安慶長江大橋4號主塔墩墩頂四節(jié)間鋼桁梁架設施工技術
2017-04-12
1 工程概況
安慶長江大橋主橋為（102.29+188.5+580+217.5+159.5+117.3）m非對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)間鋼桁梁架設技術
主塔墩頂四節(jié)間架設正值枯水期，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節(jié)間鋼桁梁吊裝。4#墩池州側屬于長江航道區(qū)域，過往船只較多，浮吊架設安全性未能保障，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)間滑移的方案進行安裝，即浮吊先站位于墩旁的安慶側，在橫梁外側托架上先安裝緊鄰中支點遠側的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近側的第二個節(jié)間鋼桁梁（E60-61），完成后再縱移一個節(jié)間距離，之后再接著拼裝該側相鄰的第3個節(jié)間鋼桁梁（E61-E62）。最后，完成三個節(jié)間的拼裝后，在E61-62節(jié)間上弦桿拼裝WD70架梁吊機，通過吊機的自行移動至E59-60節(jié)間，利用架梁吊機完成E58-59節(jié)間的架設拼裝。
四節(jié)間鋼桁梁安裝完成后，調整鋼桁梁位置，使其縱、橫中心位置與設計位置重合，然后落梁，使鋼桁梁中支點支承并連接在支座上，其余支點支承在托架上，設置鎖定措施，防止被外力作用發(fā)生移動。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 墩旁托架結構
墩旁托架是雙懸臂對稱架設鋼桁梁斜拉橋時的最重要和最關鍵的大型臨時設施，它既是墩頂四節(jié)間鋼桁梁安裝所需支承平臺，更重要的是要承擔鋼桁梁伸臂架設過程中桁梁的重量和懸臂架梁到達邊墩前的風荷載作用所產(chǎn)生的水平荷載。墩旁托架主受力構件采用各向承載能力良好的鋼管柱結構，托架底部支承在堅固的承臺頂面上，上部與橫梁頂緊焊接，并用強大的預應力對拉錨固于橫梁兩側，以抵抗桁梁大懸臂時風荷載產(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)結系，以確保托架整體剛度和側向穩(wěn)定性。橫梁兩側的托架在標高+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 滑道梁結構
滑道梁不僅是托運鋼主梁節(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件。滑道設置在托架的頂面，對應主橋的三桁鋼桁梁。滑道梁采用Q370鋼板焊接組合成H型鋼，上面焊接鋪設4mm不銹鋼板，均勻涂抹黃油，并在節(jié)點位置處安裝滑座，滑座底下設置四氟乙烯板，便于鋼桁梁拖拉滑移。
3.3 縱橫移結構
縱移結構主要包括滑座、牽引兩部分?？v移滑座和桁架下弦臨時連接，靠近下弦桿節(jié)點布置，在縱移滑座上滑移，滑座底下設置四氟乙烯板，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到鋼桁梁橫移的目的，同時在滑座的底面設置限位擋塊，卡住縱移滑道，限制縱移滑座和縱移滑道的相對位置。
4 鋼桁梁架設施工方法
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行。
墩頂四個節(jié)間安裝時，每安裝一個節(jié)間，向主跨方向拖移14.5m，每次拖拉時，通過擋塊等措施，將橫向及縱向位置偏差調整在2mm以內，在四個節(jié)間完成后，再次對鋼桁梁平面位置進行調節(jié)，通過縱橫移結構，將鋼桁梁平面位置誤差控制在1mm以內。
鋼桁梁定位過程中，各重要位置均設置專人盯控，鋼桁梁桿件對位后，先打設30%的沖釘定位，其它孔位用螺栓將板面夾緊，鋼桁梁桿件對位成功后，逐步用高強螺栓替換出沖釘。
四個節(jié)間的標高調節(jié)，按照頂升裝置安裝設計院提供的監(jiān)控指標，進行有效調節(jié)。
架設步驟如下：
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、鋼桁梁桿件下河運至墩位，浮吊吊裝，拼裝墩頂?shù)谝粋€節(jié)間；鋼桁梁拼裝時，下弦中心線比設計標高高109mm。
步驟三：A、第二個節(jié)間拼裝完成后，千斤頂拖拽剛桁梁縱移14.5m。B、第三個節(jié)間鋼桁梁桿件下河、拼裝。
步驟四：A、第三個節(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，接著架梁吊機自行前移至E59-60節(jié)間，利用架梁吊機拼裝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，調整鋼桁梁標高及軸線，根據(jù)設計標高，安裝E60節(jié)點支座，待支座灌漿完成并達到設計強度后，進行落梁。至設計位置后，將支座與鋼桁梁之間的連接螺栓擰緊，其余鋼桁梁在相應位置處根據(jù)標高抄墊在滑道梁上。
5 結束語
墩頂四節(jié)間鋼桁梁架設從1月20日至3月15日順利架設完成，并且完成了兩臺架梁吊機的拼裝。墩頂四節(jié)間鋼桁梁架設施工技術，有效地解決了主航道側鋼桁梁桿件散拼的技術難題，最終有效的完成兩臺架梁吊機的組拼，順利進行主塔區(qū)鋼桁梁對稱懸臂拼裝架設。
參考文獻
[1]胡漢舟，文武松，秦順全，等.京滬高速鐵路南京大勝關長江大橋技術總結[M].北京：中國鐵道出版社，2011.
[2]王吉連.天興洲公鐵兩用長江大橋墩頂節(jié)間鋼桁梁架設施工技術[J].中華建設科技，2012（1）.
[3]劉愛林.安慶長江鐵路大橋主橋上部結構施工關鍵技術[J].橋梁建設，2013（2）.
作者簡介：王林（1987，8-），男，湖北省咸寧市，現(xiàn)職稱：助理工程師，學歷：大學本科，研究方向：道路橋梁施工。
