缩短自锚式悬索桥施工工期的方案研究

摘要

自锚式悬索桥结构新颖、造型美观，景观及造型上的优势使得这种桥型具有一定的竞争力。目前，自锚式悬索桥的施工顺序主要存在“先梁后缆”和“先缆后梁”两种。这两种施工方案主缆和主梁的施工都必然存在先后关系，对于北方严寒地区，要求尽量减少冬季施工时间，工期又较紧的工程就必须寻求另外的施工方法，以求最大限度地减少施工工期。
　　 论文从减少施工工期的思路出发，提出了在主梁未施工完成前架设主缆和猫道的施工方案—“梁缆同步”施工方案，介绍了方案的主要构思并对此施工方案的合理性进行了深入的研究。因主梁未施工完成前不能利用主梁来承受主缆以及猫道传递的水平荷载，要在这个时候架设主缆和猫道，首先要解决的问题是主缆的临时锚固问题。论文对牡丹江市西十一条路跨江大桥进行分析，得出采用梁缆同步施工方案时临时锚固体系需要克服的水平力，在此基础上提出了三种临时锚固体系，并分别从受力以及工程量等方面进行比较，结合牡丹江市西十一路跨江大桥工程自身特点，确定了一种经济合理的临时锚固方式。论文针对不同跨度、不同垂跨比的双塔及独塔自锚式悬索桥进行了分析，得出了不同跨度、不同垂跨比的自锚式悬索桥采用梁缆同步施工方案时较为合理的临时锚固方式。研究了采用梁缆同步施工方案时的施工组织设计，通过经济效益以及社会效益的分析，证明了此方案的合理性。
　　 本文的研究方法为今后自锚式悬索桥的施工提供了一种经济合理的可选方案。

目录

声明

摘要

第1章 概述

1．1 自锚式悬索桥

1．1．1 自锚式悬索桥的优缺点

1．1．2 国外自锚式悬索桥

1．1．3 国内自锚式悬索桥的崛起

1．2 自锚式悬索桥施工技术及方法研究现状

1．2．1 临时锚碇法

1．2．2 支架法

1．2．3 临时支墩法

1．2．4 斜拉法

1．3 论文的工程背景

1．4 梁缆同步施工方案介绍

1．4．1 梁缆同步施工方案的提出

1．4．2 梁缆同步施工的关键问题

1．5 论文的主要工作

第2章 空缆和猫道的内力分析

2．1 工况描述

2．2 有限元模型的建立以及分析

2．2．1 成桥有限元模型参数

2．2．2 有限元模型的建立

2．2．3 计算荷载及工况分析

2．2．4 结果分析

2．2．5 梁端支座的水平抗力分析

2．3 本章小结

第3章 临时锚固体系方案的研究

3．1 概述

3．2 几种临时锚固体系方案研究

3．2．1 临时锚固体系方案一

3．2．2 临时锚固体系方案二

3．2．3 临时锚固体系方案三

3．3 方案比选

3．4 本章小结

第4章 梁缆同步施工方案的应用分析

4．1 概述

4．2 水平力的计算分析

4．2．1 均布荷载作用下主缆水平力分析

4．2．2 跨中集中荷载作用下主缆的水平力分析

4．2．3 总水平力分析

4．3 主跨主梁为钢结构的双塔自锚式悬索桥的相关分析

4．3．1 不同跨度、不同垂跨比主缆水平分力分析

4．3．2 结论

4．4 主跨主梁为钢筋混凝土的自锚式悬索桥的相关分析

4．4．1 不同跨度、不同垂跨比主缆水平分力计算

4．4．2 结论

4．5 独塔自锚式悬索桥的相关分析

4．6 方案的应用分析

4．6．1 方案一的适应性分析

4．6．2 方案二的适应性分析

4．7 本章小结

第5章 “梁缆同步”施工组织研究

5．1 概述

5．2 施工部署

5．2．1 施工组织机构

5．2．2 人员计划

5．2．3 机械设备的配备

5．2．4 水电的配置

5．3 主梁施工工艺

5．3．1 概述

5．3．2 钢管支架

5．3．3 模板工程

5．3．4 钢筋工程

5．3．5 预应力管道施工

5．3．6 混凝土施工工艺

5．3．7 预应力施工工艺

5．4 缆索系统施工工艺

5．4．1 主索鞍、散索鞍安装

5．4．2 牵引系统

5．4．3 猫道系统的构造与施工

5．4．4 主缆架设施工

5．4．5 主缆紧缆施工

5．4．6 索夹、吊索安装施工

5．4．7 体系转换

5．4．8 主缆缠丝防护

5．4．9 上部结构防腐涂装

5．4．10 大临结构拆除

5．5 本章小结

第6章 经济效益和社会效益

6．1 工期分析

6．2 经济效益

6．3 社会效益

6．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间参与科研实践项目

附件一：专利申请书