蝴蝶钢管拱桥钢箱梁及拱肋的安装施工技术.docx

蝴蝶钢管拱桥钢箱梁及拱肋的安装施工技术范建军 , 周翰斌(中交四航局第一工程有限公司 , 广东 广州 510500)摘 要 : 本工程为蝴蝶钢管拱桥 , 钢箱梁 、拱肋的安装施工均采用 35t 2 2/ 62m - H25m 万能杆件组装式跨桥龙门吊并辅以双线施工栈桥及支架的安装方案 。关键词 : 蝴蝶钢管拱桥 ; 钢箱梁 ; 拱肋 ; 安装Installat ion Technol ogy f or Steel Box Bea ms an d Arch Ribs f orButterf l y type Steel Pipe Arch BridgeFAN J ian - jun , ZHU O Han - bin( The First Co nst ructio n Co mpany L t d of CCCC Fourt h Harbor Engineering Co1 L t d , Guangzhou 510500 , China)Abstract : This p roject is a but terfly t ype steel pipe arch bridge1 Multi - f unctio nal member assembled gant ry crane , alo ng wit h co nst ructio n t restle and support , is used to install and co nst ruct steel bo x beam and arch ribs1Key words : but terfly t ype steel pipe arch bridge ; steel bo x beam ; arch rib installatio n曲线的桥面钢箱梁由正交异性钢板组成 , 在全桥拱跨长度范围内连续成一个整体 , 并在两端通过强大 的钢横梁与两片拱肋连在一起 , 在其边缘通过暗横 隔由吊杆吊住 , 拱脚段拱肋通过承台 N4 预埋筋及 钢板 N1 、N2 与拱座固结 。桥面钢 箱 梁 顶 面 全 宽 3014 m , 底 板 宽 916 m ,每 边 悬 臂 1014 m , 梁 高 21172 m 。钢 箱 梁 总 计1229128t , 钢横梁重 426145t 。 两个拱肋均为封闭的椭圆形变截面 , 拱脚断面尺寸为长轴 短轴 = 411569 m 3 m , 拱顶断面尺 寸 为 长 轴 短 轴 = 210784 m 115 m 。拱 肋 总 重780133t , 分别为 Q235C 、Q345C 钢板 。 主桥立面图如图 1 所示 、侧面图如图 2 所示 。1工程概况中山市长江大桥主桥全长 11515 m , 其跨径组成为 2175 m + 110 m + 2175 m , 为空间组合钢拱 肋桥 , 由两条倾斜的钢拱肋 、桥面曲线钢箱梁 、倾斜的吊杆组成一个多元的空间体系 ,中的所有荷载 。承担着三维空间主桥共设 2 片拱肋 ,桥面曲线外侧的倾斜拱肋(简称外拱) 和铅直的夹角为 1315, 桥面曲线内侧 的 倾 斜 拱 肋 ( 简 称 内 拱 ) 和 铅 直 的 夹 角 为3515; 两个拱肋均由封闭的椭圆形变截面钢结构 构成 , 外拱设 19 根吊杆 , 内拱设 21 根吊杆 , 吊杆 张拉端设在钢箱梁位置 , 锚固端设在拱肋箱梁内 ;收稿日期 : 2008 - 02 - 02作者简介 : 范建军 ( 1969 ) , 男 , 工程师 , 从事路桥施工技术管 理工作 。22华南港工2008 年 3 月Mar . 2008Total 110 ,No11South ChinaHarbour Engineering第一期总第 110 期23华南港工South China Harbour Engineering2008 年 3 月第一期 总第 110 期Mar . 2008Total 110 ,No11211主桥安装施工顺序主桥安装施工顺序图如图 3 所示 。主桥安装施工方案2图 3主桥安装施工顺序图212主桥总体安装方案钢箱梁及拱肋的制造在广州黄埔造船厂分段加 工并试拼装 , 由水路运输至工地现场进行安装 。本 工程的钢箱梁 、拱肋的安装施工均采用跨墩龙门吊 并辅以双线施工栈桥及支架的安装方案 。钢箱梁及 拱肋采用 35t 2 2/ 62 m - H25 m 万能杆件组装式 四吊点龙门吊安装 , 其通行轨道采用双线钢栈桥 。213钢栈桥施工钢栈桥主纵梁在通航孔位置采用双层 4 排加强 型贝雷梁 , 其余位置均采用单层 4 排加强型贝雷 片 , 贝雷梁底面采用五联花窗联结 , 每节贝雷梁后 端竖杆也采用五联花窗联结 , 顶面采用特制的五联 轨枕花窗联结 。钢栈桥具体结构如图 4 所示 。图 4钢栈桥结构示意图单位 : mm拱座混凝土 , 预埋 N1 和 N2 钢板 , 并安设临时支撑 , 拱脚段拱肋安装时要注意对拱脚段的高程 、位 置事先采取预偏措施 。拱脚段拱肋安装完成后 , 利 用跨墩龙门吊吊装钢横梁段 , 完成钢横梁段与拱肋 横梁的 焊 接 , 再 进 行 拱 脚 段 拱 肋 与 N2 钢 板 的 焊 接 , 完成拱座的连接 。214钢箱梁及拱肋的临时支撑搭设临时支撑结构示意图如图 5 及图 6 所示 。215拱肋及钢箱梁安装21511拱肋拱脚段及钢横梁安装 利用跨墩龙门吊安装拱脚段拱肋 , 首先在浇注24华南港工2008 年 3 月Mar . 2008Total 110 ,No11South ChinaHarbour Engineering第一期总第 110 期21512钢箱梁中间段的安装21513拱肋中间段及箱梁合拢段的施工在拱肋拱脚段及钢箱梁安装完成后 , 吊装拱肋 的各中间段 , 吊装完毕确认准确无误后 , 从拱脚段 依次焊接各拱肋中间吊装段 。最后吊装拱肋的拱顶 合拢段 , 在预定的合拢温度将合拢段和拱肋中间段 进行焊接 , 完成拱肋的安装施工 。拱肋的标高及横 向偏位通过临时支撑顶的微调装置 (千斤顶等) 来 完成 , 拱肋合拢锁定要在设计指定的适宜温度下进 行 。利用龙门吊安装钢箱梁中间吊装段 , 钢箱梁各中间段全部安装完毕后 , 使梁段自由简支在支架 上 , 复核其标高和轴线准确无误后 , 进行各中间段 之间的焊接 。由于加工厂家无法在厂区进行钢箱梁 或拱肋的试拼装 , 所有梁段均预留 30 100 mm 的 余量进入现场吊装 、定位 。初步测量定位后 , 根据 测量数据和缝口的实际情况进行余量切割 , 经检查 准确无误后进行精确定位及缝口焊接 。25华南港工South China Harbour Engineering2008 年 3 月第一期 总第 110 期Mar . 2008Total 110 ,No11拱肋施工完成后 , 最后进行钢箱梁段的合拢 ,由于非对称蝴蝶拱肋会对承台产生较大的 、不平衡显得非常关键 。拱肋及钢箱梁安装示意图如图 7 所示 。的水平剪切力 ,因此拱肋落架和钢箱梁段的合拢就图 7钢箱梁及拱肋龙门吊安装施工立面布置示意图21514拱肋安装的精确定位在钢箱梁和钢拱肋的拼装过程中 , 由于构件在 厂内加工时 , 其吊点设计要求是满足加工生产及场 内转运的需要 , 当构件出运至现场后 , 对吊点的设 置要求为精确符合拱肋的安装需要 。由于拱肋构件 为变截面空间扭曲的椭圆 , 龙门吊的四台吊钩又只 能沿着桥轴平行线直线行走 , 并且吊钩钢丝绳禁止 斜拉起吊 , 限制了吊点在平面内的相对位置 , 所以 构件吊装时吊点的设置要求精确 。经研究讨论 , 决定在每一分段构件进场后 , 马 上对该分段进行三维分析 , 按照分段的具体空间成型尺寸结合其三维模型找出重心位置 , 再根据重心位置按照门吊四个吊钩平面内的相对位置引伸至构件外侧 , 精确标定吊点吊装时的位