官厅水库特大桥悬索桥主桥为主跨720m的单跨双索面钢一混组合加劲梁悬索桥,位于我国北方冬季寒冷强风地区,其设计与施工技术含量高、难度大。
《官厅水库悬索桥建造技术》介绍了大桥的基本概况与主要设计、施工技术,重点阐述了大桥建设过程中主缆架设、组合结构加劲梁加工制造及免涂装耐候钢应用等关键技术要点。
《官厅水库悬索桥建造技术》共分为6章,第1、2章介绍了大桥的基本概况与总体设计,第3章介绍了大桥施工过程中的主要施工方案,第4章介绍了主缆架设相关的关键技术,第5章介绍了免涂装耐候钢应用关键技术,第6章介绍了加劲梁加工制造关键技术。
《官厅水库悬索桥建造技术》可供从事大型桥梁设计、施工、监理与建设管理的工程技术人员阅读使用,也可供相关高等院校桥梁工程及其他相关专业师生学习参考。
怀来县城市道路工程(沙城一东花园),是连接沙城、燕山文化新城与东花园生态新城三个中心城区的城市主干路。其中,官厅水库特大桥总长1.988km,主桥为主跨720m的单跨悬吊地锚式耐候钢一混凝土结合加劲梁悬索桥。该工程特点突出,地处张家口进北京的风口,风力资源极其丰富,且冬季寒冷,有效作业时间短;所在的官厅水库库区,属一级保护水源区,环保要求高;首次在大跨度悬索桥加劲梁设计中采用免涂装耐候钢材料。2013年10月开始进行工程方案研究,2014年9月获得可行性研究批复,2016年4月第一根灌注桩开钻,2019年12月大桥建成通车。
作为大桥建设的组织管理者,本人有幸作为建设单位项目负责人参与了官厅水库特大桥从前期规划论证到设计与施工的全过程,至今建成历时近10年。这10年既是大桥坎坷艰辛、惊心动魄的建设过程,也是大桥建设者砥砺奋进、收获喜悦的心路历程。在大桥开工建设的5年间,全体建设者始终坚持“质量第一、技术先行、安全高效、争创一流”的建设方针,克服了冬季寒冷有效作业时问短、大风、昼夜温差大、环保要求高等困难,保质高效地实现了国家一级水源保护区的成功跨越。为了避免运营期传统钢结构桥梁防腐涂装与维护对官厅水库的污染,加劲梁的钢梁采用了免涂装耐候钢,这在我国建桥史上堪称里程碑式的探索。免涂装耐候钢在大跨度悬索桥上的应用无成熟经验可参考,由此带来了材料选择、钢梁设计理论与设计细节、焊接工艺及锈层稳定化处理等一系列技术挑战。
在大桥建成通车之际,将该桥设计与施工关键技术,尤其是免涂装耐候钢桥应用方面的探索与实践写成此书,旨在为我国同类工程建设提供借鉴和参考,并希望有助于免涂装耐候钢桥在我国的推广应用。然而,本人深知大桥的成功建设依托的是我国辉煌的桥梁科技发展成就,并凝聚了所有参建者的集体智慧。该书的出版,得到了中铁工程设计咨询有限公司、中铁大桥局集团有限公司、天津大学等相关单位专家学者的大力支持,在此一并致以诚挚的感谢!
由于时间仓促、水平有限,书中难免存在错漏之处,敬请读者批评指正。
祁海东,毕业于河北建筑工程学院土木工程系,大学学历,高级工程师、经济师,具有注册一级建造师(市政公用)、注册监理工程师、交通部试验检测工程师(公路)资格,主持建造了怀来沙城文昌南路上跨京包铁路立交桥(斜拉转体)、官厅水库主跨720米单跨悬索桥。
序
前言
第1章 概述
1.1 项目背景
1.2 自然地理特征
1.3 工程特点
1.4 工程重点及难点
第2章 结构设计
2.1 桥梁上部结构
2.2 桥梁下部结构
2.3 主要工程数量
第3章 主要施工方案
3.1 主桥下部结构施工
3.2 主桥上部结构施工
3.3 引桥施工
第4章 特大跨径悬索桥主缆关键技术
4.1 结构简介
4.2 工程数量
4.3 施工布置
4.4 施工方案
4.5 温度变化下索夹安装位置精确计算方法
4.6 主缆检修道安装
4.7 除湿系统安装
第5章 免涂装耐候钢桥梁结构应用关键技术
5.1 耐候钢腐蚀行为研究
5.2 耐候桥梁钢研发进展及力学性能研究
5.3 国内外耐候钢桥应用现状
5.4 耐候钢桥设计理论和方法
5.5 本章小结
第6章 特大桥主桥加劲梁制造关键技术
6.1 适用范围
6.2 引用规范及标准
6.3 材料
6.4 制造
6.5 成品基本尺寸
6.6 锈层稳定化处理
6.7 包装、存放及发运
附录
附录A (规范性附录) 钢材及加工缺陷的修补
附录B (规范性附录) 焊接工艺评定
附录C (资料性附录) 圆柱头焊钉焊接工艺评定
附录D (资料性附录) 焊接接头超声波探伤质量要求
附录E (规范性附录) 超声锤击
附录F (规范性附录) 官厅水库特大桥Q345qENH桥梁
附录G (规范性附录) 官厅水库特大桥耐候钢用焊材技术条件
参考文献