獨塔斜拉橋鋼箱梁合龍架設施工技術要點

獨塔斜拉橋鋼箱梁合龍架設施工技術要點大橋（32+57+130+256+64）m為獨塔混合梁斜拉橋，大橋長540.5m，主跨256m為通航孔。其中8#-13#墩為水中墩。主塔為H型塔，截面采用空心箱型斷面。斜拉索采用平行高強鋼絲斜拉索。采用鋼錨梁錨固，主梁采用鋼箱梁結構和混凝土箱梁。梁高4.6m。橋面橫向寬14m，兩側各設0.6m寬風嘴，頂面設2%橫向排水坡。箱梁頂寬3.75m，底寬2m，梁外側高4.56m。8#-10#墩為砼現澆箱梁，10#-11#墩為鋼箱梁，節(jié)段劃分為8.5m（鋼混）+21m+30m*3+9m，采用支架法和浮吊吊裝架設施工；中跨11#墩-12#墩（主跨）為鋼箱梁節(jié)段劃分為（1-17#段）16m+15m*15+6m（17#段合龍段），其中2-17#采用橋面吊機施工；12#墩-13#墩為鋼箱梁階段劃分為24m+30m+23.3m，采用支架法和浮吊吊裝架設施。二、施工準備（一） 前期工作1.12#、13#墩（支架法）支座灌漿完成，13#墩支座解除約束。灌漿料強度達到100%后，對18-20#段（12#、13#墩）梁底臨時支墩進行拆除，使18-20#段梁體系轉換在永久支座上。3.17#、18#、19#、20#梁箱內、梁底頂推裝置設置完畢，并對12#墩支座約束進行解除，合龍預偏量設置完畢。合龍段提前1天運到待架區(qū)域，與18#對接端預留150mm配切余量。選擇溫差較小、相對穩(wěn)定的時段多次（每小時1次）精確測量16#、18#梁段端里程及12#墩中心口里程，為合龍段配切提供參考數據；分析檢測數據精確配切合龍段余量。M15#（在16#節(jié)段）斜拉索第一次張拉后橋面吊機松鉤，橋面吊機前行至合龍段吊裝為定位，測量組在凌晨溫度穩(wěn)定時段測量16#梁前端標高，提交監(jiān)控小組，由監(jiān)控小組計算并提供合龍標高數據。勁性骨架材料倒到位，并完成單端焊接。（二） 18#、19#、20#梁段預偏頂推（拉）裝置設置在18#段底板靠近12#墩大里程方向焊接反力座及反頂裝置，使18#-20#節(jié)段向大里程縱移，移出合龍空間，待17#合龍段與16#節(jié)段連接完畢后，在17#、18#段箱內底板位置焊接反力座及反拉裝置，利用17#、18#段上焊接反力座及反拉裝置反向移動18#梁段，完成18#梁段與合龍段的順利對接。2.18#段梁底板焊接反力座采用100t油頂來反頂墩身，為保證頂推平衡設置2組反頂裝置，（反力座需在梁橫隔板位置，若不在需在箱內加固）達到增大力滿足合龍空間的目的。待16#-17#段合龍口高栓連接完后，采用箱內反拉裝置將向大里程預偏的18#~20#梁整體回拉至合龍位置，完成17#段與18#段對接。反力座設置在17#段與18#段梁端橫梁處，采用兩臺100噸穿心千斤頂，完成18#-20#梁段的回拉縱向滑移作業(yè)。（三） 合龍空間確定選擇在氣溫低的時間段安裝合龍段，利用較大的溫差使合龍空間增大，減少18#~20#段預偏量。合龍空間的主要影響因素包括鋼梁焊接收縮余量、斜拉索張拉壓縮量（設計已經考慮補償量）、環(huán)境溫度與設計溫度差，日曬強弱造成鋼梁伸縮，梁段拼裝誤差影響。根據《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）表3.4.3得知，鋼材的線膨脹系數a為12x10-6/°C主跨鋼箱梁合龍時間，夜間最低氣溫22C左右，較設計溫度（17C）高5C。11#墩固定支座至16#段鋼梁總長12.5+15*15=237.5m。則合龍時，主航道側梁段總伸長237.5m*12x10-6/°C*5°C=0.0142m=14.2mm。合龍段廠內制造在與18#段對接端預設150mm配切余量，根據已架設節(jié)段測量數據分析計算合龍需保留余量為80mm。合龍段梁長制作按理論梁長6m加工制作，因受溫度、梁段拼裝誤差影響的影響，實際合龍空間6000mm-14mm+80mm=6064mm，較理論梁長長64mm。合龍空間應比梁長100mm左右，及實際需要的合龍空間在6164mm左右。即18#~20#段在合龍施工前應向大里程方向設置約200mm預偏量以保障合龍吊裝順利完成。（四） 測量工作嚴格按照監(jiān)控要求進行主跨合龍前16#、18#梁段標高、偏位、溫度、索力、主塔應力、鋼箱梁應力等的測量，推算出鋼梁的配切量。梁段偏位用全站儀測量，標高用水準儀測量，溫度由梁段上所貼的溫度型振弦式應變計直接讀取，索力、主塔應力、鋼箱梁應力由埋設的振弦式應變計直接讀取數值后，再進行計算。并根據各時段測得的結果，繪制出鋼箱梁長度與溫度變化的時間曲線。加強測量，對鋼箱梁受溫度影響的變形規(guī)律及收縮規(guī)律進行認真研究分析。得出準確數據，完成合龍段預留余量的準確配切。并完成鉆孔。（五） 線形調整根據主跨鋼梁安裝合龍調整要求，結合計算資料和現場測試的結果，找出針對X、Y、Z方向最有效的調整值，調整方法為：X向：通過溫度來調整，箱內、梁底頂推（拉）裝置實現主動合龍；Y向：上下游用導鏈對拉，架橋機橫調油頂裝置調整軸線；Z向：采用壓重和調斜拉索來共同調整。通過對拉設施先調整合龍段鋼梁軸線，再通過索力和壓重調整合龍口豎向高差，最后通過溫度，箱內、梁底頂推（拉）裝置影響來調整里程。線形調整必須在夜間氣溫變化不大時進行，與合龍時溫度狀態(tài)一致。三、合龍施工橋面吊機垂直起吊合龍梁段頂略低于已吊裝梁段底20-30cm的位置，暫停梁段的繼續(xù)提升工作。選擇在氣溫較低的清晨實測合龍空間大??；若實測合龍空間大小不能滿足鋼箱梁合龍施工需要，則利用在18#段梁梁底設置頂推裝置將18#~20#整體向大里程方向推移。緩慢起吊合龍梁段，提升至與16#等高，使用手拉葫蘆機械頂等輔助微調定位使合龍段與16#完成對接，連接拼接板打入孔數30%沖釘及適量臨時螺栓定位，同步完成16#與17#環(huán)扣高栓連接。在設計基準溫度（17C）時段精確測量合龍段端頭與18#端頭間距，使用預先布置箱內反拉裝置將已偏移的18#~20#段梁整體向合龍段推移至合龍位置，調整標高、軸線位置符合要求后，連接拼接板打入孔數30%沖釘（17#梁段大里程無孔需及時進行頂、底、腹板配鉆）及適量臨時螺栓定位，焊接橋面勁性骨架及碼板鎖定。完成橋面板對接焊接施工；完成合龍段高強螺栓施工。解除吊具與鋼箱梁之間的連接，完成合龍段的施工。四、注意事項密切配合海事部門，提前確定航道限航區(qū)域、水上交通管制的范圍和時間，確保運梁駁船及時準確就位及船只安全。加強操作人員培訓，使其完全熟悉鋼箱梁吊裝的各個工序，并熟練的掌握跨纜吊機提升、行走系統(tǒng)的操作。鋼箱梁安裝施工期間，密切監(jiān)控索塔偏位、扭轉情況，嚴格按照監(jiān)控結果控制兩主跨梁段吊裝數量差。密切與設計單位、監(jiān)理單位及其它加工制做單位合作，確保施工過程中及時發(fā)現和解決相應的問題。協調統(tǒng)一指揮系統(tǒng)，確保鋼箱梁段平穩(wěn)起吊安裝。密且關注天氣，及時了解臺風信息，當吊機處風速超過25m/s時，停止作業(yè)。參考文獻：（1） 《鐵路橋涵工程施工安全技術規(guī)范》（TB10303-2009）（2） 《高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》