南京長江二橋南汊主橋鋼箱梁安裝施工與工藝控制

1、南京長江二橋南汊主橋鋼箱梁安裝施工與工藝控制一、主梁的構(gòu)造及布置形式南京長江第二大橋南汊橋主橋?yàn)槲蹇邕B續(xù)鋼箱梁斜拉橋，總長1238m主孔跨徑628m主梁為扁平閉口流線型鋼梁，橋中心線處箱梁內(nèi)凈高35m橋面頂板為2%的雙向橫坡，橫橋向兩斜拉索的中 心距36.6m,底板寬度26.4m,梁全寬38.2m。鋼箱梁采用正變異性板鋼橋面。鋼箱梁全橋共劃分為93 個(gè)梁段進(jìn)行制造和架設(shè)安裝。其中標(biāo)準(zhǔn)梁長為15m重270t。跨中合龍段梁段長6m,主塔處無索區(qū) 梁段長7.257.5m,邊輔助跨壓重區(qū)梁段長10.712m,邊跨合龍段長 8.25m。二、鋼箱梁的施工與控制由于南汊主橋設(shè)計(jì)跨徑大，主梁采用節(jié)段法進(jìn)行鋼梁

2、架設(shè)、拼裝， 全橋結(jié)構(gòu)體系的施工過程要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換才能最終完成，并且輔助墩和過渡墩分別位于南岸堤外淺水岸邊和邊灘地帶。為了施工的簡便和減小施工風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過詳細(xì)周密的分析、計(jì)算，采用了以下施工方案：（ 1 ）索塔下橫梁處零號(hào)塊鋼箱梁，通過架設(shè)施工托架，用450t 浮吊吊運(yùn)安裝。（ 2）標(biāo)準(zhǔn)梁段采用橋面液壓吊機(jī)懸拼，對稱吊裝。（3）部分邊跨鋼箱梁通過拼裝82m施工排架，采用浮吊安放在排架上，最后用橋面吊機(jī)懸臂拼裝。（ 4）輔助跨拼裝貝雷桁架，將鋼梁在桁架上先行安裝焊接。為了能使成橋以后的狀態(tài)接近設(shè)計(jì)要求，我們在施工中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)給定的索力和標(biāo)高進(jìn)行全過程控制，以保證施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)在不同荷載工況下的

3、穩(wěn)定及其內(nèi)力與變形在允許的誤差范圍內(nèi)。主梁的施工采用TC2002高精度全站儀和們精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量定位。1 . 零號(hào)塊的施工與控制（ l ）零號(hào)塊的施工零號(hào)塊主梁由七段鋼箱梁組成。利用 450t 旋轉(zhuǎn)式浮吊分節(jié)吊運(yùn)到施工托架上。施工托架（見圖1）采用0 3.4m的鋼護(hù)筒和0 1.2m鋼管樁組成。鋼管樁頂面用36 號(hào)工字鋼將鋼管拉連成整體，橫向用槽鋼拼成的桁架連接，增加橫向穩(wěn)定性。再在其上拼裝萬能桿件。萬能桿件與下橫梁用精軋螺紋鋼連接，防止傾覆荷載。萬能桿件頂面用36號(hào)工字鋼加10mm厚鋼板作成滑動(dòng)移梁軌道。施工托架完成后，用450t 浮吊依拼裝順序把零號(hào)塊梁段從索塔兩側(cè)吊運(yùn)至托架的軌道上，采用

4、兩臺(tái)60t穿心式液壓千斤頂，通過 0 32精軋螺紋鋼拖動(dòng)滑塊，使鋼箱梁縱移就位。在縱移過程中嚴(yán)格控制兩組滑塊位移量相等。零號(hào)塊拼裝焊接完成后，用12 個(gè)臨時(shí)鋼支座支撐在下橫梁上，并且施加預(yù)應(yīng)力使零號(hào)塊與索塔下橫梁臨時(shí)固結(jié)。2)零號(hào)塊的控制零號(hào)塊七段梁作為全橋主梁安裝的基準(zhǔn)梁段，精確定位時(shí), 嚴(yán)格控制軸線偏差lmm以內(nèi)，高程誤差控制在3mmz內(nèi)2 .標(biāo)準(zhǔn)梁段的施工與控制(1 )橋面液壓吊機(jī)安裝橋面液壓吊機(jī)是以菱形鋼架作為支撐結(jié)構(gòu)的鋼絞線提升設(shè)備，起重量為300t。吊機(jī)自重為90t。1號(hào)斜拉索第一次張拉完成后，利用 450t浮吊將兩臺(tái)橋面液壓吊機(jī)對稱安裝在零號(hào)塊兩端梁段上。并用鋼箱梁上的吊耳作為橋

5、面 吊機(jī)的后錨點(diǎn)(2)鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)梁段的施工與控制標(biāo)準(zhǔn)梁段的施工程序：前一梁段斜拉索安裝一斜拉索第一次張拉一橋 面液壓吊機(jī)前移一斜拉索第二次張拉一起吊拼裝鋼箱梁一鋼箱梁定 位一鋼箱梁焊接標(biāo)準(zhǔn)梁段的吊裝(圖2)在1號(hào)斜拉索第二次張拉后進(jìn)行，將運(yùn)梁船在吊裝位置拋錨定位、定位誤差控制在50cm以內(nèi)。通過鋼絞線使吊機(jī)扁擔(dān)梁下降，扁擔(dān)梁和鋼箱梁的吊耳用銷子固定。起吊鋼 箱梁時(shí)，兩塊主梁對稱起吊，每50t為一組逐級(jí)加壓，以保證懸臂施 工的平衡力矩。主梁起吊到位后，用定位銷釘把起吊主梁與前一架段 臨時(shí)固定。由于主梁施工時(shí)自由懸臂長度不斷增長，對施工極為不利。為減小施工風(fēng)險(xiǎn)，在邊跨離主塔156.5m距離的岸側(cè)A

6、ll號(hào)梁段底部設(shè)置臨時(shí)拉壓支撐結(jié)構(gòu)。用8根。32mm1軋螺紋鋼與4個(gè)0 2.6m的 鋼管樁連接并加支撐，防止下?lián)希黾又髁旱姆€(wěn)定性。由于主梁的施工主要在夏季進(jìn)行，晝夜溫差大，對于鋼箱梁的施工控制難度較大。為保證主梁的線型能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，梁段的精確定位均在夜間11 ： 00 以后與早晨6： 30 以前進(jìn)行。主梁施工接口匹配原則是確保接口匹配質(zhì)量，從接口剛性強(qiáng)到剛性弱的順序依次完成匹配。鋼箱梁接口匹配控制程序，具體為起吊鋼箱梁與前一梁段平齊一對齊主腹板一安裝頂板對拉螺桿，臨時(shí)連接件一測量主梁高程及軸線一調(diào)整主梁前端高程及軸線一安裝底板對拉螺桿，臨時(shí)連接件一測量主梁前端高程及軸線一調(diào)整主梁前端高 程

7、及軸線至合格。鋼箱梁吊裝就位時(shí)，由施工控制小組提供梁段精匹配高程，將梁段精確定位。梁段精確匹配高程誤差控制在 +12m林口-6mm之間。 梁段軸線偏差則通過在梁段焊縫中塞l2m得鐵墊片來糾偏，逐段 將軸線誤差減小。（ 3）斜拉索的張拉控制為了確保南汊主橋主梁的焊接質(zhì)量，斜拉索的安裝在主梁接口的周邊環(huán)縫全部焊完后進(jìn)行。張拉采用LS-600和YDC-46阡斤頂，千斤頂富余量一般在30左右為宜。0.4 級(jí)精密油壓表讀數(shù)顯示，同時(shí)在張拉拉桿上安裝600t 傳感器，確保張拉力誤差控制在5以內(nèi)。在斜拉索張拉過程，采用“分級(jí)加壓，對稱張拉”的方法控制。斜拉索張拉的施工控制原則為“雙控”（索力和高程雙控），嚴(yán)

8、格控制施工過程中在主梁上的施工荷載。在索力允許范圍內(nèi)，盡量滿足線型要求。橋面線形的調(diào)整是在斜拉索第二次張拉時(shí)進(jìn)行，主要控制的 是梁段的標(biāo)高和軸線，安裝梁段的高程嚴(yán)格控制在 +8m麻口-6mm 間。3 .邊跨輔助跨的施工與控制(見圖 3)用3南邊附掰寫梁施工排架(1)邊跨的排架主要是移梁和存梁用，因此設(shè)計(jì)荷載考慮了 鋼箱梁自重、排架自重、風(fēng)載和施工荷載。采用兩組萬能桿件拼成 2m* 4m的桁架，長度為82m由3排0 2.6m的鋼管鉆孔樁支撐。為 增加移梁時(shí)的穩(wěn)定性，兩組萬能桿件桁架每隔14m橫向用梢鋼組成的 桁架連接。(2)輔助跨排架是鋼箱梁S (N) A16S (N) A20五段移梁 拼裝、焊

9、接的承重結(jié)構(gòu)，因此其整體結(jié)構(gòu)剛度及橫向穩(wěn)定性要求高。 排架設(shè)計(jì)為2組共12片貝雷架梁桁架和4排6 1.2m鋼管樁共同組 成受力結(jié)構(gòu)。( 3)排架施工完成后，安設(shè)移梁軌道，軌道用2 組 4 根 45號(hào)工字鋼頂鋪10m靜岡板組成，同時(shí)涂上黃油減小摩阻系數(shù)。邊跨梁段的安裝采用450t 浮吊吊運(yùn)至輔助跨的軌道上。用穿心式液壓千斤頂拖動(dòng)滑塊，使梁段在排架上移動(dòng)的同時(shí)，用儀器觀測橋架的變形，確保施工安全。依次將輔助跨的 S (N) A2AS (N) A16梁段和邊跨 的 S (N) AH1 S (N) A15S (N) All 梁段拖移到位。SA20和 SA16梁段通過永久支座與輔助墩和過渡墩連接，因此安

10、裝精度要求高，軸線偏差控制在3mmz內(nèi)，高程誤差控制在士 2.5mm以內(nèi)。( 4)合龍段的施工與控制a. 邊跨合龍時(shí)氣溫達(dá)到了32， 索塔懸臂梁段因?yàn)闇夭畹挠绊懣梢韵聯(lián)?4.6cm,伸縮值達(dá)到6cm為了避免因?yàn)闇夭顚淆堅(jiān)斐傻挠绊?，在夜?: O0至凌晨0: 00以前完成合龍段與索塔懸臂端和邊跨過渡跨的線型調(diào)整和臨時(shí)匹配，早晨8： 00 以前完成合龍縫主梁內(nèi)U形肋栓接初擰。在第二天晚上完成接口焊縫，邊跨合龍完成。b 主跨跨中合龍：待J20 號(hào)索第一次張拉完成后，將主梁吊機(jī)就位，對梁端位移進(jìn)行48小時(shí)測量，根據(jù)測量結(jié)果，確定合龍段精確長度，對已組排好并預(yù)留有足夠長度的JH1 號(hào)梁段的未匹配端進(jìn)行配切。根據(jù)測量結(jié)果，確定運(yùn)梁船就位、合龍段吊裝及連接時(shí)間。用匹配件和合力用勁性骨架把合龍段與兩端懸臂梁段連接并環(huán)縫施焊。待所有連接作業(yè)完成后，拆除合龍用勁性骨架，對A20， J20 斜拉索進(jìn)行第二次張拉，完成跨中合龍，必要時(shí)進(jìn)行索力調(diào)整。三、結(jié)束語 南京長江二橋南汊主橋上部斜拉橋