂 按施工程序分阶段进

16、行 拉索拉力的调整与结构恒载内力的关系（右图） 拉索初始张拉力的确定 l活载内力计算活载内力计算可采用一般线性结构的分析方法。 0 3 0 22 0 12 1E l E Ee 2021年10月18日李亚东：斜拉桥36 斜拉索拉力与主梁、索塔内力的关系斜拉索拉力与主梁、索塔内力的关系 2021年10月18日李亚东：斜拉桥37 l可采用适合于梁式桥施工的任一合适方法，如支架上 拼装或现浇，悬臂拼装或浇筑，顶推法和平转法 l由于斜拉桥梁体尺寸较小，各节段间有拉索，索塔还 可以用来架设辅助钢索，因此对各种无支架施工法更 为有利 l各方法的适用跨度 支架上拼装或现浇支架上拼装或现浇：100m左右 顶推法

17、顶推法和平转法平转法：不超过200m 悬臂拼装或浇筑悬臂拼装或浇筑：可达近900m 2021年10月18日李亚东：斜拉桥38 l悬臂施工法工序悬臂施工法工序：修建 索塔；吊装或现浇主梁 节段；安装斜拉索并张 拉；两者交替进行直至 合龙。 l施工控制施工控制：在施工过程 中，斜拉索的索力和主 梁线形需要根据实际情 况随时进行调整，且一 般需在全桥合龙后对索 力进行最终调整。 2021年10月18日李亚东：斜拉桥39 2021年10月18日李亚东：斜拉桥40 2021年10月18日李亚东：斜拉桥41 2021年10月18日李亚东：斜拉桥42 牵索式挂 篮的特点 效率系数 2021年10月18日李亚

18、东：斜拉桥43 2021年10月18日李亚东：斜拉桥44 l平行钢丝索平行钢丝索：工厂制作，现场整体安装；若索很长 （重），其吊装施工较为困难。 l钢绞线索钢绞线索：工厂制作半成品，现场按长度下料安装并最 终形成索；索力控制相对繁琐费时。 2021年10月18日李亚东：斜拉桥45 2021年10月18日李亚东：斜拉桥46 l鄂黄长江公路大桥：主桥为 55+200+480+200+55m双塔双索面 预应力砼漂浮体系斜拉桥， 2002 年合龙 l巴东长江公路大桥：双塔双索面 预应力混凝土漂浮体系斜拉桥， 主跨388m，2001年开工 l荆沙长江公路大桥：大桥共由九 个桥段组成，其中北汊通航孔桥 为

19、200+500+200mPC斜拉桥，南汊 通航孔桥为160+300+97mPC斜拉 桥 鄂黄长江公路大桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥47 公铁两用，主跨430m，混合梁，钢绞线，1997年 2021年10月18日李亚东：斜拉桥48 l预应力混凝土双索面独塔斜拉桥，74.7+258+185(102+83)+49.5m，4.6亿 l1995年开工，98年9月24日悬臂施工到23块时，梁体（16？底板）突 然断裂，主要原因：设计 l2000年9月修复后架通 2021年10月18日李亚东：斜拉桥49 结合梁，钢绞线索，主跨518m，1998年 2021年10月18日李亚东：斜拉桥50 l三塔

20、单索面预应力混凝土斜拉桥，钢绞线索 l主跨348m，梁段预制拼装，2001年完工 2021年10月18日李亚东：斜拉桥51 Ting Kan 三塔斜拉桥，主跨448m 2021年10月18日李亚东：斜拉桥52 最大跨径的砼独塔斜拉桥 主跨 283 283m 2021年10月18日李亚东：斜拉桥53 l马桑溪大桥：179360 179m预应力混凝土 斜拉桥，VSL SSI 2000 钢绞线斜拉索体系， 2001年底完工 l大佛寺大桥：主跨 450m预应力混凝土斜 拉桥，2001年9月合龙 l重庆长江二桥：主跨 444m预应力混凝土斜 拉桥，1996年建成 l王家沱大桥：主跨 530m预应力混凝土

21、斜 拉桥，待建 马桑溪大桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥54 主桥为200230单索面独塔预应力混凝土斜拉桥， 平行索，1988年建成通车 2021年10月18日李亚东：斜拉桥55 l亚洲最大的独塔斜拉桥，总投资6亿元，近日通车 l全长2650m，主跨310m为钢箱梁结构，边跨190m为 砼箱梁结构，主塔高168m，桥面按四车道标准设计， 宽23m 2021年10月18日李亚东：斜拉桥56 l位于海南海口市，近期 通车 l主桥长636.60米，桥型为 双塔双索面三跨连续预 应力混凝土边主梁斜拉 桥，主跨340米。主塔呈 钻石型，塔高106.9米。 l索塔采用沉井基础，深 40.10米，

22、在沉井施工中， 采用先进的600吨大型浮 吊一次整体吊装钢壳浮 运，属国内首创 2021年10月18日李亚东：斜拉桥57 混凝土梁，主跨96m，钢绞线，单线，1981年 2021年10月18日李亚东：斜拉桥58 安纳西斯桥，主跨465m， 结合梁， 1986年 2021年10月18日李亚东：斜拉桥59 美国美国新加坡新加坡 日本日本 西班牙西班牙 2021年10月18日李亚东：斜拉桥60 l在建桥梁，设计汲取了海船的特点 l混凝土前倾独塔，单跨，由后面的曲线钢拉杆及空间索平 衡 2021年10月18日李亚东：斜拉桥61 l由林同炎国际公司设计 l无塔斜拉桥 2021年10月18日李亚东：斜拉桥

23、62 l市政施工视频市政施工视频 备考备考13年一二级建造师年一二级建造师 市政市政 必备参考资料必备参考资料 lhttp:/ 十一月主讲 l首先讲一下我的整个讲解过程方式： l总体而言从现在开始复习就算是从零开始，时间上面来说还是够的， 市政一门课应该保证100小时以上的学习，如果现场经验不足，可能 要需要200小时甚至更多的时间。 l之前说的三部曲呢，主要是 l入门把书读厚阶段：理解全书，各类施工方式80分 l详细分析：理解考点、用真题捕捉考点。记忆。背诵。读薄阶段。90 分 l全书融会贯通，就是闭上眼睛。整书有个概念。 l最后就是针对太极拳的题目,我们尽量去用无赖的技巧去多拿分. lhttp:/ 十一月 收集整理 2013年5月 5日 lhttp:/ l及时收藏