桥梁塔柱钢筋笼整体快速装配技术研究.pptx

1、超高变截面墩塔节段钢筋整体快速装配技术研究报告责任创精品 诚信铸丰碑中交路桥建设有限公司 2015年9月路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来亚洲第一三跨连续全漂浮悬索桥亚洲第一三跨连续全漂浮悬索桥 厦门海沧大桥厦门海沧大桥中国第一座真正意义上的跨海大桥中国第一座真正意义上的跨海大桥 东海大桥东海大桥当时世界最长的跨海大桥当时世界最长的跨海大桥 杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥目前目前世界第一高世界第一高桥桥 四渡河特大桥四渡河特大桥目前世界规模最大的隧桥结合工程目前世界规模最大的隧桥结合工程 上海长江隧桥上海长江隧桥目前世界最长的跨海大桥目前世界最长的跨海大桥 青岛海湾大桥青岛海湾大桥国内最大空间缆

2、索自锚悬索桥国内最大空间缆索自锚悬索桥 杭州钱塘江九桥杭州钱塘江九桥当年我国海外最大交通基础项目当年我国海外最大交通基础项目 印尼马都拉大桥印尼马都拉大桥 技术创新是企业永恒的主题，对于获得和保持企业的竞争优势、提高企业的核心竞争实力、加速企业的发展和拓宽发展空间都具有非常重要的意义。“高、特、难、新”的公路桥梁工程是中交路桥的传统优势领域。中交路桥建设一直牢记“高端品牌工程是公司的企业形象，是综合竞争实力的象征”，高度重视技术创新工作，公司先后涌现出了厦门海沧大桥、佛山东平大桥、东海大桥、杭州湾大桥、青岛海湾大桥、沪蓉西四渡河特大桥、杭州市江东大桥、望东长江公路大桥等一批成果丰硕的项目。继去

3、年论坛向大家汇报里的原创技术“大倾角裸岩面深水钢围堰施工技术”后，我公司的技术团队又研发了一些路桥施工新技术，本次论坛给各位专家、同仁汇报近阶段研发的一项原创技术“超高变截面墩塔节段钢筋整体快速装配技术”。路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来节节段段制制作作整整体体起起吊吊高高空空对对位位节节段段连连接接研究对象变截面墩塔节段钢筋制安技术特点体现厂制装配优势精细化要求高可升级空间大适用范围广运用效果极大提高安装速度全面提升制作质量大幅减少风险环节首创因素坚韧顽强，首获突破研发依托贵州鸭池河特大桥技术简介路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来 “大型化、装配化、工厂化、标准化是当今世界工程建设的最新理

4、念和最高境界。传统的交通基础建设，是一种劳动密集型生产方式，几个技术员、带着一群农民工搞建设，看上去轰轰烈烈，但本质上是一种落后的生产组织方式，这恰恰是中国承包商和世界先进企业的根本差距所在”，因此“四化”也是当今每位桥梁建设者努力的方向。研发背景 这些“工业化”特点的大型工程实例在国内不断涌现，不仅得益于我国工业实例、经济实力快速发展，更是“四化”理念在桥梁建设中不断深化的体现。研发背景东海大桥墩柱预制吊装东海大桥墩柱预制吊装嘉绍大桥连续梁预制节段拼装嘉绍大桥连续梁预制节段拼装高铁整孔预制吊装高铁整孔预制吊装珠港澳大桥青州航道桥主珠港澳大桥青州航道桥主珠港澳大桥青州航道桥主珠港澳大桥青州航道

5、桥主塔中国结整体制作吊装塔中国结整体制作吊装塔中国结整体制作吊装塔中国结整体制作吊装研究对象的特点：结构特点主筋层数多（35层）；主筋密集（净距6.8cm）、数量大（约600根）；箍筋、水平筋、钩筋等数量大、布置复杂；竖向倾斜（48）；截面变化（10m8m）；单节吨位大（约50t）。力学特点结构相对松散，难以独自承受较大的集中力；尺寸大但刚度小，易变形，无法实现高精度对接；阻风面积大。现场施工特点高空作业多；劳动强度大。研发背景研究对象：路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来研发目的：快速、安全、高质、低成本，体现“四化”研发背景路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来 钢筋骨架的施工由最初的施工现场散

6、件绑扎成形，逐渐演变成在后场整体或者分节（段）预制，然后整体或者分节（段）吊运至现场，采用专用起吊设备整体提吊进行安装。整体吊装施工能有效缩短钢筋施工周期，节省施工成本。最初钢筋骨架整体施工，主要为基桩钢筋笼，后逐渐推广到墩柱、盖梁及预制梁等结构的钢筋骨架整体施工。技术现状“长线法长线法”制作基桩钢筋笼制作基桩钢筋笼盖梁钢筋整体制作、安装盖梁钢筋整体制作、安装预制梁钢筋整体制作、安装预制梁钢筋整体制作、安装路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来 在竖向钢筋节段对接上，为了上述目的桥梁建设者也做了大量的研究和实践，如：基桩墩柱钢筋节段、塔柱钢筋片体、墩身钢筋整体制安等。技术现状主筋整体吊运主筋整体吊

7、运墩身钢筋整体制安：单层、单节墩身钢筋整体制安：单层、单节基桩钢筋笼对接基桩钢筋笼对接路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来但对复杂大型钢筋骨架整体吊装施工研究效果不理想，如索塔等大型节段钢筋整体吊装无成功实例。主要原因是索塔结构多为变截面，钢筋骨架结构复杂，竖向钢筋均为多层（3-5层），且分布较为密集，各节段钢筋具有松散、易变形且重心位置变化等特点，要实现索塔结构钢筋骨架节段吊装施工，需要解决诸多难题。国内很多大型知名施工企业都对复杂索塔钢筋节段整体吊装施工进行了探索，但均以效果不理想、既定目的难以实现而未获成功。技术现状路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来贵黔高速鸭池河特大桥效果图依托工程路通天

8、下路通天下 诚筑未来诚筑未来贵 黔 高 速 鸭 池 河 特 大 桥 桥 梁 全 长 1466.5m1466.5m，主 桥 布 置 为：72+72+76+800+76+72+72=1240m双塔双索面混合梁斜拉桥（国内在建最大跨径），其中边跨箱梁采用混凝土结构，中跨采用钢桁梁结构。主塔采用H形桥塔，贵阳岸塔塔高高243.2m243.2m，黔西岸塔塔高高258.2m258.2m，设上、下两道横梁。公司贵黔高速鸭池河特大桥施工工期紧，要在业主要求的工期内完成工程施工，必须对各施工部位进行技术革新，以缩短施工工期。对索塔钢筋骨架施工采用钢筋节段整体吊装施工工艺，以减少传统工艺施工钢筋所需时间，同时提高

9、公司的研发能力。依托工程路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来 索塔钢筋节段吊装技术借鉴钢箱梁节段厂内匹配加工的思路。在地面设置索塔钢筋预拼胎架，将索塔竖向主筋按基准节+次节钢筋节段“1+1”匹配方式加工成整体节段。随后钢筋节段整体吊装至塔上，进行上下节塔柱钢筋的对接，主筋连接完成后，安装剩余部分的主筋、钩筋。索塔钢筋节段吊装思路路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来由于本项技术在国内无成功实例，我们的技术团队在进行了广泛的调研和电脑模拟之后，还进了多阶段多次实体实验。实体试验第一阶段试验第一阶段试验路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来实体试验第一阶段试验情况：发现了很多难题第一阶段试验情况：发现了很多

10、难题1.钢筋根数多，直螺纹间隙相互差距大；2.钢筋层数多，同步就位困难；3.箍筋、水平筋、钩筋等数量大，与主筋干扰；4.节段倾斜度大，且每节不同，重心难以精确计算；5.截面不断变化，吊心难以掌控；6.钢筋节段结构柔度大、且松散，承载能力弱；7.钢筋节段刚度小，易变形；8.山区顺时大风，节段阻风面积大；9.钢筋节段绑扎困难且存在倾覆的安全风险；10.钢筋绑扎过程的斜率及尺寸控制困难；11.主筋密集且双肢主筋对接相互干扰；12.钢筋接头拆除困难；13.钢筋与劲性骨架连接不够牢固；14.钢筋节段就位困难；15.劲性骨架连接速度慢.注：未解决的问题；已解决的问题各阶段发现（解决）的主要难题路通天下路通

11、天下 诚筑未来诚筑未来实体试验第二阶段试验情况：解决了主要难题第二阶段试验情况：解决了主要难题1.钢筋根数多，直螺纹间隙相互差距大；2.钢筋层数多，同步就位困难；3.箍筋、水平筋、钩筋等数量大，与主筋干扰；4.节段倾斜度大，且每节不同，重心难以精确计算；5.截面不断变化，吊心难以掌控；6.钢筋节段结构柔度大、且松散，承载能力弱；7.钢筋节段刚度小，易变形；8.山区顺时大风，节段阻风面积大；9.钢筋节段绑扎困难且存在倾覆的安全风险；10.钢筋绑扎过程的斜率及尺寸控制困难；11.主筋密集且双肢主筋对接相互干扰；12.钢筋接头拆除困难；13.钢筋与劲性骨架连接不够牢固；14.钢筋节段就位困难；15.

12、劲性骨架连接速度慢.注：未解决的问题；已解决的问题各阶段发现（解决)的主要难题路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来实体试验第三阶段试验情况：完善了技术细节第三阶段试验情况：完善了技术细节1.钢筋根数多，直螺纹间隙相互差距大；2.钢筋层数多，同步就位困难；3.箍筋、水平筋、钩筋等数量大，与主筋干扰；4.节段倾斜度大，且每节不同，重心难以精确计算；5.截面不断变化，吊心难以掌控；6.钢筋节段结构柔度大、且松散，承载能力弱；7.钢筋节段刚度小，易变形；8.山区顺时大风，节段阻风面积大；9.钢筋节段绑扎困难且存在倾覆的安全风险；10.钢筋绑扎过程的斜率及尺寸控制困难；11.主筋密集且双肢主筋对接相互干扰

13、；12.钢筋接头拆除困难；13.钢筋与劲性骨架连接不够牢固；14.钢筋节段就位困难；15.劲性骨架连接速度慢.注：未解决的问题；已解决的问题各阶段发现（解决)的主要难题路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来目前贵黔鸭池河大桥主塔已封顶，通过433节塔柱钢筋施工证明，本创新技术效果显著：进度效果：复杂而繁琐的钢筋制安与混凝土等强同步进行，大幅度缩短节段钢筋安装时间，4872小时/节810小时；质量效果：现场散装厂内标准化制作、验收，人工操作、质量管控非常便捷，单节近600个直螺纹间隙相互误差小于1mm，全部连接合格，真正做到了一次通过率100%；安全效果：将大量的高空作业转为地面厂内施工，极大地降低

14、了安全风险。这一成果体现了“大型化、装配化、工厂化、标准化”理念的先进性。成功应用于工程实体路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来课题：“超高变截面墩塔节段钢筋整体快速装配技术”被确立为中国交建的重点科研项目，目前正在整理研究报告。专利：1、劲性骨架及采用该劲性骨架的索塔施工结构2、钢筋节段拼装胎架3、钢筋节段的组拼方法4、上塔柱钢筋节段的组拼方法5、斜拉桥索塔塔柱钢筋的安装方法研发成果路通天下路通天下 诚筑未来诚筑未来结语“超高变截面墩塔节段钢筋整体快速装配技术”2014年4月立项，2014年10开始应用，2015年8月实施成功，历时17个月，科研团队多达97人，包括专家、业主、设计、监理、施工、操作工人，经过三阶段10多次的实体实验，在这个过程中遇到了很多难题，部分研发成员出现过放弃的想法，在“大家都没做成，我们能不能按时做成”的问题上出现过激烈讨论，但团队领导组毫不动摇，经过不断攻坚克难，终于突破了这个业内难题，因此，我今天想和大家分享的是“科技创新需要坚韧顽强”。汇报完毕！汇报完毕！敬请各位敬请各位专家批评指正专家批评指正，谢谢！，谢谢！责任创精品 诚信铸丰碑