(建筑工程管理)重庆菜园坝长江大桥钢桁梁整体节段施工技术精编.

（建筑工程管理）重庆菜园坝长江大桥钢桁梁整体节

段施工技术

重庆菜园坝长江大桥钢桁梁整体节段施工技术

李德坤李兴华涂满明魏善平

(中铁大桥局集团菜园坝大桥有限X公司)

摘要：本文介绍了重庆菜园坝长江大桥正交异性桥面板整体节点钢桁梁设计、施工的新理念，且对钢桁梁整体施工关键技术进行了研究，总结了钢桁梁工厂组拼、整体节段运输、吊装、现场、对接拼装等工艺措施及要点。

关键词：钢桁梁施工技术

1工程概况

重庆菜园坝长江大桥为特大公轨俩用无推力钢箱系杆拱桥，主桥采用刚构和提篮式钢箱系杆拱、钢桁梁的组合结构。系杆拱主跨420m，桥跨布置为(88+102+420+102+88)m，主桥全长800m。主梁为正交异性桥面板钢桁梁，钢桁梁上弦平面为公路桥面，设六线汽车行车道及双侧人行道，下弦平面的横梁上布置双线城市轻轨，构成双层特大公轨俩用桥，其规模为世界同类桥梁之首。桥型设计新颖、美观，见图1。

钢桁梁采用桁架和正交异性桥面板组合体系，标准节段长16m，宽39.8m，高11.2m，重230t，节段最大重量为360t(拆分后最大吊装重量280t)。桥面为正交异性板，采用工厂分单元制造，然后预拼为16m的标准节段，整体运输到桥位，通过大型缆索吊机提升，实现整体对接拼装，以便实现快速、优质架梁。其中边侧跨在支架上对接拼装，中跨采用缆索吊机直接拼装，这种技术在国内是首次应用(国内钢桁梁悬臂拼装均是逐根拼装的)。

2钢桁梁节段设计特点

本桥钢桁梁共51个正交异性桥面板钢桁梁整体节段，壹个正交异性桥面板

钢桁梁整体节段由以下杆件单元组成：正交异性桥面板块、带桥面的中上弦杆及边上弦杆、桥面横梁、主桁斜腹杆、下弦杆、下横梁、下平纵联、斜撑杆、吊点整体节点、下弦整体节点，见图2。

标准的正交异性板由厚16mm的桥面板、纵向“U肋”和横梁组成。“U肋”间距为320mm，横梁间距为4m，车道以外的桥面板由板肋加劲。桥面系的中弦杆既是钢桁梁的上弦杆又是桥面系的纵梁，故为主要的压(拉)弯杆件。桥面系的边弦杆则主要是为桥面系局部承力体系所设。节段内16m桥面系横向分割为5个板块，4根杆件。其中5个板块为：壹个中板块，壹对侧板块，壹对边板块。

正交异性板块间采用熔透焊对接，横梁之间用高强螺栓连接。节段间桥面板连接为熔透焊工地对接，上下弦杆及斜杆采用高强螺栓连接。钢桁梁采用全焊整体节点、节点外拼装形式。

3主要施工技术及方法

钢桁梁整体节段施工总体施工步骤分为厂内杆件及板单元制造、运输到拼装场进行节段拼装、将节段运送到桥址、用缆索吊机进行起吊，边侧孔钢梁通过在支架上顶推滑移，到达边侧孔位置，进行对接拼装，中跨钢梁直接用缆索吊机吊装就位拼装。

3．1钢梁杆件及板单元制造

3．1．1壹般杆件制造

壹般杆件包括主桁斜腹杆、临时竖杆、斜撑杆、平联杆件、拼接板等，杆件截面多为箱形和工形。

箱形杆件制造工艺流程是：板材预处理→精切下料→矫正→隔板机加工→腹板机加工→组装槽形→焊接隔板→箱形盖板→焊接→修整→数控钻孔→倒棱→表面处理→涂装。在加工过程中控制插入节点杆件的宽度公差，扣盖前修整槽形至合格。

工形杆件制造工艺流程是：板材预处理→精切下料→矫正→腹板机加工→胎形组装→焊接→修整→数控钻孔→倒棱→表面处理→涂装。

板件制造工艺流程为：板材预处理→精切下料→矫正→数控或样板钻孔→倒棱→表面处理→涂装。

3．1．2整体节点弦杆制造

整体节点弦杆结构复杂，见图3，杆件制造质量是全桥安装精度的关键。在专门设计的组装胎位上采用正装法组装，组装顺序见图4。

由于结构形式所限，有些孔在杆件组

焊后难于钻制，采用先孔法和后孔法

相结合的钻孔方案。工艺流程为：切割节点板及竖版→矫正→刨对接坡口→焊接→划线→刨底边坡口→组肋板→焊接→修整→组槽形→焊接→修整→组箱形→焊接→修整→钻孔→组附属件→焊接→划线→卡样→钻孔→机磨头→切磨手孔→切磨弧→锤击→倒棱→表面处理→涂装。

关键控制点：节点板精度、接料直度、隔板垂直度、槽型的矫正、合理的焊接方法和焊接顺序、整体节点板内宽尺寸、杆件扭曲变形的控制、钻孔精度。3．1．3桥面板单元件制造

板单元的制造质量直接关系到节段的整体精度以及桥面的平面度，更重要的是会影响桥面板纵横焊缝焊接间隙精度，因此在制造中应重点控制焊接变形和准确预留焊接收缩量。

在保证制造质量和满足设计要求的前提下，根据工厂制造工艺条件，综合考虑供料、运输及批量生产等因素，尽可能将板单元尺寸做大，以减少种类及焊接工作量。依据设计图纸，将每节段桥面板单元按宽度方向分解成19～21块单元。板单元制造按照“钢板赶平及预处理→精确下料→U形肋压型→组U形肋→反变形焊接→局部修整”的顺序进行，其关键工艺如下：钢板赶平及预处理、数控切割机下料、U形加劲肋压型、板单元胎型组装、板单元焊接采用反变形技术。3．2钢桁梁工厂组拼

3．2．1桥面板块制造

在整体节段拼装前，先在预拼场现有厂房内进行桥面板整体组装，即将上弦杆、边弦杆、横梁和接宽后的桥面板单元组装在壹起，且焊接除解体部位以外的全部焊缝、施拧除解体部位以外的高强度螺栓。解体后分成七部分：2个上弦杆、2个带边弦杆的桥面板边块、2个桥面板端块和1个桥面板中间块，再和桁梁其他

杆件进行整体节段组焊及预拼装。

桥面板块制造工艺流程：桥面板单元接宽→上弦杆定位→组中间块横梁→组边弦杆→组边块横梁→组外侧边块横梁→组装桥面板→高强度螺栓施拧→焊接→修整→打号标记→解体。

3．2．2钢桁梁节段组拼

根据菜园坝长江大桥架设的工期要求，组拼场设计了俩条长度为52m的拼装线，配置2台45t龙门吊，铺设龙门吊及运转平车轨道，，每条拼装线每次可拼装3节段，留下后壹节段，参和下壹轮次组拼，前俩个节段出胎进入附属件焊接和补涂装工序。节段组拼实景如图5所示。

节段组拼顺序：下弦杆→下横梁→下平纵联→斜杆及临时支撑→上弦杆→桥面板中间块→斜撑杆→桥面板左右边块→桥面板端块，实现立体阶梯形推进方式逐段组装和焊接。组装时，以胎架支墩上的中心线为基准，重点控制桥梁的拱度、直度等几何尺寸精度、栓孔重合率、相邻接口匹配。

整体节段出胎采用大型轨道平车转运。预拼装完成后，拆除节段间连接及胎架加强横梁，轨道小车驶入胎架，支撑在节段图示位置，使节段重心在俩支点之间，将节段顶起移位，安装临时节点连接件，使下弦杆、斜杆、平联杆连接在壹起，保证节段整体刚度和稳定，防止运输过程杆件变形，最后将节段运至存梁区。3．3钢桁梁总体节段运输

由于节段超长、超高、超宽、超重，滑移装船是运输的关键环节。整体节段出胎后，用轨道小车运送到斜船架上，通过下河轨道下放，和运输船对接滑道,整体滑移上船。对于节段重量超过280t的非标准节段，采用拆分端板(或边板)、