贵州北盘江大桥悬索桥钢桁架及正交异性桥面板上部结构安装

贵州北盘江大桥悬索桥钢桁架及正交异性桥面板上部结构安装
摘要：文章主要介绍贵州北盘江大桥上部结构施工方案，包括正交异性桥面板反拼装、桥位吊装以及正交异性桥面板全桥焊接成一联634m×27.2m的焊接工艺。

关键词：悬索桥；铜桁架；缆索吊机；反拼装；焊接工艺
1工程概况
北盘江大桥为主跨径636m的单跨钢桁架悬索桥，东岸引桥采用4×45m连续刚构T梁，西岸采用3×45连续刚构箱梁，塔、锚均位于两岸边坡上。

钢桁加劲梁是由钢桁架和正交异性钢桥面板两部分组成。

钢桁架由主桁架、横梁桁架和上、下平联组成。

钢桁架标准节段7m，桁高5m，两主桁中心线横跨28m，采用焊接整体节点，工地采用高强度螺栓连接。

正交异性钢桥面板由桥面板、U形加劲肋、倒T形肋、横肋和纵梁组成，节段之间纵向加劲肋采用高强度螺栓连接，桥面板之间采用工地焊接。

2上部结构施工方法
2.1钢桁架的安装
北盘江大桥钢结构部分构件采用标准件厂内制造，工地现场拼装成单元吊装段。

钢桁架拼装场地设在两岸引桥桥头路基上，采用龙门吊立体拼装。

为了缩短施工工期，后场拼装场地各设置4个钢桁架拼装胎膜和4个正交异性桥面板拼装胎膜。

拼装场地采用21m跨龙门吊施工，能够满足单元吊装段14m一个节间，拼装完成后采用2台80T龙门吊整体吊装上运梁台车，运梁台车平台采用液压全回转机构，在引桥桥位实行横向转体，然后采用缆索吊机进行吊装。

2.2钢桁架的吊装
由于缆索吊装系统的主承重索的间距不足28m，而钢桁梁是在引道上进行拼装，为顺利将已拼装好的钢桁梁节段运至主塔位置的悬吊工作平台上，钢桁梁按安装方向旋转90°进行拼装，用龙门吊将已拼装好的节段吊上运梁平车，通过轨
道运输，经过锚碇进入引桥，在距主塔30m位置，通过运梁平车上的液压旋转装置将钢桁梁节段旋转90°至安装方向，再次启动运梁平车引入悬吊工作平台，进入吊装工作节段。

由于中节段长度为19.08m，比标准节段14.0m长5.08m，即使旋转90°拼装后运输也无法通过吊装系统的主承重索的边跨索，因此中节段在西岸主塔前面进行拼装，直接进行起吊安装。

吊装时先吊装跨中M1节段，再对称吊装两边的M2节段，当安装完M2节段时，将M3节段起吊，拆除起吊平台，最后下放安装M3节段。

根据节段的安装顺序来安排两岸拼装台座的拼装顺序。

吊装时，将跑车移动到起吊平台的上方，缓缓放下吊架，将吊架的四个吊点扣在横梁节段的两根横梁沿桥轴线两侧的对称节点上，将扣点和主桁横梁的节点牢固地连接在一起，然后启动提升卷扬机，将钢桁梁提升到一定高度后，启动牵引卷扬机，将钢桁梁吊移到指定位置。

到达安装位置后，将吊杆的锚头对准钢桁梁的锚箱，旋紧球形螺母，慢慢下放吊架，将钢桁梁所有的荷载交由吊索承担。

钢桁节段对接安装完成后再合拢处的下平联，最后安装上平联，上下平联合拢处的杆件在两岸拼装成“十”字架，在钢桁梁节段吊装的间隙，堆放在已吊装完成的节段顶面的平台上，缩短上下平联安装时间。

该节段吊装完成后，进行下一节段的吊装。

吊装完M2节段后，安装竖向拉压盆式橡胶支座横向抗风支座，安装M3节段，再安装阻尼器。

按此吊装顺序，从跨中向两侧索塔依次对称安装其余梁段钢桁梁吊装单元，至此钢桁梁节段安装完成。

钢桁梁吊装如图1所示。

主桁的下弦检查走道和钢桁梁节段安装同步进行。

在主桁梁节段拼装时按照走道的位置将走道与主桁的下平联连接，吊装时和主桁节段一并吊装。

在靠近主塔的第一段主桁梁吊装时，由于受地理条件的限制，需从引桥运送主桁梁至索塔处，再通过缆索系统吊装就位，因此需在主塔下横梁处搭设吊装平台。

吊装平台一端作用在下横梁上，另一端通过缆索扣挂在主缆上。

平台纵向主梁采用贝雷梁拼装，后端采用钢管支撑架作竖向支撑，前端利用缆索系在由贝雷梁拼装成的横担上，形成简支状态。

在纵向贝雷梁上铺设间距为75cm的20a工字钢，再在工字钢上铺设运梁轨道和木板，形成最终的吊装平台。

2.3正交异性桥面板的反拼装工艺
北盘江大桥正交异性桥面板采用厂内单元件制造，工地现场在拼装胎位处反拼装，使原来纵梁、横肋与面板间的仰角位焊缝变成平角位焊缝，便于施焊并能保证焊缝质量。

反拼装胎膜采用与钢桁架拼装相同的混凝土支凳，并在支凳顶面预埋钢板。

然后采用120工字型钢组拼成与面板纵横坡相同的钢构整体。

在反拼装胎膜上预留焊缝收缩变形量即反变形预拱，焊接完成后，对局部变形处采用火调进行调校。

2.4桥面板单元件的吊装
桥面板单元吊装段在节段长度方向的1／4和3／4处连接吊点，吊点与面板间采用高强度螺栓连接，确保在吊装过程中，耳板与面板之间密贴。

桥面板吊装上桥后，放置对应节段支座上，呆全桥线形趋于平缓，再进行桥面板与钢桁架支座之间的精确定位。

3正交异性桥面板的工地焊接
3.1施工工艺
①桥面板横向连接焊缝均为全熔透焊缝；②焊接接头为：平板对接接头；坡口形式为：单面“V”形坡口；③焊接方法为：背面贴陶瓷衬垫，用C02气体保护焊打底两道，埋弧自动焊盖面两道；④修复处可采用CO2气体保护焊焊接。

3.2焊接材料
①CO2气体保护焊焊丝：YCJ501Ni-1；②埋弧自动焊焊丝：H08MnA；③陶瓷衬垫：TG-1.0,宽25和40两种，根据坡口间隙选用；④CO2气体纯度：>99.5％；
⑤焊剂采用SJ101，使用前均进行了烘干，烘干温度300～350℃，时间2h；⑥手工焊焊条选用E5015，主要用于定位焊，也可以用于返修补焊
3.3焊接规范
焊接方法和焊接参数如表1所示。

3.4面板的焊接顺序
第一步：从桥跨中心开始，分东西向，每四条焊缝为一个焊接工作面，前两条焊缝可以同时施焊，后两条焊缝留待后续工作循环时交错焊接；第二步：对上一个工作循环留下的两条焊缝进行焊接；第三步：以上两步完成后，测量Ⅳ类与Ⅲ类桥面板之间的间隙，再修缝、打磨、焊接。

参考文献：
[1]陈彩霞，悬索桥钢箱加劲梁安装过程及临时连接的研究[D]，成都：西南交通大学，2007.。