1、交通土建工程構(gòu)造 課程學(xué)習(xí)交流 班級：14級土木研2班姓名：黃薪穎 學(xué)號：0214231一、工程概況開工時間：2000年10月25日竣工時間：2003年 6月28日北起浦西魯班路，穿越黃浦江，南至浦東濟(jì)陽路，全長8722米大橋主橋?yàn)槿摻Y(jié)構(gòu)，直線引橋全長3900米，其中主橋長750米，寬28.75米，采用一跨過江，由于主跨直徑達(dá)550米，居世界同類橋梁之首，被譽(yù)為“世界第一鋼拱橋”。主橋按6車道設(shè)計，引橋按六車道、四車道設(shè)計設(shè)計航道凈空為46米，通航凈寬為340米。主拱截面世界最大，為9米高，5米寬，橋下可通過7萬噸級的輪船。它也是世界上首座完全采用焊接工藝連接的大型拱橋。二二、地地位以位以及

2、建設(shè)及建設(shè)的的地位地位和和意義意義1.地位：盧浦大橋創(chuàng)下了10個“世界之最”。（1）世界上跨徑最大的拱形橋，跨度達(dá)550米（2）世界上首座采用箱型拱結(jié)構(gòu)的特大型拱橋（3）世界上首座除合龍接口一端采用栓接外，完全采用焊接工藝連接的大型拱橋（4）單件構(gòu)件吊裝重量居世界首位（5）主橋建筑中融合了斜拉橋、拱橋、懸索橋等三種不同類型的橋梁施工工藝于一身，是世界上在單座橋梁建造中采用的施工工藝最多的一座橋（6）主橋結(jié)構(gòu)用鋼量是世界上單座拱橋用鋼量最大（7）世界上單座拱橋建造中措施用鋼量最大的一座（8）大橋所用的16根水平系桿索，是目前世界上拱橋中長度最大、直徑最粗、單根重量最重以及單根張拉噸位最大的水平索

3、（9）現(xiàn)場鋼板焊接厚度達(dá)100毫米，是世界鋼結(jié)構(gòu)橋梁建造中現(xiàn)場鋼板焊接厚度最大的一座（10）目前世界上在單座橋梁重建中使用大型機(jī)械設(shè)備和設(shè)施最多2.意義：盧浦大橋北起浦西魯班路，穿越黃浦江，南至浦東濟(jì)陽路，加強(qiáng)了兩岸的交流，緩解了交通壓力，也成為城市的交通樞紐之一。同時，盧浦大橋的修建刷新了多項(xiàng)世界紀(jì)錄，突破了許多橋梁難題，成為了中國橋梁大跨度鋼結(jié)構(gòu)拱橋中的典型。三、工程的設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)道路等級：城市主干道設(shè)計車速：60KM/H 抗震：地震基本烈度7度最大縱坡：主線5%，匝道6.4%主橋：雙向六車道，車行道總寬24.5m；每側(cè)觀光人行道寬2.0m航道凈空：凈高46m，凈寬340m。主拱截面

4、:為9米高，5米寬計算荷載：汽車-20級驗(yàn)算荷載：掛車-100級。人群荷載：4KN/m2全橋均布人群荷載：2.4 KN/m2主橋橋面豎曲線半徑為900Om主橋橋面縱坡3.75%,橫坡2%,中跨主橋橋面寬2918m,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN。四.建設(shè)初期的設(shè)計方案比選和推薦案方的優(yōu)越性在本方案設(shè)計中選擇斜拉橋,懸索斜拉協(xié)作體系橋,懸索橋以及拱橋4種橋型方案進(jìn)行比較、論證。主要從結(jié)構(gòu)性能、主要施工方法和施工進(jìn)度安排、設(shè)計條件、外觀等方面進(jìn)行比較。1.斜拉橋方案斜拉橋設(shè)計方案采用鋼混凝土混合型斜拉橋結(jié)構(gòu),即邊跨主梁為混凝土結(jié)構(gòu),中跨主梁為鋼結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)體系:主橋采用雙塔、雙索面多跨連續(xù)斜拉橋結(jié)構(gòu),邊跨為

5、4跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,并伸入主跨24m,主跨鋼箱梁結(jié)構(gòu)長度為502m。塔墩固結(jié),塔柱采用鉆石型。主跨跨徑:550m,跨徑組合:45m+45m+54m+56m+550m+56m+54m+45m+45m=950m。橋?qū)?30.35m。2.懸索斜拉協(xié)作體系橋方案跨徑組合:33.5m+38m+48.5m+550m+48.5m+38m+33.5m=790m。主跨跨徑550m,結(jié)構(gòu)體系:主橋?yàn)閼宜?、斜拉協(xié)作體系,邊跨主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),伸入主跨24m,中跨主梁為鋼結(jié)構(gòu),長502m,其中懸索部分長250m,其余為斜拉部分。主纜矢跨比f/L=1/10。主纜與斜拉索索面橫橋向中距25m。橋?qū)?30.35

6、m。3.懸索橋方案主跨跨徑:550m?？鐝浇M合:40m+243m+44m+550m+44m+243m+40m=890m。結(jié)構(gòu)體系:單孔雙鉸加勁鋼箱梁懸索橋,主跨兩側(cè)邊孔采用40m44m的預(yù)應(yīng)力混凝土筒支T梁。主纜矢跨比f/L=1/10,主纜橫橋向中距為25m。橋?qū)?30.35m。4.拱橋方案拱橋設(shè)計方案采用系桿拱橋主跨跨徑:550m,跨徑組合:100m+550m+100m=750m。主跨為跨徑550m,矢跨比f/L=1/6,拱肋為砼-鋼混合結(jié)構(gòu),即由100m砼箱形拱肋+350m鋼箱拱肋+100m砼箱形拱肋組成,加勁梁采用鋼-砼結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。主橋邊跨采用跨徑為100m的預(yù)應(yīng)力砼懸臂箱梁結(jié)構(gòu)。主跨結(jié)

7、合梁標(biāo)準(zhǔn)段橋?qū)?28.75m。5.方案比較1.斜拉橋：優(yōu)勢：造價低、結(jié)構(gòu)性能好,造型挺拔美觀,有豐富的設(shè)計、施工經(jīng)驗(yàn),工程容易實(shí)施，既技術(shù)又經(jīng)濟(jì)。劣勢：難以滿足應(yīng)征文件中提出的“使大橋成為新的標(biāo)志性建筑”的要求。5.方案比較2.協(xié)作體系橋其建筑造型與斜拉橋比相差不多,但結(jié)構(gòu)性能比斜拉橋差,上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)施工需具備斜拉懸索2種橋型的施工方法,材料用量多,造價稍高,為非經(jīng)濟(jì)跨徑。5.方案比較3.懸索橋優(yōu)勢：造型簡潔、美觀,線形流暢,且有別于黃浦江上已有橋梁的建筑造型劣勢：結(jié)構(gòu)剛度差,位于軟土地基上基礎(chǔ)工程量大,造價最高。系桿拱橋受力明確,造價比斜拉橋稍高,結(jié)構(gòu)性能良好,按照本方案的設(shè)計構(gòu)思和上

8、海地區(qū)的橋梁設(shè)計施工水平,工程也易于實(shí)施。5.方案比較4.拱橋（系桿拱橋）受力明確，按照本方案的設(shè)計構(gòu)思和上海地區(qū)的橋梁設(shè)計施工水平,工程也易于實(shí)施。造價比斜拉橋稍高,結(jié)構(gòu)性能良好具有大跨徑T構(gòu)連續(xù)梁、連續(xù)鋼構(gòu)、斜拉橋、系桿拱等多種橋型的設(shè)計方案施工方案可行建筑造型,雄偉壯觀,具有時代氣息方案的實(shí)施不僅可以“使大橋成為新的標(biāo)志性建筑”,而且還有利于我國橋梁技術(shù)水平的進(jìn)一步提高和發(fā)展。橋型方案綜合比較綜上，盧浦大橋采用拱橋方案進(jìn)行施工。五、典型工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)造組成技術(shù)特點(diǎn)及其難點(diǎn)1.1.臨時索塔體系的設(shè)計與施工臨時索塔體系的設(shè)計與施工難點(diǎn)：大跨度懸臂施工將產(chǎn)生巨大應(yīng)力解決辦法：主拱采用扣索法施工，

9、即在浦東浦西各設(shè)置缶時索塔體系，以滿足施工需要五、典型工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)造組成技術(shù)特點(diǎn)及其難點(diǎn)2.2.尾端節(jié)點(diǎn)設(shè)計尾端節(jié)點(diǎn)設(shè)計 難點(diǎn)：通過尾端節(jié)點(diǎn)的力主要有：水平拉索的錨固力；分配到邊跨拱肋和邊跨加勁梁上用以平衡中跨拱推力的壓力，錨墩支座反力。為使結(jié)構(gòu)受力合理，上述幾個力構(gòu)成的力系應(yīng)交匯于一點(diǎn)。但是，由于水平拉索和加勁梁的重心不可能完全重合。解決辦法：設(shè)計控制水平拉索中心線、邊跨拱肋拱軸線和錨墩支座中心線（也是端橫梁中心線）交匯于一點(diǎn)，這樣就保證了幾個主要的力力線傳遞合理；邊跨加勁梁雖然略有偏差，但所占比例很小。五、典型工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)造組成技術(shù)特點(diǎn)及其難點(diǎn)3. 3. 鋼橋面瀝青鋪裝鋼橋面瀝青鋪裝大多數(shù)

10、正交異性鋼橋面,局部變形大,且變形復(fù)雜,加之鋼橋面板本身熱容量小,傳熱大,而且需解決防水、防銹及層間結(jié)合等問題,因此,要求對鋼橋面鋪裝層有較高的要求。如具有良好的抗疲勞開裂性變形特性、良好熱穩(wěn)定性、良好的防水和抗滑性能及與鋼橋面良好的隨從性。解決辦法：重點(diǎn)研究鋼橋面防水粘接鋪裝體系,又兼顧瀝青混合料的更高溫度抗車轍及低溫抗開裂縫和抗滑綜合性能,形成適合盧浦大橋鋼橋面鋪裝的成套技術(shù),并提出優(yōu)化方案。六、盧浦大橋所采用的施工技術(shù)及其管理措施1.1.拱橋方案拱橋方案的基本參數(shù)的基本參數(shù)主跨跨徑:550m,跨徑組合:100m+550m+100m=750m。主跨為跨徑550m,矢跨比f/L=1/6的系桿

11、拱橋拱肋為砼-鋼混合結(jié)構(gòu),即由100m砼箱形拱肋+350m鋼箱拱肋+100m砼箱形拱肋組成,加勁梁采用鋼-砼結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。主橋邊跨采用跨徑為100m的預(yù)應(yīng)力砼懸臂箱梁結(jié)構(gòu)。主跨結(jié)合梁標(biāo)準(zhǔn)段橋?qū)?28.75m。六、盧浦大橋所采用的施工技術(shù)及其管理措施2.拱橋方案的可靠性分析（1）施工工藝的可靠性（2）結(jié)構(gòu)分析的可靠性3.3.主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造（1）拱肋:本橋拱肋采用砼-鋼混合結(jié)構(gòu),跨中350m(水平距離)的拱肋為鋼箱結(jié)構(gòu),距拱腳100m(水平距離)以內(nèi)為砼箱梁結(jié)構(gòu)。拱肋高度自拱腳處15m高變化到拱頂8m高。單片拱肋寬6m。兩片拱肋的橫橋向中距自拱腳處31m變化到拱頂處6m。拱頂約180m范圍3.3

12、.主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造（2）吊索:加勁梁承受的車輛和人群荷載通過吊索傳遞給系桿拱體系。順橋向吊索采用斜交網(wǎng)狀布置,每根吊索的傾斜角為6070,加勁梁吊點(diǎn)的間距為9m。3.3.主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造（3）水平拉索:水平拉索作為系桿承受拱肋的強(qiáng)大的水平推力。水平拉索分2組布置,每組由14根拉索組成。拉索采用扭絞型平行鋼絲,熱擠PE護(hù)套、冷鑄錨成品索。設(shè)計安全系數(shù)k2.5。每根水平拉索可更換。3.3.主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造（4）加勁梁:加勁梁采用鋼-砼結(jié)合梁結(jié)構(gòu),鋼主梁為腹板傾斜的工字型斷面,腹板的傾斜度與吊索保持一致。鋼梁高2.7m,兩片鋼主梁橫橋向間距為31m。鋼橫梁亦為工字型斷面,梁高2.753m,順橋

13、向間距為4.5m。鋼梁工廠制作采用焊接,現(xiàn)場拼裝采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接。砼橋面板厚0.25m,預(yù)制橋面板通過焊釘和現(xiàn)澆砼接縫和鋼主梁,鋼橫梁連成整體,形成結(jié)合梁橋面系。3.3.主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造（5）邊跨懸臂梁:主橋邊跨采用常規(guī)的預(yù)應(yīng)力砼懸臂箱梁+橫梁結(jié)構(gòu)。邊跨橋?qū)?3m53m,由兩個分離式的單箱組成。由于構(gòu)造上需要主梁斷面與砼拱肋對接,兩個箱梁的中距也為31m。箱梁底寬7m,梁高4.5m(邊墩處)10.5m(拱腳處)。兩個分離箱梁之間設(shè)置橫梁,橫梁間距為5.0m。3.3.主體結(jié)構(gòu)設(shè)計與構(gòu)造（6）主墩、邊墩:均為雙柱式橋墩,墩身為箱形截面鋼筋砼結(jié)構(gòu)。主墩墩身順橋向?qū)?0m,橫橋向?qū)?m。邊跨懸

14、臂箱梁和主跨砼拱肋固結(jié)于主墩墩頂橫梁,系桿即水平拉索亦錨固于該區(qū)域,因此墩頂橫梁需進(jìn)行局部加強(qiáng)處理,采取相應(yīng)的構(gòu)造措施以滿足結(jié)構(gòu)受力需要。邊墩墩身順橋向?qū)?m,橫橋向?qū)?m。邊墩蓋梁為箱形截面預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu),邊墩支座為縱向滑動支座,蓋梁上設(shè)置縱、橫、豎三向限位裝置?；A(chǔ)持力層選用71-2層,樁型采用 800或 1000C80PHC樁。4.4.結(jié)構(gòu)性能（1）靜力性能加勁梁(拱肋)在活載作用下的垂直變形幅度為20cm。砼拱肋、鋼拱肋、加勁梁、吊索、水平拉索、邊跨懸臂梁、主墩墩身、橋梁基礎(chǔ)等各部構(gòu)件在各種荷載組合下其應(yīng)力均小于規(guī)范允許值。（2）動力性能計算臨界風(fēng)速約70m/s,大于設(shè)計風(fēng)速55m/s,

15、抗震計算符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。5.5.主要施工方法與施工進(jìn)度安排主墩及邊墩：墩身采用提升模板和泵送混凝土澆筑墩身砼,主墩橫梁和邊墩蓋梁：支架法泵送砼施工邊跨砼箱梁與主跨砼拱肋：掛蘭懸臂對稱平衡澆筑邊跨橫梁：部分預(yù)制,以濕接頭方式與箱梁相連現(xiàn)澆橋面板：吊模施工;鋼拱肋：采用塔架斜拉索法分段懸臂拼裝,起重量為320t,接頭可用焊接也可用栓接5.5.主要施工方法與施工進(jìn)度安排施工塔架用萬能構(gòu)件或軍用桁架拼裝，置于砼拱肋懸臂端處,并與懸臂梁、施工纜索組成自平衡體系加勁梁安裝：先將鋼主梁、鋼橫梁和小縱梁聯(lián)成框架結(jié)構(gòu)后逐段吊裝就位,加勁梁節(jié)段長度918m,起吊重量為62t124t吊裝預(yù)制橋面板,現(xiàn)澆接縫,形成

16、結(jié)合梁斷面再施加橋面預(yù)應(yīng)力。施工進(jìn)度安排:共約28個月七、施工的主要控制環(huán)節(jié)難度極大的中跨拱肋施工,即橋面以上Z8號拱肋至Z21號合龍段拱肋的安裝為本工程的主要控制環(huán)節(jié)。主要從以下幾方面進(jìn)行施工控制：1.確定合理的中跨拱施工方案2.施工機(jī)具、臨時設(shè)施和配件（包括拱上吊機(jī)、懸掛移動平臺、臨時風(fēng)撐及其他主要施工配件）3.標(biāo)準(zhǔn)段施工工藝（包括吊前準(zhǔn)備、提升安裝、調(diào)索）4.4.合龍段施工工藝合龍段施工工藝(1)合龍段施工方案的確定(2)合龍段測量(3)合龍段長度的確定(4)合龍段安裝八、盧浦大橋總投資及其資金籌措盧浦大橋總投資為22.4億元其中長期貸款為15.5億元，由中國工商銀行發(fā)放，發(fā)放期限為15

17、-18年融資模式：BOT融資模式擔(dān)保方式：業(yè)主將特許專營權(quán)做質(zhì)押，并輔之以工商銀行作為業(yè)主投保的各種商業(yè)保險和施工單位出據(jù)的保函的第一收益人八、盧浦大橋總投資及其資金籌措BOT融資方式風(fēng)險規(guī)避：結(jié)合BOT項(xiàng)目融資的法律要求，重新設(shè)計了貸款合同、質(zhì)押合同、帳戶監(jiān)管合同以確保與盧浦大橋?qū)I權(quán)合同法律實(shí)用性一致。項(xiàng)目公司在貸款期內(nèi)，只能在工行指定分支機(jī)構(gòu)開立結(jié)算帳戶和項(xiàng)目專戶，對項(xiàng)目建設(shè)資金流向?qū)嵭腥鞒谭忾]性監(jiān)控措施，從而確保貸款資金的安全九、工程在設(shè)計、施工及其和管理方面的創(chuàng)新點(diǎn) 1.設(shè)計創(chuàng)新盧浦大橋采用拱橋（系桿拱橋）方案具有大跨徑T構(gòu)連續(xù)梁、連續(xù)鋼構(gòu)、斜拉橋、系桿拱等多種橋型的設(shè)計方案2.施工創(chuàng)新1）S355N細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝新技術(shù) 一種低碳當(dāng)量、N