天興洲公鐵兩用長江大橋?墩頂節(jié)間鋼梁架設施工技術
2017-07-31 
   1. 工程概況?

   (1)武漢天興洲公鐵兩用長江大橋全長2842.1m,按上層公路,下層鐵路布置。公路橋技術標準按城市橋梁快速路標準設計,鐵路橋梁技術標準為正線四線,客運專線雙線,Ⅰ級標準設計。貨運線按中——活載設計,客運線間距5.0m,客運線與貨運線間距8.6m,貨運線間距4.2m。0#~5#墩為南汊正橋,5#~20#墩為南引橋,0#~028#墩為北引橋。總長1750.1 m南北引橋均為跨徑40.7m簡支梁橋,鐵路40.7m跨采用等高度預應力混凝土簡支箱梁,客運線箱梁重量約1300t,Ⅰ級線箱梁重約1260t。公路40.7m跨采用等高度連續(xù)箱梁,單幅單跨箱梁重950t。引橋公鐵合建段采用雙層橋墩布置形式,下層鐵路采用板式橋墩,上層公路采用框架墩。南汊主橋為(98+196+504+196+98)m雙塔三索面斜拉橋。上層6車道公路為正交異性板和混凝土結合橋面板,瀝青橋面;下層4線鐵路(客、貨運各2線)為道碴橋面,主橋立面布置見圖1。?

   圖1天興洲長江大橋主橋立面布置示意圖(單位:m)

   (2)南汊主橋斜拉橋主梁為板桁結合鋼桁梁,N形桁架,三片主桁,桁寬2×15m,桁高15.2m,節(jié)間長度14m。鋼桁梁工地連接均采用M30、M24高強度螺栓。全橋鋼桁梁重達4.3萬噸,鋼桁梁安裝步驟為:先散拼主塔墩頂四個節(jié)間→在散拼節(jié)間上拼裝2臺700t步履式架梁吊機→整節(jié)段架設鋼桁梁→鋼梁合攏。鋼桁梁墩頂四個節(jié)間總體布置見圖2。

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   2. 墩頂四個節(jié)間鋼梁架設方案?

   為了滿足后續(xù)700t架梁吊機和整節(jié)段鋼桁梁的安裝,墩頂四個節(jié)間采用散拼安裝的方式進行,需要重點考慮的方面包括:(1)鋼桁梁每個節(jié)間重700t,單根桿件最重達到65t,而正交異形板尺寸為14m×13m,重量為63t,鋼桁梁上弦桿距離水面高度最大達到50m以上,這就需要起重設備參數(shù)達到起重高度60m,起重幅度45m,起重重量65t以上;(2)由于受主塔墩和墩旁托架的空間限制,起吊設備的吊臂將與傾斜的主塔墩相碰,起重設備將無法安裝傾斜主塔柱正下方的鋼桁梁;(3)鋼梁桿件較多,拼裝時間較長,而主跨側位于長江主航道上,鋼梁散拼過程中吊機站位、鋼梁運輸船的拋錨都會加大對航道通航的影響。為解決上述問題,經(jīng)過細致的分析和周密的計算,研究,提出了節(jié)間散拼,多次縱移到位的鋼梁安裝施工方案,即在主塔墩兩側對稱設置墩旁托架,吊船站位在主塔墩邊跨側,對主航道不產(chǎn)生影響,然后利用吊船在墩旁托架上逐桿件、逐節(jié)間安裝鋼梁節(jié)間,每安裝完一個節(jié)間后,利用設置在墩旁托架上的縱向移動裝置,向主跨方向移動一個節(jié)間(14m),反復循環(huán)施工,直至完成墩頂四個節(jié)間的安裝。?

   圖2鋼桁梁墩頂四個節(jié)間總體布置圖

   3. 起重設備選擇和布置?

   墩頂鋼梁節(jié)間散拼所用吊船的參數(shù)必須滿足起重高度60m,起重幅度45m,起重重量65t以上的要求,經(jīng)過多方面論證和經(jīng)濟上的比選,最后選定中鐵大橋局自發(fā)研制的WD120型桅桿起重機,由于吊高不夠,需要對其進行改造。改造的方法為:將2艘800t的鐵駁并排成雙體船,然后在上面拼裝22m高的萬能桿件支架,支架頂設置在擺放WD120型桅桿式起重機。改造后,吊機的參數(shù)為:吊船額定起重為80t,最大起重高度為70m,最大起重幅度達到45m,當起重幅度為34m,吊重高度為60m時,吊重能力為65t,完全滿足墩頂鋼梁散拼的需要。改造后的吊機起重曲線見圖3。吊船布置在主墩邊跨下游側中心線位置,起重臂轉動中心距墩中心距離45m,拋錨固定在河床中。起重機結構及布置圖見圖4。
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