zA3-大跨度三塔結合梁斜拉橋邊跨合龍施工技術555

1、大跨度三塔結合梁斜拉橋邊跨合龍施工技術孫曉偉，王琳，陳超華中交二航局第五工程分公司，湖北武漢430012摘 要：武漢二七長江大橋主橋為三塔結合梁斜拉橋，主跨主梁由工字鋼組合梁及預制橋面 板結合，輔助墩與過渡墩間邊跨為預應力混凝土主梁。全橋共有兩個邊跨合龍段，邊跨合龍施工 采用了頂推強制合龍施工方案，通過頂撐系統(tǒng)將合龍口增大，吊裝合龍段主梁后再縮小合龍口， 實現主梁合龍。與常規(guī)工藝相比，成橋狀態(tài)更符合設計理念，施工不受環(huán)境條件限制。關鍵詞：結合梁；斜拉橋；頂推；邊跨合龍1引言斜拉橋合龍施工方法主要有兩種：自然狀態(tài)合龍法和強制合龍法。自然狀態(tài)合龍法即根據對合龍口觀測，分析計算，確定合龍段長度后現場

2、切割，在低于設計合龍溫度情況下吊裝主梁，在溫度上升過程中實現主梁合龍；強制合龍法以設計成橋狀態(tài)主梁長度為依據，通過頂撐系統(tǒng) 將合龍口增大，吊裝主梁后再縮小合龍口，實現主梁合龍，施工不受環(huán)境溫度限制、施工速度 快。武漢二七長江大橋主橋為三塔結合梁斜拉橋，邊跨合龍施成功采用了頂推強制合龍法，實 施效果良好。2工程概況2.1概述武漢二七長江大橋是武漢市二環(huán)線控制工程之一，主橋采用三塔斜拉橋，主跨616 m，是世界最大跨徑的三塔斜拉橋；主跨上部結構采用“工鋼組合梁與混凝土預制板相結合的主梁結構，是世界最大跨度的結合梁橋。主橋輔助墩至過渡墩間邊跨為90m預應力混凝土主梁，在輔助墩處 JH梁段一端通過剪力

3、釘與混凝土主梁澆筑結合，另一端通過高強螺栓與鋼混結合梁相連。根據橋型布置，全橋共有兩個邊跨合龍段和兩個中跨合龍段。兩個邊跨合龍段分別位于2號、6號墩附近。如圖1、2、3。北邊跨2合龍段 3北中跨合龍段書南中跨合龍段4南邊跨5 合龍段 67 90m160m616m616m160m90m |PC梁鋼混結合梁11PC梁漢口側 n匚武昌側圖1武漢二七長江大橋主橋橋型布置圖漢口武昌1600030800S14S13S12S11/S10JH段ZL1ZL2/fr-11 |1 12400750975混凝土主梁結合梁g主梁合龍段0945圖2邊跨合龍段布置圖工字鋼橫梁小縱梁工字鋼主梁30；圖3工字鋼組合梁圖22 工

4、程特點1 三塔斜拉橋中塔懸臂大，整體剛度小，受環(huán)境因素影響大。2主跨上構采用工字型鋼混結合梁，主梁剛度小，對索力、溫度、臨時荷載等各種施工 因素反響敏感。3上構結構復雜，施工程序復雜。主跨上構采用工字型鋼混結合梁，邊跨為預應力混凝 土配重梁，鋼混結合段結構受力復雜。3體系轉換方法大，其三塔斜拉橋因中間塔頂沒有端錨索來有效地限制變位，整體結構剛度減小、柔性增變形較大。故三塔斜拉橋上部結構施工體系轉換比擬復雜，為使整體結構體系受力明確，保證 主梁施工質量，將系統(tǒng)受力體系轉換分為三個階段：1三塔分別以雙懸臂方式進行主梁安裝施工，塔梁縱向臨時固結；混凝土主梁mm自由端自由端塔梁固結約束| |3#1#2

5、#圖4雙懸拼階段主梁約束體系示意圖(2) 邊跨合龍時，將塔梁縱向臨時固結解除，并轉移到輔助墩墩頂，進行主梁縱向臨時固 結，以減小邊跨160m鋼梁溫度應力對結構體系的影響。自由端/7/ v/ i自由端1#2#主梁固結約束3#圖5單懸拼階段主梁約束體系示意圖(3)主跨合龍時，先合龍一側主跨，解除對應邊跨輔助墩臨時固結；再合龍另一側主跨, 解除輔助墩臨時固結；中塔始終為縱向固結狀態(tài)。圖6中跨合龍后主梁約束體系示意圖4頂推合龍方法選擇邊跨合龍口調整可以通過頂推雙懸臂結構實現，也可以通過頂推邊跨混凝土梁段實現。為保證合龍梁段能順利吊入合龍口，將雙懸臂鋼梁向江側整體偏移200mm以上，或者將邊跨混凝土梁段

6、整體向岸側偏移200mm以上。就兩種頂推方法進行分析比擬如下：(1 )頂推雙懸臂結構在塔柱處設置頂推設備，通過頂推雙懸臂主梁移動，實現對合龍口的調節(jié)?？贗#2#曲心加mi圖7頂推雙懸臂結構法示意圖這種方案可以不移動邊跨混凝土PC梁段，頂推對邊跨永久結構及臨時支架結構受力沒有影響。但頂推雙懸臂需要將塔梁臨時固結的縱向約束解除，這樣對雙懸臂結構主梁線形影響較大；邊跨JH梁段安裝時存在一定誤差，采取雙懸臂頂推工藝，將不利于誤差調整和梁段匹配，會影 響主跨主縱梁累計誤差。(2 )頂推邊跨混凝土PC梁段在邊跨輔助墩墩頂布置頂推設備，通過頂推邊跨PC梁移動，實現對合龍口的調節(jié)。圖8頂推PC梁段法示意圖這種

7、方案不解除塔梁臨時固結，在頂推時邊跨 JH梁安裝誤差可以調整，有利于梁段匹配連接，且不會累計到主跨鋼梁拼裝誤差。缺點是頂推邊跨混凝土PC梁段會對邊跨永久性結構( PC梁、1#、2#墩柱)和臨時支架結構產生不利影響；頂推力很大，平安風險大；受邊跨鋼梁溫度 變形影響，混凝土PC梁段將往返移動，易損壞。(3) 方法選擇綜合兩種頂推方法對永久結構和臨時結構影響，并從施工平安角度考慮，頂推雙懸臂主梁工藝較為合理。但需要解決頂推布置、頂推臨時結構受力和同步性控制問題。5合龍口調整方法(1) 合龍口線形調整方法選定如下三種調整合龍口線形方法進行綜合比擬：調整前端3對斜拉索索力；在JH梁段底設托架，調整合龍口

8、高程及轉角;調整前端1對斜拉索索力及配臨時荷載。表1 合龍口匹配調整方案比擬萬案萬案一萬案一、 * 1> 、萬案三調整3對斜拉索索力設托架調整合龍口調整1對斜拉索及臨時荷載優(yōu)點1 不需要增加臨時荷載。1標高容易調整到位；2 操作比擬方便。1 拉索調整數量少，調整方 便；2 采用水箱臨時荷載，可調 整上下游高程差值、微調標 高和轉角；3 根據環(huán)境因素影響， 可以 通過水箱內水量微調荷載 值。缺點1調整索力較多，索力 控制難；2調索時間較長，受環(huán) 境因素影響較多；3上下游標高偏差不易 調整；1 合龍口標高容易控制， 但轉角不容易調整到位；2 托架系統(tǒng)需要很牢固；3受環(huán)境因素影響，轉 角易發(fā)生

9、變化；4 局部可能會應力集中， 對鋼梁有損傷。1需要進行詳細理論分析， 根據現場情況調整臨時荷 載。綜合分析各種因素，確定采用方案三，根據監(jiān)控數據對索力進行調整，合龍前，密切觀測合龍口，通過現場臨時荷載微調，使合龍口兩端位移及轉角到達相同狀態(tài)。2通過結構計算軟件進行建模計算，對索力調整、溫度變化、臨時堆載等各種因素對主梁影響的敏感度進行分析，分析結果見表2:2S.05015.0素 i.+0.0594富面袒鋼林客聿巧箔一一橋面版客 吊機巧% 壻網.麼 5%升溫h潯徐變悄址縱橋向叱標ml表2 主梁線形敏感度分析表影響因素豎向位移mm轉角度S10 拉索 96mm740.044ZL2梁段加載 10t-

10、21-0.012溫度上升/下降5C80.00335 D圖9 主梁線形敏感度計算匯總6邊跨合龍施工關鍵技術6.1 施工準備(1 )合龍段尺寸確定施工至合龍前5個節(jié)段時，根據現場實際監(jiān)測數據及各鋼梁實際加工尺寸誤差，對合龍段理論長度進行修正，確定加工尺寸并進行制造。(2) 鋼混結合段及邊跨混凝土主梁施工完畢，按監(jiān)控要求完成預應力張拉。(3) 連接板配鉆螺栓孔在合龍口兩側主梁上布設測量點(根據監(jiān)控要求確定位置)，選擇風力較小的天氣，每間隔兩小時測量一次合龍口間距及相鄰主梁的高程，同時測量大氣溫度、主梁內表溫度，根據監(jiān)控要求，連續(xù)觀測12晝夜。根據實測數據，進行合龍段ZL1與JH梁段接頭連接板螺栓孔開

11、孔。(4) 調位千斤頂布置邊跨合龍前，解除主塔處設置的縱向限位桿件，安裝合龍調位千斤頂。根據建模計算，雙懸臂主梁向一側頂推20cm所需頂推力 1235kN，即上下游頂推力均為617.5kN。在支座墊石及主梁ZL12的反力耳座間布置250t千斤頂，共四臺，千斤頂布置見圖10。圖10主塔處調位千斤頂布置圖6.2合龍段起吊連接啟動頂撐系統(tǒng)，放松江側千斤頂，頂撐岸側千斤頂，將主橋雙懸臂結構向江側移動20cm。在頂撐過程中，上下游兩側千斤頂統(tǒng)一指揮，以3cm為一行程進行，保證上下游千斤頂同步。橋面吊機吊裝合龍段ZL1兩根主梁，與 S10號索梁段 ZL2間高強螺栓連接。6.3頂推合龍回頂千斤頂， 使合龍口

12、鋼主梁最小距離控制在4c(考慮10 C溫差，160m鋼梁伸長量約 2cm),鎖住千斤頂，安裝墊塊，將主梁縱向臨時約束，進行合龍口線形微調。(1 )高程及轉角調節(jié)：調整S10斜拉索索力，并在ZL2梁端設置臨時水箱，使合龍段主梁ZL1端頭緩慢下落，與JH梁段相匹配。(2) 主梁軸線調節(jié)：在合龍口布置手拉葫蘆，一端連接ZL1梁段主梁端頭，另一端連接JH梁段，通過手拉葫蘆收、放進行主梁軸線調整。連續(xù)觀測合龍口上下游、梁頂梁底間距、軸線偏差等，計算合龍口轉角偏差，進一步反復調整，直至合龍口兩側主梁高程、轉角及軸線吻 合后，將拼接板安裝在JH梁段。(3) 縱向里程調節(jié)：主梁縱向里程調節(jié)通過頂推裝置完成。選

13、擇環(huán)境溫度恒定時(凌晨)，合龍口最小寬度為 2cm,仔細解除縱向臨時約束，將鋼梁上下游千斤頂同時向岸側頂推，控制觀察連接板螺栓孔與主梁螺栓孔匹配情況，當螺栓孔孔眼重合時，停止調位千斤頂，快速用沖釘將孔位固定，采取先施打底板沖釘、后腹板工藝，當ZL1梁段與JH梁段間連接板50%沖釘就位后，安裝 50%高強螺栓并初擰。抽換沖釘并終擰高強螺栓，實現主梁合龍，即主橋邊跨合龍，同時解除塔梁臨時固結。圖11合龍口主梁調整前后位置圖圖12合龍口軸線調節(jié)施工圖7頂推合龍實施效果武漢二七長江大橋北邊跨合龍施工于7月15日22:30正式開始，于7月17日4: 30完成主梁合龍，用時 30小時。施工時環(huán)境溫度23

14、C30C,大于設計合龍溫度16.8 C,實際頂推距離250mm,滿足了鋼主梁吊裝空間要求。在合龍口頂推時，上游千斤頂頂撐力最大達820kN，下游千斤頂頂撐力最大達700kN，頂撐力大于建模計算617.5kN，分析原因由塔區(qū)梁段ZL12支座的摩擦力以及增大的頂推位移造成。在合龍口縮小過程中，上游千斤頂頂撐力最大達910kN，下游千斤頂頂撐力最大達880kN，頂撐力較合龍口增大時變大，主要由塔區(qū)梁段ZL12支座的摩擦力、合龍段主梁 ZL1重量共同作用造成的。合龍前，實測合龍口尺寸偏差，ZL1梁段上游側頂板偏高266mm,頂口較底口間距寬5mm,軸線偏下游 34mm； ZL1梁段下游側偏高24.5c

15、m，頂口較底口寬5mm，軸線偏下游 31mm通過調索、壓載以及上下游間拉索調整后，ZL1梁段上下游高程均小于 1mm頂底板處接縫寬差約1 mm軸線偏差小于2mm， ZL1 梁段與 JH 梁段匹配良好，順利的完成了高強螺栓的安裝施工。8 結語武漢二七長江大橋邊跨合龍施工順利，確保了大橋按時通車，受到社會各界的好評。主梁 線形及應力狀況完全符合設計要求，頂推強制合龍施工方法得到了順利實施。通過前端索力調整、配重調節(jié)、拉索設置等措施，使主梁線形匹配效果良好；采用頂推系 統(tǒng)調節(jié)合龍口尺寸，在非“設計合龍溫度條件下實現主動合龍。與溫度自然合龍法相比，更 符合橋梁設計理念，施工不受環(huán)境條件約束、速度快，在

16、結合梁、鋼梁斜拉橋建設領域具有較 高的推廣價值。作者簡介：孫曉偉 1983- ，男，湖北武漢人，工程師， 2006 年畢業(yè)于上海同濟大學土木工程學院。下面是贈送的中秋節(jié)演講辭，不需要的朋友可以下載后編輯刪除！ ！謝謝中秋佳節(jié)演講詞推薦中秋，懷一顆感恩之心?老師們，同學們:秋濃了，月圓了，又一個中秋要到了！本周日，農歷的八月十五，我國的傳統(tǒng)節(jié)日一中秋節(jié)。中秋節(jié)，處在一年秋季的中期，所以稱為“中秋，它僅僅次于春節(jié), 是我國的第二大傳統(tǒng)節(jié)日中秋的月最圓，中秋的月最明，中秋的月最美，所以又被稱為“團圓節(jié)金桂飄香，花好月圓，在這美好的節(jié)日里，人們賞月、吃月餅、走親訪友無論什 么形式，都寄托著人們對生活的

17、無限熱愛和對美好生活的向往中秋是中華瑰寶之一，有著深厚的文化底蘊。中國人特別講究親情，特別珍視團圓，中秋節(jié)尤為甚。中秋，是一個飄溢親情的節(jié)日；中秋，是一個彌漫團圓的時節(jié)。這個時節(jié)，感受親情、釋放親情、增進親情；這個時節(jié)，盼望團圓、追求團圓、享受團圓 這些，都已成為人們生活的主旋律。同學們，一定能背誦出許多關于中秋的千古佳句,比方“舉頭望明月，低頭思故土“但愿人長久，千里共嬋娟、“海上生明月，天涯共此時這些佳句之所以能穿透歷史的時空流傳至今，不正是因為我們人類有著的共同信念嗎中秋最美是親情。一家人團聚在一起，講不完的話，敘不完的情，訴說著人們同一 個心聲：親情是黑暗中的燈塔，是荒漠中的甘泉，是雨

18、后的彩虹中秋最美是思念。月亮最美，美不過思念；月亮最高，高不過想念。中秋圓月會把我們的目光和思念傳遞給我們想念的人和我們牽掛的人，祝他們沒有憂愁，永遠幸福，永遠快樂、活動主題：游名校、賞名花，促交流，增感情、活動背景又到了陽春三月，陽光明媚，微風吹拂，正是踏青春游的好時節(jié)借春天萬物復蘇之際，我們全班聚集在一起，彼此多一點接觸，多一點溝通，共話相信在這次春游活動中,美好未來，與此同時，也可以緩解一下緊張的學習壓力我們也能更親近的接觸自然，感悟自然，同時吸收萬物之靈氣的同時感受名校的人 文氣息。三、活動目的：1. 豐富同學們的校園生活，陶冶情操4.有效的利用2. 領略優(yōu)美自然風光，促進全班同學的交

19、流，營造和諧融洽的集體氣氛。3.為全 體同學營造一種輕松自由的氣氛，又可以加強同學們的團隊意識 活動的過程及其形式，讓大家感受到我們班級的開展和進步四、活動時間：XX年3月27日星期四五、 活動參與對象：房產Q1141全體及“家屬六、 活動地點：武漢市華中農業(yè)大學校內七、活動流程籌劃：1、27日8點在校訓時集合，乘車2、9點前往華農油菜基地、果園，賞花攝影3、10點30 ,回農家樂開始做飯，進行“我是廚王大比拼4、1點30 ,收拾食品殘物，開始集體活動5、4點，乘車返校八、職能分工及責任定崗1、調研組：負責前期的選址、籌劃的撰寫、實地考察、交通工具的聯系和檢驗組長：金雄 成員：吳開慧2、平安保衛(wèi)組：負責登記參加春游的人數，乘車前的人數的登記，集體活動時同學 的請假的審批，平安知識的培訓與教育，午餐制作的人員分組組長：徐楊超 成員：王沖3、食材采購組：根據春游的人數和預算費用合理購置食材組長：胡晴瑩 成員：何曉藝4、活動組織組：在車上、賞花期間、主要是做飯完后的集體活動期間的活動的組織組長：武男成員：馮薏林5、廚藝大賽組織組：負責指導各個小組的午餐的準備，最后負責從五個小組里