某橋628m跨鋼箱梁斜拉橋的關鍵施工工藝2
發布時間：2010-01-14 共2頁
六、300t噸位體積鋼箱梁塊件的安裝
南京長江二橋南汊主橋鋼箱主梁采用塊件對稱懸臂拼裝焊接的方法安裝。該方法總體安排和步驟如下：
l.在靖江長江邊專門的制造場地進行鋼箱梁快件的預拼制作；
2.索塔施工完成后，在鋼圍堰和下橫梁位置搭設支撐托架，以作為無索區鋼箱梁塊件安裝的承托。鋼箱梁無索區部分是鋼箱梁懸拼的起始依托，因此，托架的搭設、無索區塊件的安裝是控制懸拼進度的工作，應盡早盡快進行；
3、元索區鋼箱梁安裝完畢前，在南京金陵船廠進行鋼箱梁塊件懸拼吊機的加工制作；
4.由于鋼箱梁塊件采用船運方式進入橋位區，那么橋位淺水和灘地將無法使用吊機直接懸拼。為此，在兩岸淺水和輔助墩與過渡墩之間的輔助跨灘地區搭設支撐排架，以作為岸側鋼箱梁塊件安放的承托。岸側淺水區排架上預先安放的塊件仍可由吊機起吊安裝，而輔助跨內預先安放的塊件則可由千斤頂等設備先于斜拉索的安裝而精確安裝成整體。排架需要設置鋼管鉆孔灌注樁，且其他搭設工作量很。另外，從減輕靖江場地塊件存放壓力的角度考慮，排架的搭設、岸側塊件的安放也應與托架、懸拼工作同時甚至應盡早盡快地進行；
5.利用停靠在架體前端的型浮吊吊裝，采用連續千斤頂牽引或頂推的方法，完成托架，排架上鋼箱梁塊件的安放工作；
6在托架上精確安裝無索區鋼箱梁；
7.在無索區鋼箱梁上安裝完成第一對斜拉索后，采用浮吊整體起吊吊機主構架的方式在無索區鋼箱梁上安裝懸拼用吊機；
8．兩索塔同時進行懸拼施工；
9.在邊跨合龍施工前，完成輔助跨排架上塊件的精確焊拼安裝，輔助跨鋼箱梁向岸側方向預移55cm安裝形成整體。預移空隙是為合龍過程溫度變化所留。邊跨合龍段為靠近于輔助墩的淺水區排架上的一段塊件；
10.在以吊機完成邊跨合龍段之前的最后一段鋼箱梁塊件的懸拼后，合龍塊向江側方向主梁靠攏，輔助跨鋼箱梁則整體向合九塊靠攏而完成邊跨合龍施工；
11、繼續進行主跨懸拼施工直至完成主跨合龍段安裝。主跨合龍段處于斜拉橋整體的中心位置，為元索的一段塊件，也是全主梁最后一段安裝塊件。
鋼箱梁截面高為3.5m，寬為38.2m。托架鋼箱梁塊件長7.25～7.5m，最重梁段為200t；排架鋼箱梁塊件最長為15m，最重梁段為270t；吊機懸吊梁段全部為標準梁段，其長為15m，重為270t。浮品吊裝施工，加上特制的吊架，吊裝重量超過了300t。
南京長江二橋噸位體積鋼箱梁塊件的安裝施工采用了以下幾個重要工藝措施：
1.托架、排架的架設
托架、排架的平面中軸線與橋軸線重合。托架為以索塔承臺及鋼圍堰為依托塔設的鋼管樁及萬能桿件支架。由于無索區鋼箱梁是出鋼圍堰范圍8m，所以托架鋼管樁為傾斜方式。托架的傾覆趨勢依靠下橫梁設置的拉壓構造抵抗。排架由兩部分組成，由輔助墩向江側方向淺水區的支承基礎為鋼管混凝土鉆孔樁，上部為萬能桿件梁。輔助墩與過渡墩之間的灘地的支承基礎采用入上鋼管樁和鋼構件梁構造，南岸以貝雷架為梁體，北岸以"六、四"架為梁體。托架、排架結構的設置，要考慮到塊件移動過程中的沖擊和不均勻荷載作用。對于排架，在等待吊機懸吊和邊跨合龍的過程中，其上塊件的存放達半年時間之久。在此期間耕架除受鋼箱梁荷載作用外，還要受到沖刷、風荷載、雪荷載及船撞作用力影響，這些不利情況必須在結構設計和架設中加以充分考慮。
2.浮吊的塊件吊裝
無索區、岸側淺水區、輔助跨內鋼箱梁塊件均采用350t浮吊在托架或排架端部水域逐一吊裝上架體。由于鋼箱梁塊件沒有被考慮設置相應結構而可被浮吊直接起吊，因此，專門加工的鋼箱梁與浮吊之間的聯系吊架被用作浮吊起吊鋼箱梁的工具。
3.塊件的移位和定位
托架和排架的頂面設置了平面中心線與橋軸平面線重合的雙排軌道。鋼箱梁塊件被吊裝上架體后，以四個滑塊將其支承住。然后采用托或頂滑塊的方式使塊件滑移到位。滑塊移動采用鋼、鋼摩阻滑動方式。為控制鋼箱梁塊件順利而準確地落在滑塊上，在鋼箱梁和架體上相應設置了限位裝置。對于托架和輔助跨排架上的梁體，塊件還需要進行縱橫向的精確移位。塊件的橫向移位采用4個千斤頂同時頂4個滑塊側面的方式進行。
對于托架及輔助跨排架上的鋼箱梁塊件，經過縱橫定位后可進行落架操作，使鋼箱梁定位在正確的標高位置上。塊件采用4個扁式千斤頂支承在軌道上落梁。之所以采用扁頂，是因為鋼筋梁塊件要通過下橫梁輔助墩永久支座而不可能將軌道面設置得比設計梁底面太低。另外，箱梁和架體的受力要求也決定了不宜在軌道以外的其他位置設頂。精確定位后的鋼箱梁塊件支承在永久支座或鋼軌與梁底之間的鋼模塊上。塊件定位后兩個塊件之間以臨時匹配件固定后可施焊逐步連成整體。由于4個滑塊等高，所以經縱橫定位后的鋼箱梁塊件在落架結束后并不因為落梁操作而造成平面位置的變動。作為基準件的下橫梁上的塊件和過渡墩上的塊件，采用對鋼箱梁縱軸線上前后兩點及與縱軸線垂直的橫基線上左、右側兩點進行共同控制定位的方法，可達到事半功倍的效果。
4.吊機的塊件吊裝
采用了在同類型的法國諾曼底橋成功使用的橋面吊機技術系統。橋面吊機主要由吊架、扁擔梁、千斤頂撬座、軌道梁等幾個部分組成。該吊機可起吊500t重的梁體，起吊過程可調整塊件縱、橫向斜度、縱向位置，但塊件橫向位置需采用手拉葫蘆拉動或其他輔助方式微調。吊機可在橋面軌道上滑移前行。
5.吊機在橋面上的安裝
吊機總重約90t，其受力主構架為鋼桁架結構。由于橋面空間及橋面以上吊裝能力的限制，吊機安裝采用構件單件在橋面組裝的方法是不可行的。因此安裝只能從吊機主構架整體上橋方面作考慮。如果吊機主構架能上橋，則吊機其他的配套構件和設備重量均較輕，可將它們容易地安裝到橋面或吊機上。因此吊機安裝問題的關鍵是如何實現吊機主構架整體上橋的目的。
吊機安裝施工利用350t浮吊吊裝，采用吊機橫桿件臨時后移、浮吊載至前移的方案，一舉解決了長X寬X高=30mX16mX15m龐體積吊機在40m吊高狀態下，利用空間容納能力相對不足的浮吊，一次性就位于橋面軌道上的當初認為無法解決的難題。
6.懸拼塊件的拼焊
每段塊件在被起吊與主梁平齊后，以栓接匹配方式使之與主梁臨時連接，然后施焊，以完成懸拼施工。塊件對接的頂底面局部錯位，采用焊座、施頂的馬平方法消除。塊件精確定位并匹配后，另由其他專門承包商完成鋼箱梁的施焊工作。
7.合龍段的安裝
邊跨合龍段采用千斤頂縱橫定位，采用扁頂落梁使之與已懸拼過來的主梁對接。接著已安裝成整體的總長為59m的輔助跨鋼箱梁整體，以千斤頂頂動，并在過渡、輔助墩頂永久支座上滑動55cm，使之與合龍段對接。為了克服簡支在兩個永久支座上的鋼箱梁的彎曲線形所造成的對接口轉角，另在過渡墩設置了千斤頂進行垂直調節，以保證輔助跨鋼箱梁與合龍段接口的平順合龍。
中跨合龍段采用兩臺懸拼過來的吊機對稱起吊的方式進行吊裝。由于合龍段的特殊構造以及起吊方式的改變，吊機系統被專門改造。合龍過程采用了水箱配重方法，水箱隨起吊量的逐步施加而逐步放水釋重，以保證過程中合龍標高的穩定。合龍過程還設置了勁性加強件臨時抵抗溫度變化對施焊質量的影響。
主橋從1999年12月5日正式開始第一段鋼箱梁吊裝，至2000年7月9日按計劃完成跨合龍。鋼箱梁安裝施工全過程是安全順利的，懸拼施工達到了正常天氣情況下5-6天一個節段的高速度。合理的工藝措施確保了全部鋼箱梁安裝施工的成功。合龍精度達1mm.
七、336m長度斜拉索的牽引和張拉
南京長江二橋的兩個索塔，每塔在其兩側每一側有20對斜拉索，每塔斜拉索總數量為20x2x2＝80根。斜拉索以空間形式布置．索塔每側有上、下游兩個空間索面。斜拉索在橋面上按15m和12m兩種間距布置，12m間距處于輔助跨內。斜拉索在索塔上的錨固間距由下而上由2.5m變為1.75m。斜拉索采用鍍鋅平行鋼絲、聚乙烯防護、冷鑄錨頭構造形式，按拉索直徑分類共有φllZmm，φ120mm，φ130mm，φ141mm，φ150mm五種規格。最的斜拉索長度為336.7m，相應重量達27.02t。
斜拉索的牽引和張拉對應于梁段的安裝進行。在無索區鋼箱梁第一對斜拉索牽引和張拉完成后，即開始第一對鋼箱梁塊件的懸拼施工。此后．每安裝一塊鋼箱梁，即在該塊鋼箱梁上進行斜拉索的牽引和張拉施工。
斜拉索有兩種牽引進索塔套筒的方式，一種是橋面進索，一種則是水面進索。
