九江长江大桥课程设计.docx

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九江长江大桥课程设计

九江长江大桥

班级：

10级土木（3）班

组员：

郭恒录20101925

张万鹏20101910

左国文20101898

指导老师：

金静

一、桥梁简介

图一九江长江大桥整体图

九江长江大桥，始建于1973年12月，座落在江西省九江市和湖北省黄梅县宽阔的长江江面上，是我国铁路南北通道京九线和公路干线105国道跨越长江的重要桥梁，由铁道部大桥工程局勘察设计，第215桥梁工程处组织施工。

是继武汉长江大桥之后，我国在长江上建造的第八座大桥，也是我国目前最长、工程量最大的铁路、公路两用桥，无论是桥的设计、施工工艺，还是新型建筑材料的使用等方面，都反映了我国迄今最先进的建桥水平。

整个大桥设计新颖，造型优美，工艺独特，雄伟壮观。

大桥铁路引桥采用的无砟无枕预应力箱形梁，在我国建桥史上还是第一次。

主河槽216米宽的大跨度，也居全国桥梁之首。

2、桥梁结构设计

九江长江大桥于1993年1月16日建成，是京九铁路和合九铁路的“天堑通途”，为双层双线铁路、公路两用桥，铁路桥长7675米，公路桥长4460米，其中江上正桥长1806米，10个桥墩，11孔钢梁，不论长度和跨度为160米的普通钢桁梁外，主航道为三孔刚性桁、柔性拱，桁高16米，跨度为180米，中间一孔最大跨度达216米，最大知高32米。

采用十五锰钡钒氮高强度低合金钢种制造，钢板最大厚度为56毫米，并用直径27毫米的高强度螺栓铆接钢梁杆件。

九江大桥不仅是中国，而且是世界最长的铁路、公路两用的钢桁梁大桥，既是我国南北交通的大动脉，又是九江最引人注目的新旅游景点。

九江长江大桥由正桥和南北两岸的公路、铁路引桥组成。

正桥公路在上层，三大拱范围外，行车道宽14m，两侧各设宽2m的人行道；三大拱部分，行车道11m，拱外侧各设3.75m的机动车道及1m宽的人行道。

铁路在下层，双线间距4.2m。

铁路为中-活载（检算预应力箱梁为中-26级）；公路按汽-20设计，挂-100验算；人群为3.5KN/m2。

通航净空高度24.0m，净宽160.0m，按3孔布置。

地震按设计烈度7°设防。

正桥钢梁共11孔，所有钢梁均为栓焊结构。

正桥全长1806.712m，江中10个桥墩，两岸各1个桥台，铁路引桥南岸1428.444m；北岸4440.934m，铁路部分全长7676.09m。

引桥均采用40m的无碴无枕预应力混凝土简支箱梁。

每孔2片箱梁。

公路引桥南岸引桥长1347.02m，北岸引桥长1306.389m，公路部分引桥长4460.122m，均为40m预应力混凝土T梁，每孔8片。

1995年大桥铁路桥贯通。

大桥全线通车后，成为京九铁路的枢纽，对加强我国南北交通运输，促进华东、中南经济建设、文化交流和旅游事业都具有重要的战略意义。

九江长江大桥北岸是湖北省黄梅县的小池镇，南岸位于九江市区的白水湖，现已成为游客观光的一个新景点。

大桥附近有琵琶亭、锁江楼塔，相映成趣。

（1）九江长江大桥正桥钢梁安装吊索架施工工艺

1.概述

九江长江大桥正桥钢梁全伸臂法安装，采用吊索塔架为铺助设施，南岸第九孔（180米孔跨）钢梁，使用双层吊索塔架，吊索塔架直接在#9墩钢梁上弦设计位置处组拼，不设走行机构、双层吊索塔架的构成分三个系统：

1　主体结构系统，即中心柱、支承座、垫座；

2　张拉系统，即内、外吊索、上下锚箱和燕子板；

3　辅助系统，万能杆件、走行机构（北岸）和支撑结构。

结构总重约900吨，由F0/23B塔式起重机完成拼装作业，为了减少高空作业及吊装次数，先在钢梁予拼场将主体结构及辅助结构系统组拼成单元体（共计80吊）。

当钢梁悬臂安装至117米，进行内索的挂索和张拉工作，内索张拉完毕，继续拼装钢梁到135米，停止拼梁，安装外索上、下锚箱、挂索、张拉。

待钢梁拼装完第八孔（216米孔跨）前18米，并完成其他规定工作后，吊索架即可卸载并拆除。

为保证吊索架的施工安全与质量，施工时应严格按照《九江长江大桥钢梁架设规则》、《铁路桥涵施工规范》及本工艺的有关规定施工及严格检查。

2.吊索架的拼装

吊索架的拼装工作由南斯拉夫塔吊（F0/23B）和7035吊机（辅助吊装立柱端部结构件）共同完成。

1　F0/23B塔式起重机的拼装

塔吊的拼装使用应严格执行“南斯拉夫塔吊（F0/23B）拼装工艺及“F0/23B塔式起重机使用操作说明书”。

2　吊索架工作平台的拼装

工作平台是为了保证施工人员安全而设置的，在钢梁上弦顶面吊索架位置处要满铺脚手板，其下方也要挂好安全网。

3　吊索架的拼装

因南岸吊索塔架结构件中，部分由北岸倒运来，故吊索架的拼装不完全按正常工序施工，组拼时应根据具体情况，在不违反施工原则的条件下适当调整。

按吊索架结构尺寸，确定中心立柱轴线位置，并精确放线。

4　吊索架结构的组拼

吊索架的组拼按照由内向外，自下而上的顺序逐段进行。

塔架全高分五段组拼，即塔架底节段，中间三个标准节段和顶节段，每一节段拼装完毕应及时检查，确认合格后，方可进行下一节段的安装，尤其是使用精制螺栓的部位，必须上足、拧紧，以免压缩量过大影响安装。

i.因南岸不设走行系统，先按设计图拼装好支撑结构段。

甲型垫座及支承座板暂不安装，待塔架基本拼完后，由二处倒运来再安装。

ii.顺支撑结构拼装内桁8米高万能杆件系统。

iii.当塔架内桁8米万能杆件系统拼好后，两桁相联组成稳定框架。

在此高度范围内进行主杆部分杆件（上支承座和B段立柱）的拼装，形成吊索架底节段完整结构。

iv.因F0/23B型塔吊在安装前端上锚箱时受吊重吊距限制，吊索架内桁从底层横向联结系统塔吊近4米范围内暂不安装（现场可根据施工情况，先安装再局部拆除），以便塔吊尽可能靠近作业，待前方上锚箱吊装完毕再将未装杆件补齐。

v.当吊索架底节拼好后，由队技术室进行自检，然后由安检科、施工科及总工程师检查合格后，方可进行下一节段的拼装工作。

vi.塔架中间三个标准段和顶节段的拼装接高仍依底节段原则进行，在安装第一个标准节段时，应在塔架四个角拉好缆风绳，随着塔架的逐步接高，应分别在高度为30米及42米处塔架四角拉好缆风绳，当塔吊拼装完毕后应在高52米处再拉一层缆风绳。

vii.安装顶部大拉板应选择在无风无雨的晴天进行，并应有切实可行的安全技术措施，为避免一对大拉板上轴孔错位，应将四根锚轴一同装上定位，以保证轴孔同心。

viii.根据施工需要，在塔顶安装30吨临时节点，以便安装上锚箱和吊索。

甲型垫座支承在两联钢梁的端竖杆节点板上，该处系由两块节点板外加一块拼接板组合而成，顶面平整度恐难达到设计要求。

为此，在施工中，应予先测量该节点板处平整度，准备一定数量薄钢板或铅板（0.5一1.0mm）抄平垫实，使垫座与节点板顶面密贴。

不容许支承面不平整和微小的偏斜。

垫座为倒T型，分上下两层，上垫座顶面与吊索架下支承座板之间的初始净空高度为300mm，为使垫座上的底层铸钢块受力均匀。

宜在垫层顶面衬垫厚20mm或以上的整块钢板，并在此钢板的上下各衬垫一层石棉板（厚1一3mm）以增加摩阻力。

下层垫座顶面放置千斤顶处应同上垫座顶面作同样处理。

在吊索架作业时不得使垫座及铸钢块上沾油、沾水、应保持干燥环境。

吊索架在组拼完毕后尺寸应满足如下要求：

中至中（两立柱垫座间）1250±10mm

两立柱高低差（横向）＜4mm

吊索架中轴线横向宽度12500±10mm（自下而上选点检测）

吊索架高度误差±50mm

吊索架垂直度90±5′

3.安装内索锚箱及挂索

安装下锚箱：

在吊索架拼装前，应先将前方的下锚箱预先安放在吊索架工作平台上。

1　安装上锚箱：

i.先安装好上锚箱拼装用脚手架及工作平台。

ii.因内索上锚箱重量超过塔吊起重能力，须将内索上锚箱按锚箱拉板，箱体及箱内分配梁三件分别起吊安装联结为整体。

iii.上锚箱的安装：

要按其索力作用线方向临时固定，以免与顶部拉板局部碰撞。

为了避免燕子板的轴孔错位，在钢梁拼装中，安装燕子板时应将该销轴一同装上定位，待该节点高强螺栓终拧后，再卸去销轴，两块燕子板对应轴孔同心，所有锚箱的组拼亦应采取此法，以避免两块对应板轴孔错位造成穿销轴困难。

2　挂索：

i.由F0/23B吊机起吊单根索到上锚箱附近，然后依靠塔架顶部30吨吊点辅助将吊索穿挂到上锚箱内，使吊索上端锚头通过大螺母与弧形垫圈支承在分配梁顶面上。

ii.内索一端的锚头亦通过大螺母依次支挂在下锚箱内的分配梁上。

iii.当钢梁伸臂拼装到117米时，测量两桁前后燕子板轴孔中心与吊索架中心立柱顶部内索拉板轴孔中心的几何座标关系，与以下数据进行比较，以确定内索挂索安装长度及引伸杆长度。

iv.吊索本身长度是固定的，为了便于调整挂索长度，内索上锚箱设计成可调式结构，调整范围±27cm，吊索两端锚头通过大螺母亦能进行长度调整，其调整量为±15cm，两端相加调整量可达±42cm。

在使用单层吊索架时宜将上锚箱及吊索上端锚头调到让挂索长度偏长方向，实际上此项工作在安装内索上锚箱时应一并考虑。

4.吊索架的使用

1　单层吊索架吊索的予紧

吊索的予紧是挂索后，在下锚箱内用YCD200拉伸机，连同引伸杆一起张拉吊索，让吊索的锚头通过匹配的大螺母支架在锚箱内的分配梁上来完成的。

吊索的予紧应遵循对称、平衡、同步的原则，在每个锚箱内六根索予紧的先后顺序亦应遵循上述原则，两桁的前（后）锚箱中的拉伸机并联，用同一台油泵供油。

在下锚箱中进行吊索予紧作业，脱去引伸机，让吊索锚头支承在锚箱分配梁上，并垫好弧形垫圈，经检测各索受力均匀后，吊索予紧作业即告完。

若检测时各索受力相差超过允许值时，应进行调整，使每根索受力均匀，设计予张索力为55吨/索，相应张拉行程约为450mm，误差±50mm。

2　单层吊索架起顶张拉吊索

单层吊索的初张拉是通过顶高吊索塔架来达到张拉吊索的，因此在吊索架起顶时，两桁应保持同步、顶力相同、顶高量相同。

按设计图要求设置起顶用YQ一500千斤顶，每桁4台，两桁共8台，按设计起顶高度，2台千斤顶并联使用，由同一电动油泵供油，以便同步。

吊索架顶高量418mm，相应索力751吨/桁。

支承座底板与垫座顶面间用铸钢块垫实抄平，让中心立柱直接承受吊索拉力，此时千斤顶稍稍回油脱离支承座一间隙，千斤顶打好保险箍，互为保险。

测量每根索力，量出顶高量，同时记录油泵读数，以便复核索力是否与设计相符，如果每根吊索间之索力在起顶张拉后相差较大时，应查明原因，再进行调整。

当顶高量与所需的索力值不能完全调整一致时，应以索力为准，相应调整顶高量，以保证索力的准确性。

在起顶过程中，需用仪器测量吊索架是否同步垂直升降。

3　双层吊索架的使用

当单层吊索架张拉完并完全符合要求后，即可继续钢梁的拼装工作。

当钢梁继续拼装至135米时，双层吊索架开始使用。

外索的施工程序仍按挂索、予紧、张拉三个步骤进行，其中挂索和予紧两个步骤和方法同内索，只是在予紧力予定为50吨/索时，引伸杆伸长约800mm（2×400mm）。

外索张拉采用YCD一200拉伸机进行，予计初张拉索力为110吨/索，由于外索初张拉对内索索力的影响，通过实测和计算后用长效测力仪调整，外索张拉后，钢梁可继续伸臂拼装至180米到达墩顶，此时每组外索受力为800吨，每组内索受力应为1200吨。

4　吊索架的拆除

吊索架的拆除分以下几个步骤进行：

i.吊索架落顶。

抽出外索下锚箱的销轴，予计落顶后外索的予紧力及挂索力均已消除，销轴不受力，可以抽出之。

ii.内索接引伸杆，用YC一60A拉伸机张拉后将锚具退入导向管内，消除予紧力。

iii.抽出内索下锚箱的销轴，利用50吨滑车组牵引下锚箱使锚箱不受力，可以抽出之。

iv.吊索架结构拆除工作与安装相同，拆除顺序正好相反（支承座和甲型垫座最后阶段拆除），其余不再赘述