斜拉桥钢桁梁悬臂施工架设方案及工艺

斜拉桥钢桁梁悬臂施工架设方案及工艺
摘要：结合重庆东水门长江大桥钢桁梁斜拉桥悬臂架设施工，对跨越长江的钢桁梁桥斜拉桥施工技术展开研究，阐述了重庆东水门长江大桥钢桁梁跨越长江的悬臂施工作业方法，为今后特大桥梁悬臂施工提供了一些可借鉴的经验。

关键词：斜拉桥；钢桁梁；悬臂；架设；工艺.
abstract: combining the chongqing east watergate yangtze river bridge steel girder cable-stayed bridge cantilever construction, the crossing of the yangtze river steel truss cable-stayed bridge construction technology, this paper research on the chongqing east watergate yangtze river bridge steel girder across the yangtze river cantilever construction operation method for the future, the very large bridge cantilever construction provides some experience can be used for reference.
keywords: cable-stayed bridge; steel girder; cantilever; set up; process.
中图分类号：u415.6 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）
1 工程概括
东水门长江大桥采用双塔单索面部分斜拉桥的形式，全桥采用半
漂浮体系，南岸区一侧桥塔纵向约束，渝中区一侧桥塔采用纵向自由，两侧边跨支座纵向均是自由，在全桥两侧设置伸缩缝。

全桥桥跨布置为222.5+445+190.5=858m，桥宽为24m，桁宽为15m，桁高为13.468m，桥跨布置见图1。

该桥为公轨两用桥梁，下层为双线轨道交通，上层为双向四车道汽车通道（城市次干道），钢桁梁横断面布置见图2。

由于该桥跨越长江，桥梁主跨长度大，上部结构钢桁梁架设是本工程的重点和难点。

图1 重庆东水门长江大桥桥型布置图
2 施工方案
全桥钢桁梁均采用散拼法架设方案，其中墩顶三个节间钢梁采用2000t.m大塔吊架设；其余钢梁采用全回转架梁吊机对称悬臂架设。

钢梁杆件在工厂加工，水路运至钢梁存放场进行预拼、存放，然后根据架梁安排，再下河水运至待架点架设。

单根钢梁杆件在下河前，须在预拼厂内预拼好。

悬臂架设时，钢梁杆件（或桥面板）利用设在主墩旁的2000t.m大塔吊提升至钢桁梁上弦桥面，通过运梁车纵向运输钢梁杆件至待安装工作面进行起吊安装。

钢梁架设采用从主墩向两侧双向架设，渝中侧先架设到位，后南岸侧架设到位，最后跨中合龙。

索塔区三个钢桁梁节间采用墩旁托架，墩旁托架才有h型钢拼装而成。

为了适应钢梁的温度变形，在长江两侧均设置了临时支墩。

3 施工工艺及流程
3.1钢梁架设顺序
利用2000t.m塔吊分节段安装p1、p2墩旁托架及分配梁，张拉托架预应力。

安装主墩支座，并对支座进行临时纵向约束。

采用2000t.m大塔吊安装墩顶起始段三个节间钢梁，然后在钢梁顶面对称拼装桥面架梁吊机，架梁吊机试吊、签证。

利用架梁吊机从主墩三个节间两端开始对称进行钢梁杆件悬臂拼装；挂索后根据监控要求对称张拉斜拉索。

桥面系结构施工完成后，对全桥进行索力调整，使索力达到设计目标值。

3.2钢梁安装过程构件的运输
钢桁梁杆件在钢梁厂制造好后，水运至码头上岸，送至预拼场进行预拼，预拼好后，再通过码头吊机转运下河，由机驳运至主墩2000t.m塔吊处提升至桥面，轨道小车运梁至待架点架设。

3.3钢梁安装原则
在支架上拼装钢梁时，除保证支架有足够的承载力和预留压缩下沉量外，应特别注意钢梁的拼装拱度曲线。

在拼装主桁前一节间时在自由状态下进行。

主桁杆件闭合，节点高强度螺栓100%终拧后，下弦杆前端节点底面与支架支点垫块之间才能用钢板抄死。

该节间高栓全部终拧后，再拼装下一节间，钢桁梁斜拉索为单面索，严格控制桥梁施工荷载对称性以及监控测量环境条件，确保钢桁梁安装精度。

重庆地区雨水多，空气湿度大，应严格控制高栓扭矩系数及施拧工艺。

斜拉桥钢桁梁双伸臂拼装过程中，钢梁竖向由主塔墩顶正式支座
和斜拉索支承。

横桥向水平抗风由墩顶永久支座支承。

主塔支点处节点板上的临时起顶点作为临时支承点在调整钢梁位移和体系转
换时使用。

墩顶临时支座应考虑对钢梁的横向约束，承受风力作用下的横向水平力。

悬臂安装过程中钢梁位置调整：拼装过程中如发现中线偏移和纵向位置有误差，应用墩顶临时起顶处横移设施或调斜拉索予以调整。

如发现支座高程有误差，未挂索前应调整到位，避免挂索后调整支座高程。

3.4标准节段安装工艺流程
下弦杆→腹杆→下层桥面→腹杆→上弦杆→中纵梁→上层中部
桥面板→上层边部桥面板→安装前一节段的拉索。

其中合龙时按照先合龙下弦杆，再合龙上弦杆，然后合龙斜杆，所有主桁杆件闭合后，安装面板。

3.5钢梁约束
墩顶布置包括主塔支座牛腿顶、临时墩、边墩及其托架支点处布置，其作用一是支承钢梁，二是调整钢梁的高程和中线，三是纵横向约束钢梁。

墩顶及托架顶临时支点布置，应按施工设计图纸实施，满足支点功能。

在架设前要经有关部门联合进行全面检查，并办理签证。

支座上均应设置水平、中线观测点，随时观测架梁过程中沉陷和变位情况，以便及时调整。

钢梁悬臂架设阶段应设置装置对钢梁纵横向进行约束，具体做法是：在索塔位置设置水平支座，对钢梁横向约束；在塔柱牛腿上设
置支撑点，约束钢梁的纵向位移。

墩顶布置是以跨中合龙前状态为主要工况设计的，同时考虑起始节段偏差调整以及悬拼过程可能的偏差调整包括两项内容：
梁临时支点的设计和位移调整系统的设计。

位移调整系统，则是在钢梁的起顶点下布置千斤顶及垫座。

千斤顶分为竖向千斤顶及水平千斤顶，需要对钢梁位置进行调整时，先起顶竖向千斤顶将钢梁顶起，在启动水平千斤顶顶动竖向千斤顶，往需要的方向移动。

竖向千斤顶下面布置有四氟滑板滑动面。

当仅需进行顶落梁操作而不进行纵横移操作时，不得在竖向千斤顶下布置四氟滑板滑动面。

3.6 钢桁梁合拢段安装
渝中侧边跨和南岸侧边跨钢梁安装到位后，即在跨中完成全桥的合龙。

合龙点通过弦杆竖板上设长圆孔+圆孔连接来实现。

长圆孔和圆孔均配锥形销栓，销栓均带有螺母。

根据施工实际情况考虑以调整两合龙端的位移(包括转角)，实现合龙。

拼接板、杆件上螺栓孔眼均按设计尺寸在工厂钻孔后发送工地。

如个别点合龙困难则可辅以架设对拉、顶设备实行强迫合龙。

合拢时先贯通两侧桁中线，再调整合拢口两侧竖向高差，长圆孔合龙，后调整纵向位移，再圆孔合拢。

3.7 高强螺栓施拧
高强度螺栓施拧采用扭矩法施工，紧扣法检查。

施工前进行工艺
试验，测量扭矩系数、预拉力损失、温度与湿度对扭矩系数的影响，调整扭矩，确定施拧扭矩，紧扣检查扭矩，复验每批板间滑动摩擦系数等工作。

4 结语
钢桁梁斜拉桥施工过程中，钢桁梁架设施工对施工过程中钢桁梁的应力，索塔受力以及施工进度、工程质量的影响较大，选择合理可行的架设方案是钢桁梁施工的关键。

重庆东水门长江大桥效果图见图3，目前该桥已经合拢，在该桥钢桁梁架设施工过程，针对具体的建桥条件，通过多方案的必选研究，提出了合适的施工方案。

利用运梁台车在已架设的钢桁梁上运梁，加快了施工进度，节约了施工成本，社会、经济效益显著，对同类型桥梁施工具有一定的参考价值。

参考文献
[1]李国豪.中国桥梁工程[m].北京：高等教育出版社，1998.
[2]中华人民共和国国家标准.gb 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范[s].北京，中国计划出版社，2001.。