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1、南京長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)為15m，重270t。跨中合龍段梁段長(zhǎng) 6m，主塔處無索區(qū)梁段長(zhǎng) 7.257.5m，邊輔助跨壓重區(qū)梁段長(zhǎng)10.7 12m，邊跨合龍段長(zhǎng) 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2、用節(jié)段法進(jìn)行鋼梁架設(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(jiǎn)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(duì)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?cè)谑┕ぶ袊?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3、同荷載工況下的穩(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(cè)量定位。 l.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3.4m的鋼護(hù)筒和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3mm以內(nèi)2標(biāo)準(zhǔn)梁段的施工與控制 （l）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(duì)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面吊機(jī)5、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斜拉索第一次張拉橋面液壓吊機(jī)前移斜拉索第二次張拉起吊拼裝鋼箱梁鋼箱梁定位鋼箱梁焊接 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(duì)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(zhǎng)度不斷增長(zhǎng)，對(duì)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)All號(hào)梁段底部設(shè)置臨6、時(shí)拉壓支撐結(jié)構(gòu)。用8根32mm精軋螺紋鋼與4個(gè)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(duì)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對(duì)齊主腹板安裝頂板對(duì)拉螺桿，臨時(shí)連接件測(cè)量主梁高程及軸線調(diào)整主梁前端高程及軸線安裝底板對(duì)拉螺桿，臨時(shí)連接件測(cè)量主梁前端高程及軸線調(diào)整主梁前端高程及軸線至合格。 鋼箱梁吊裝就位時(shí)，由施工控制小組7、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+12mm和-6mm之間。梁段軸線偏差則通過在梁段焊縫中塞 l2mm厚鐵墊片來糾偏，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-460千斤頂，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(duì)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)格控制施工過程中在主梁上的施工荷載。在索力允許8、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+8mm和-6mm之間。3.邊跨輔助跨的施工與控制（見圖3） （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(zhǎng)度為82m。由3排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橫向用槽鋼組成的桁架連接。 （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9、和 4排 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10mm鋼板組成，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(cè)橋架的變形，確保施工安全。依次將輔助跨的S（N）A20S（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，因此安裝精度要求高，軸線偏差控制在3mm以內(nèi)，高程誤差控制在 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 3210、，索塔懸臂梁段因?yàn)闇夭畹挠绊懣梢韵聯(lián)?24.6cm，伸縮值達(dá)到6cm，為了避免因?yàn)闇夭顚?duì)合龍?jiān)斐傻挠绊懀谝雇?：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(duì)梁端位移進(jìn)行48小時(shí)測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，確定合龍段精確長(zhǎng)度，對(duì)已組排好并預(yù)留有足夠長(zhǎng)度的JH1號(hào)梁段的未匹配端進(jìn)行配切。根據(jù)測(cè)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(duì)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(zhǎng)江二橋南汊主橋上部斜拉橋采用全鋼箱梁形式，鋼箱梁節(jié)段間頂、底板及斜腹板以全焊連接，頂板U形肋栓接、底板U形肋焊接，設(shè)計(jì)合理，且鋼箱梁橫向剛度較大，拼裝時(shí)箱梁的橫向相對(duì)變形不太大，使匹配時(shí)的變形調(diào)整變得較為簡(jiǎn)單。在施工中由于采用的方法正確，措施得當(dāng)，梁段安裝由原計(jì)劃的8d一周期縮短到56d周期，全橋鋼箱梁懸拼及20對(duì)索安裝施工僅用了四個(gè)多月的時(shí)間。