安慶長(zhǎng)江大橋4號(hào)主塔墩墩頂四節(jié)間鋼桁梁架設(shè)施工技術(shù)
2017-04-12
1 工程概況
安慶長(zhǎng)江大橋主橋?yàn)椋?02.29+188.5+580+217.5+159.5+117.3）m非對(duì)稱兩塔三索面鋼桁梁斜拉橋，鋼桁梁采用N形平行桁式，3片主桁，鋼正交異性板整體橋面。主桁橫向間距為2×14m，桁高15m，節(jié)間距14.5m。安慶長(zhǎng)江鐵路大橋主橋立面布置見圖1。4#墩主塔橫梁墩頂四節(jié)間為E58-62節(jié)間，總重2342.1t，單個(gè)節(jié)間最大重量為823噸，單根桿件最大重量為110.7噸。
2 墩頂四節(jié)間鋼桁梁架設(shè)技術(shù)
主塔墩頂四節(jié)間架設(shè)正值枯水期，鋼桁梁處于橫梁頂中塔柱兩肢之間，且有尚未拆除的尺寸龐大的圍堰影響，浮吊安裝受限，無法完成正中間兩個(gè)節(jié)間鋼桁梁吊裝。4#墩池州側(cè)屬于長(zhǎng)江航道區(qū)域，過往船只較多，浮吊架設(shè)安全性未能保障，而且浮吊拋錨距離受限，無法完成浮吊在池州側(cè)的正常施工作業(yè)要求。
經(jīng)過綜合考慮后，墩頂四節(jié)間鋼桁梁采用逐節(jié)間滑移的方案進(jìn)行安裝，即浮吊先站位于墩旁的安慶側(cè)，在橫梁外側(cè)托架上先安裝緊鄰中支點(diǎn)遠(yuǎn)側(cè)的E59-60節(jié)間鋼桁梁，完成后將拼裝好的E59-60節(jié)間縱橋向滑移至墩中心位置，接著吊裝緊鄰中支點(diǎn)近側(cè)的第二個(gè)節(jié)間鋼桁梁（E60-61），完成后再縱移一個(gè)節(jié)間距離，之后再接著拼裝該側(cè)相鄰的第3個(gè)節(jié)間鋼桁梁（E61-E62）。最后，完成三個(gè)節(jié)間的拼裝后，在E61-62節(jié)間上弦桿拼裝WD70架梁吊機(jī)，通過吊機(jī)的自行移動(dòng)至E59-60節(jié)間，利用架梁吊機(jī)完成E58-59節(jié)間的架設(shè)拼裝。
四節(jié)間鋼桁梁安裝完成后，調(diào)整鋼桁梁位置，使其縱、橫中心位置與設(shè)計(jì)位置重合，然后落梁，使鋼桁梁中支點(diǎn)支承并連接在支座上，其余支點(diǎn)支承在托架上，設(shè)置鎖定措施，防止被外力作用發(fā)生移動(dòng)。至此，橫梁頂四節(jié)間鋼桁梁安裝完成。
3 墩旁托架體系
3.1 墩旁托架結(jié)構(gòu)
墩旁托架是雙懸臂對(duì)稱架設(shè)鋼桁梁斜拉橋時(shí)的最重要和最關(guān)鍵的大型臨時(shí)設(shè)施，它既是墩頂四節(jié)間鋼桁梁安裝所需支承平臺(tái)，更重要的是要承擔(dān)鋼桁梁伸臂架設(shè)過程中桁梁的重量和懸臂架梁到達(dá)邊墩前的風(fēng)荷載作用所產(chǎn)生的水平荷載。墩旁托架主受力構(gòu)件采用各向承載能力良好的鋼管柱結(jié)構(gòu)，托架底部支承在堅(jiān)固的承臺(tái)頂面上，上部與橫梁頂緊焊接，并用強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力對(duì)拉錨固于橫梁兩側(cè)，以抵抗桁梁大懸臂時(shí)風(fēng)荷載產(chǎn)生的水平力。托架主要承力鋼管柱橫向和豎向之間采用小直徑鋼管焊接做聯(lián)結(jié)系，以確保托架整體剛度和側(cè)向穩(wěn)定性。橫梁兩側(cè)的托架在標(biāo)高+40.85m處用25φj15.24mm鋼絞線兩端張拉形成整體受力體系，張拉力為375t。
3.2 滑道梁結(jié)構(gòu)
滑道梁不僅是托運(yùn)鋼主梁節(jié)間的主要滑道，而且也是墩旁附近鋼主梁節(jié)間向下傳力的重要構(gòu)件?；涝O(shè)置在托架的頂面，對(duì)應(yīng)主橋的三桁鋼桁梁。滑道梁采用Q370鋼板焊接組合成H型鋼，上面焊接鋪設(shè)4mm不銹鋼板，均勻涂抹黃油，并在節(jié)點(diǎn)位置處安裝滑座，滑座底下設(shè)置四氟乙烯板，便于鋼桁梁拖拉滑移。
3.3 縱橫移結(jié)構(gòu)
縱移結(jié)構(gòu)主要包括滑座、牽引兩部分?？v移滑座和桁架下弦臨時(shí)連接，靠近下弦桿節(jié)點(diǎn)布置，在縱移滑座上滑移，滑座底下設(shè)置四氟乙烯板，便于鋼桁梁拖拉滑移。
縱移牽引系統(tǒng)含反力座、縱移千斤頂和鋼絞線，將反力座固定在縱移滑道的另一端，鋼絞線的一端連接在鋼桁梁，另一端穿過反力座，用穿心式液壓千斤頂張拉鋼絞線，拖拉鋼桁梁縱移滑行。
橫移主要在滑座上進(jìn)行，通過在滑座上固定橫移反力座，通過橫移千斤頂頂推鋼桁梁下弦桿的腹板加勁板位置達(dá)到鋼桁梁橫移的目的，同時(shí)在滑座的底面設(shè)置限位擋塊，卡住縱移滑道，限制縱移滑座和縱移滑道的相對(duì)位置。
4 鋼桁梁架設(shè)施工方法
墩旁托架、滑道梁、滑座均安裝完成后，用200t浮吊起吊鋼桁梁桿件進(jìn)行散拼，受浮吊吊幅和塔柱影響，墩頂四節(jié)間的拼裝按照邊拼裝邊滑移的方法進(jìn)行。
墩頂四個(gè)節(jié)間安裝時(shí)，每安裝一個(gè)節(jié)間，向主跨方向拖移14.5m，每次拖拉時(shí)，通過擋塊等措施，將橫向及縱向位置偏差調(diào)整在2mm以內(nèi)，在四個(gè)節(jié)間完成后，再次對(duì)鋼桁梁平面位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過縱橫移結(jié)構(gòu)，將鋼桁梁平面位置誤差控制在1mm以內(nèi)。
鋼桁梁定位過程中，各重要位置均設(shè)置專人盯控，鋼桁梁桿件對(duì)位后，先打設(shè)30%的沖釘定位，其它孔位用螺栓將板面夾緊，鋼桁梁桿件對(duì)位成功后，逐步用高強(qiáng)螺栓替換出沖釘。
四個(gè)節(jié)間的標(biāo)高調(diào)節(jié)，按照頂升裝置安裝設(shè)計(jì)院提供的監(jiān)控指標(biāo)，進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。
架設(shè)步驟如下：
步驟一：A、拼裝墩旁托架，安裝滑道，滑道頂布置4mm厚不銹鋼板。B、安裝縱向滑移用牛腿及千斤頂。C、布置滑座，滑座與滑道間均勻涂抹硅脂。D、鋼桁梁桿件下河運(yùn)至墩位，浮吊吊裝，拼裝墩頂?shù)谝粋€(gè)節(jié)間；鋼桁梁拼裝時(shí)，下弦中心線比設(shè)計(jì)標(biāo)高高109mm。
步驟三：A、第二個(gè)節(jié)間拼裝完成后，千斤頂拖拽剛桁梁縱移14.5m。B、第三個(gè)節(jié)間鋼桁梁桿件下河、拼裝。
步驟四：A、第三個(gè)節(jié)間拼裝完成后，拆除縱移用千斤頂及牛腿。B、利用浮吊在E61-62節(jié)間上拼裝WD70型架梁吊機(jī)，接著架梁吊機(jī)自行前移至E59-60節(jié)間，利用架梁吊機(jī)拼裝E58-59節(jié)間鋼桁梁。
拼裝完成后，利用千斤頂起頂和縱橫移鋼桁梁，調(diào)整鋼桁梁標(biāo)高及軸線，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高，安裝E60節(jié)點(diǎn)支座，待支座灌漿完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行落梁。至設(shè)計(jì)位置后，將支座與鋼桁梁之間的連接螺栓擰緊，其余鋼桁梁在相應(yīng)位置處根據(jù)標(biāo)高抄墊在滑道梁上。
5 結(jié)束語
墩頂四節(jié)間鋼桁梁架設(shè)從1月20日至3月15日順利架設(shè)完成，并且完成了兩臺(tái)架梁吊機(jī)的拼裝。墩頂四節(jié)間鋼桁梁架設(shè)施工技術(shù)，有效地解決了主航道側(cè)鋼桁梁桿件散拼的技術(shù)難題，最終有效的完成兩臺(tái)架梁吊機(jī)的組拼，順利進(jìn)行主塔區(qū)鋼桁梁對(duì)稱懸臂拼裝架設(shè)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介：王林（1987，8-），男，湖北省咸寧市，現(xiàn)職稱：助理工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：道路橋梁施工。
