铜陵公铁两用长江大桥桁片式钢桁梁立体试拼装工艺_邵天吉

杆 通 过 整 体 节 点 焊 接 成 桁 片 上 桥 安 装 。 为 验 证 制 造 工 艺 和 精 度 并 指 导 实 桥 施 工 ，选 取３．５ 个 连 续 节 间 钢 桁 梁 在 工 厂 内 一 次 完
成立体试拼装。由于主桁桁片采用水平拼装制作工艺，采用８００ｔ龙 门 吊 机 ２×２００ｔ吊 钩 提 升 加 横 移 对 桁 片 进 行 ９０°转 体 翻
根据铜 陵 大 桥 的 架 设 方 案 和 结 构 特 点 ，选 择 全
图 １ 铜 陵 大 桥 主 桥 桥 式 布 置
图 ２ 铜 陵 大 桥 主 桥 横 断 面
图 ３ 标 准 中 桁 桁 片
收 稿 日 期 ：２０１３－０７－０４ 作 者 简 介 ：邵 天 吉 （１９７３－ ），男 ，高 级 工 程 师 ，１９９９ 年 毕 业 于 燕 山 大 学 土 木 工 程 与 力 学 专 业 ，工 学 学 士 （Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｊｓｈａｏ＠１２６．ｃｏｍ）。
（２）参 与 试 拼 装 的 单 元 构 件 最 大 吊 装 重 量 为 ３６０ｔ，确保精 确 安 装 架 设 的 同 时，必 须 保 证 立 体 试 拼 的 整 体 几 何 尺 寸 、线 形 拱 度 、栓 孔 重 合 率 等 满 足 设 计及相关标准要 求，因 此，对 试 拼 装 的 场 地 基 础、吊 装 安 全 、工 艺 要 点 等 方 面 都 提 出 了 很 高 的 要 求 。
主桁 桁 片 是 桥 梁 的 主 要 受 力 单 元 构 件，纵 向 主 桁桁片间能否顺利连接直接影响立体试拼装精度和
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成桥的架设精度。其制作采用了平面整体拼装及纵 向 试 拼 装 同 时 进 行 的 工 艺 方 案［７］，保 证 了 主 桁 桁 片 纵向接口的拱度及 匹 配 精 度，并 且 该 桥 双 节 间 全 焊 桁片实现了工厂化制造、减少了现场拼装量 。 ［８］
图 ５ 主 桁 桁 片 ９０°转 体 翻 身 示 意
４．３ 稳 固 措 施
按照 钢 桁 梁 立 体 试 拼 装 顺 序，第 一 桁 段 试 拼 装
过程中的中桁桁片和２个边桁桁片的吊装就位施工
安全最为关键。为 保 证 竖 立 的 桁 片 不 倾 倒，设 计 制
（３）空 间 立 体 拼 装 关 系 复 杂，匹 配、拼 接 面 多， 栓孔连 接 数 量 大，桁 高、节 间 长 度、旁 弯、拱 度、对 角 线、主桁中心距离、桥 面 板 对 接 焊 缝 错 边、桥 面 板 块 平 面 度 、栓 孔 重 合 率 等 各 种 检 测 项 目 极 其 繁 杂 。
３ 钢 桁 梁 立 体 试 拼 装 技 术 要 求 及 工 艺 流 程 铜陵大桥钢桁梁立体试拼装需在批量生产前进
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铜陵公铁两用长江大桥桁片式钢桁梁立体试拼装工艺
邵 天 吉１ ，余 本 俊２ （１．中铁山桥集团有限公司，河北 秦皇岛 ０６６２０５；２．中铁大桥局集团有限公司，湖北 武汉４３００５０）
根据主桁桁片下弦杆及铁路桥面各支撑点的受 力情况，专 门 制 作 钢 支 墩，钢 支 墩 既 要 满 足 结 构 受 力 ，又 要 给 作 业 人 员 预 留 适 当 的 高 度 空 间 ；专 门 设 计 制 作 了 主 桁 桁 片 的 翻 身 胎 具 ，以 及 主 桁 桁 片 、公 路 桥 面和铁路桥面的专用吊具。 ４．２ 主 桁 桁 片 平 面 试 拼 装 及 转 体 翻 身
身后试拼装。试拼装过程中设置了抗推拉刚性斜撑增强桁片与铁路桥面的 稳 定 性；在 斜 杆 件 加 垫 片，通 过 调 整 间 隙 控 制 桥 梁
预 拱 度 。 试 拼 装 过 程 中 设 置 了 测 量 控 制 网 ，检 测 结 果 满 足 设 计 和 验 收 标 准 ，达 到 了 立 体 试 拼 装 目 的 。
摘 要：铜陵公铁两用长江大桥为五跨连续钢桁梁三索面斜拉桥，钢桁梁采用板桁结合形式，由３片主桁、上层 正 交 异 性 公 路
板 式 桥 面 、下 层 正 交 异 性 铁 路 钢 箱 桥 面 及 横 联 构 成 。 钢 桁 梁 采 用 整 体 焊 接 式 桁 片 结 构 ，每 ２ 个 节 间 的 主 桁 上 、下 弦 杆 ，斜 杆 ，竖
试拼装在经检测合格的平台上进行台顶面作为立体试拼装的水平基准片拼接口及节点位置设置支墩支墩高度得少于螺栓孔总数的10螺栓不由通过较设计孔径小075mm交异性钢桥面和横联的螺栓孔应100自由通过较设计孔径小10mm光顶紧处应有75以上的面积密贴用02mm塞尺检查其塞入面积不得超过25除按照常规由下至上先中后边的试拼装顺序外同时兼顾桥位的实际拼装顺序其中第一桁段立体试拼装的顺序是基于有平台支撑的因素设定桥位实际架设拼装顺序影响不大第二桁段立体试拼装的顺序与桥位实际架设拼装的顺序相同
超过２５％ 。 ［５］ 除按 照 常 规 由 下 至 上、先 中 后 边 的 试 拼 装 顺 序
外 ，同 时 兼 顾 桥 位 的 实 际 拼 装 顺 序 ，其 中 第 一 桁 段 立 体试拼装的顺序是 基 于 有 平 台 支 撑 的 因 素 设 定，对 桥位实际架设拼装 顺 序 影 响 不 大，第 二 桁 段 立 体 试 拼装的顺序与桥位实际架设拼装的顺序相同。第一 桁段拼装顺序为：上游 侧 铁 路 桥 面 → 中 桁 桁 片 → 下 游侧铁路桥面→上游侧边桁片→上游侧横联及桥门 架→上游侧公路桥面→下游侧边桁片→下游侧横联 及桥门架→下游侧公路桥面。第二桁段试拼装顺序 为：中桁桁片→上游侧 边 桁 片 → 下 游 侧 边 桁 片 → 上 游侧铁路桥面→下游侧铁路桥面→上游侧横联及桥 门架→下游侧横联及桥门架→上游侧公路桥面→下 游侧公路桥面。第一桁段与第二桁段主桁桁片连接 顺序为：下弦杆接 头 → 上 弦 杆 接 头 → 斜 杆 接 头。 钢 桁梁标准节间如图４所示。
２ 钢 桁 梁 立 体 试 拼 装 特 点 和 难 点 分 析 （１）参 照 《铁 路 钢 桥 制 造 规 范 》（ＴＢ １０２１２－
２００９）［５］中对钢桥连续匹配试装的相关规定，同 时 考 虑架设施工顺序，选 取 ３．５ 个 连 续 节 间 进 行 立 体 试 拼装，该连续节间集 中 了 全 桥 的 单 元 构 件 类 型 及 结 构形式，具有 一 定 代 表 性 。 ［６］ 立 体 试 拼 装 构 件 包 括 主桁桁片、公路桥 面、铁 路 桥 面、横 联 及 桥 门 架 共 计 ２２个大型单元构件（另含拼接板、螺 栓、冲 钉 等 辅 助 零部件），合 计 试 拼 工 作 量 约 ２ ９００ｔ，试 拼 长 ５２．５ ｍ，宽 ３５．６８８ ｍ，高 约 １７ ｍ。 如 此 大 尺 寸 、大 吨 位 的 模 拟 成 桥 架 设 工 况 的 立 体 试 拼 装 ，国 内 尚 属 首 例 ，没 有可供参考的工程实例和成熟经验。
机２×２００ｔ吊钩提升加 横 移 的 翻 身 方 案，桁 片 下 弦 杆纵向对称安装旋转托 架 （一 般 为 ２ 或 ３ 个），桁 片 上弦杆设置加固 吊 耳，并 辅 以 专 用 吊 具。 主 桁 桁 片 ９０°转 体 翻 身 示 意 如 图 ５ 所 示 。
试 拼 装 初 定 位 时 ，在 吊 机 不 松 钩 的 情 况 下 ，先 用 少 量 冲 钉 定 位 弦 杆 接 头 、斜 杆 接 头 各 节 点 内 竖 板 （腹 板）上的拼接板，冲 钉 尽 量 靠 近 拼 接 板 一 侧 中 心，用 螺 栓 拧 紧 。 然 后 对 定 位 高 程 、尺 寸 精 度 进 行 测 量 ，对 超差或影响后续拼 装 情 况 进 行 调 整，定 位 检 测 合 格 后 ，补 足 竖 板 上 的 冲 钉 和 螺 栓 ，再 拼 装 水 平 板 （盖 板 ） 上的拼装板。
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Hale Waihona Puke 世 界 桥 梁 ２０１４，４２（６）
桥中具有代表性的 节 段 进 行 试 拼 装，以 检 验 施 工 图 纸 、工 装 的 正 确 、合 理 与 否 。 本 文 介 绍 铜 陵 大 桥 钢 桁 梁立体试拼装的主 要 工 艺，对 拼 装 过 程 的 检 测 结 果 及数据 进 行 分 析，为 现 场 正 式 安 装 架 设 提 供 经 验 数据。
行 ，所 选 的 ３．５ 个 节 间 为 连 续 节 间 ，其 试 拼 装 长 度 为 相连的２个独立桁片单元的累计长度。所有单元构 件必须经检验合格 后 方 可 用 于 立 体 试 拼 装，并 要 求 完成除最后一道面漆外其它所有涂装工作。
试拼 装 在 经 检 测 合 格 的 平 台 上 进 行，平 台 顶 面 作为立体试拼装的 水 平 基 准，在 桁 片 拼 接 口 及 节 点 位置设置支墩，支 墩 高 度 不 小 于 １ ｍ。 试 拼 装 过 程 中，使节点 板 层 密 贴，冲 钉 不 得 少 于 螺 栓 孔 总 数 的 １０％，螺栓不得 少 于 螺 栓 孔 总 数 的 ２０％；必 须 用 试 孔器检查所 有 螺 栓 孔，钢 桁 架 的 螺 栓 孔 应 １００％ 自 由通过较设计孔径小０．７５ｍｍ 的试孔器，正交异性 钢桥面和横联的螺栓孔应 １００％ 自 由 通 过 较 设 计 孔 径小１．０ｍｍ 的试孔 器；磨 光 顶 紧 处 应 有 ７５％ 以 上 的面积密贴，用０．２ｍｍ 塞尺检查，其塞入面积不得
图 ４ 钢 桁 梁 标 准 节 间
４ 立 体 试 拼 装 主 要 内 容 ４．１ 场 地 及 设 备
选择满足钢桁梁立体试拼装平面尺寸和空间高 度的场地，在场地原设计承载力 ２００ｋＮ／ｍ２ 的基础 上，对应主桁桁片 节 点 位 置 铺 设 ６５ ｍｍ 厚 钢 板，以 提高主要受力点的 局 部 地 基 承 载 力，防 止 试 拼 装 过 程基础沉降超出 规 定 限 值，影 响 试 拼 装 效 果。 同 时 配备具有足够起升高度的２台５０ｔ和１ 台８００ｔ龙 门吊机。
铜陵大桥主桥钢 桁 梁 采 用 板 桁 结 合 形 式，Ｎ 形 桁架，钢梁由 ３ 片 主 桁、上 层 正 交 异 性 公 路 板 式 桥 面、下层正 交 异 性 铁 路 钢 箱 桥 面 及 横 联 构 成，桁 高 １５．５ｍ，桁宽２×１７．１ ｍ，节 间 长 １５ ｍ。 钢 桁 梁 采 用整体焊接式桁片结 构 （全 焊 桁 片），即 每 ２ 个 节 间 的主桁上、下弦杆，斜 杆，竖 杆 通 过 整 体 节 点 焊 接 在 一 起 ，形 成 稳 定 的 桁 片 结 构 （见 图 ３），单 榀 桁 片 长 ３０ ｍ、重 约 ３６０ｔ，纵 向 桁 片 之 间 采 用 栓 接 。 ［４］ 上 层 公 路板式桥面 和 下 层 铁 路 钢 箱 桥 面 长 ３０ ｍ，宽 １４．４ ｍ，横 联 也 采 用 整 体 焊 接 形 式 。
关 键 词 ：斜 拉 桥 ；公 铁 两 用 桥 ；钢 桁 梁 ；试 拼 装 ；整 体 焊 接 ；转 体 翻 身 ；抗 推 拉 刚 性 斜 撑
中 图 分 类 号 ：Ｕ４４８．２７；Ｕ４４３．３３
文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７１－７７６７（２０１４）０６－００３１－０５
１ 工 程 概 况 铜 陵 公 铁 两 用 长 江 大 桥 （以 下 简 称 铜 陵 大 桥 ）是
主 桁 桁 片 采 用 水 平 拼 装 制 作 工 艺 ，其 出 胎 、转 运 及涂装也均 在 水 平 状 态 下，因 此，桁 片 需 进 行 横 向 ９０°转体翻身 为 竖 立 状 态 方 可 用 于 立 体 试 拼。 由 于 桁片平 面 尺 寸 （长 ３０ ｍ× 宽 １７ ｍ）较 大，单 重 均 在 ３００ｔ左 右，重 心 偏 离 地 面 较 远，既 要 保 证 桁 片 翻 身 过程中的施工作业 安 全，又 要 防 止 桁 片 结 构 产 生 塑 性变形，经过专题工艺研 究，最 终 采 用 ８００ｔ龙 门 吊
合福铁路跨越长江 的 重 要 通 道，大 桥 通 行 合 福 铁 路 客运专线双线、庐江至铜陵 Ⅰ 级铁 路 双 线，６ 车 道 高 速公 路 。 ［１］ 主 桥 采 用 跨 度 布 置 为 （９０＋２４０＋６３０＋ ２４０＋９０）ｍ 的 五 跨 连 续 钢 桁 梁 三 索 面 斜 拉 桥 ， ［２，３］ 钢 桁 梁 全 长 １ ２９０ ｍ，总 重 约 ６９ ０００ｔ。 主 桥 桥 式 布 置 如 图 １ 所 示 ，主 桥 横 断 面 如 图 ２ 所 示 。