独塔斜拉桥钢箱梁合龙架设施工技术要点

独塔斜拉桥钢箱梁合龙架设施工技术要点大桥（32+57+130+256+64）m为独塔混合梁斜拉桥，大桥长540.5m，主跨256m为通航孔。其中8#-13#墩为水中墩。主塔为H型塔，截面采用空心箱型断面。斜拉索采用平行高强钢丝斜拉索。采用钢锚梁锚固，主梁采用钢箱梁结构和混凝土箱梁。梁高4.6m。桥面横向宽14m，两侧各设0.6m宽风嘴，顶面设2%横向排水坡。箱梁顶宽3.75m，底宽2m，梁外侧高4.56m。8#-10#墩为砼现浇箱梁，10#-11#墩为钢箱梁，节段划分为8.5m（钢混）+21m+30m*3+9m，采用支架法和浮吊吊装架设施工；中跨11#墩-12#墩（主跨）为钢箱梁节段划分为（1-17#段）16m+15m*15+6m（17#段合龙段），其中2-17#采用桥面吊机施工；12#墩-13#墩为钢箱梁阶段划分为24m+30m+23.3m，采用支架法和浮吊吊装架设施。二、施工准备（一） 前期工作1.12#、13#墩（支架法）支座灌浆完成，13#墩支座解除约束。灌浆料强度达到100%后，对18-20#段（12#、13#墩）梁底临时支墩进行拆除，使18-20#段梁体系转换在永久支座上。3.17#、18#、19#、20#梁箱内、梁底顶推装置设置完毕，并对12#墩支座约束进行解除，合龙预偏量设置完毕。合龙段提前1天运到待架区域，与18#对接端预留150mm配切余量。选择温差较小、相对稳定的时段多次（每小时1次）精确测量16#、18#梁段端里程及12#墩中心口里程，为合龙段配切提供参考数据；分析检测数据精确配切合龙段余量。M15#（在16#节段）斜拉索第一次张拉后桥面吊机松钩，桥面吊机前行至合龙段吊装为定位，测量组在凌晨温度稳定时段测量16#梁前端标高，提交监控小组，由监控小组计算并提供合龙标高数据。劲性骨架材料倒到位，并完成单端焊接。（二） 18#、19#、20#梁段预偏顶推（拉）装置设置在18#段底板靠近12#墩大里程方向焊接反力座及反顶装置，使18#-20#节段向大里程纵移，移出合龙空间，待17#合龙段与16#节段连接完毕后，在17#、18#段箱内底板位置焊接反力座及反拉装置，利用17#、18#段上焊接反力座及反拉装置反向移动18#梁段，完成18#梁段与合龙段的顺利对接。2.18#段梁底板焊接反力座采用100t油顶来反顶墩身，为保证顶推平衡设置2组反顶装置，（反力座需在梁横隔板位置，若不在需在箱内加固）达到增大力满足合龙空间的目的。待16#-17#段合龙口高栓连接完后，采用箱内反拉装置将向大里程预偏的18#~20#梁整体回拉至合龙位置，完成17#段与18#段对接。反力座设置在17#段与18#段梁端横梁处，采用两台100吨穿心千斤顶，完成18#-20#梁段的回拉纵向滑移作业。（三） 合龙空间确定选择在气温低的时间段安装合龙段，利用较大的温差使合龙空间增大，减少18#~20#段预偏量。合龙空间的主要影响因素包括钢梁焊接收缩余量、斜拉索张拉压缩量（设计已经考虑补偿量）、环境温度与设计温度差，日晒强弱造成钢梁伸缩，梁段拼装误差影响。根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）表3.4.3得知，钢材的线膨胀系数a为12x10-6/°C主跨钢箱梁合龙时间，夜间最低气温22C左右，较设计温度（17C）高5C。11#墩固定支座至16#段钢梁总长12.5+15*15=237.5m。则合龙时，主航道侧梁段总伸长237.5m*12x10-6/°C*5°C=0.0142m=14.2mm。合龙段厂内制造在与18#段对接端预设150mm配切余量，根据已架设节段测量数据分析计算合龙需保留余量为80mm。合龙段梁长制作按理论梁长6m加工制作，因受温度、梁段拼装误差影响的影响，实际合龙空间6000mm-14mm+80mm=6064mm，较理论梁长长64mm。合龙空间应比梁长100mm左右，及实际需要的合龙空间在6164mm左右。即18#~20#段在合龙施工前应向大里程方向设置约200mm预偏量以保障合龙吊装顺利完成。（四） 测量工作严格按照监控要求进行主跨合龙前16#、18#梁段标高、偏位、温度、索力、主塔应力、钢箱梁应力等的测量，推算出钢梁的配切量。梁段偏位用全站仪测量，标高用水准仪测量，温度由梁段上所贴的温度型振弦式应变计直接读取，索力、主塔应力、钢箱梁应力由埋设的振弦式应变计直接读取数值后，再进行计算。并根据各时段测得的结果，绘制出钢箱梁长度与温度变化的时间曲线。加强测量，对钢箱梁受温度影响的变形规律及收缩规律进行认真研究分析。得出准确数据，完成合龙段预留余量的准确配切。并完成钻孔。（五） 线形调整根据主跨钢梁安装合龙调整要求，结合计算资料和现场测试的结果，找出针对X、Y、Z方向最有效的调整值，调整方法为：X向：通过温度来调整，箱内、梁底顶推（拉）装置实现主动合龙；Y向：上下游用导链对拉，架桥机横调油顶装置调整轴线；Z向：采用压重和调斜拉索来共同调整。通过对拉设施先调整合龙段钢梁轴线，再通过索力和压重调整合龙口竖向高差，最后通过温度，箱内、梁底顶推（拉）装置影响来调整里程。线形调整必须在夜间气温变化不大时进行，与合龙时温度状态一致。三、合龙施工桥面吊机垂直起吊合龙梁段顶略低于已吊装梁段底20-30cm的位置，暂停梁段的继续提升工作。选择在气温较低的清晨实测合龙空间大小；若实测合龙空间大小不能满足钢箱梁合龙施工需要，则利用在18#段梁梁底设置顶推装置将18#~20#整体向大里程方向推移。缓慢起吊合龙梁段，提升至与16#等高，使用手拉葫芦机械顶等辅助微调定位使合龙段与16#完成对接，连接拼接板打入孔数30%冲钉及适量临时螺栓定位，同步完成16#与17#环扣高栓连接。在设计基准温度（17C）时段精确测量合龙段端头与18#端头间距，使用预先布置箱内反拉装置将已偏移的18#~20#段梁整体向合龙段推移至合龙位置，调整标高、轴线位置符合要求后，连接拼接板打入孔数30%冲钉（17#梁段大里程无孔需及时进行顶、底、腹板配钻）及适量临时螺栓定位，焊接桥面劲性骨架及码板锁定。完成桥面板对接焊接施工；完成合龙段高强螺栓施工。解除吊具与钢箱梁之间的连接，完成合龙段的施工。四、注意事项密切配合海事部门，提前确定航道限航区域、水上交通管制的范围和时间，确保运梁驳船及时准确就位及船只安全。加强操作人员培训，使其完全熟悉钢箱梁吊装的各个工序，并熟练的掌握跨缆吊机提升、行走系统的操作。钢箱梁安装施工期间，密切监控索塔偏位、扭转情况，严格按照监控结果控制两主跨梁段吊装数量差。密切与设计单位、监理单位及其它加工制做单位合作，确保施工过程中及时发现和解决相应的问题。协调统一指挥系统，确保钢箱梁段平稳起吊安装。密且关注天气，及时了解台风信息，当吊机处风速超过25m/s时，停止作业。参考文献：（1） 《铁路桥涵工程施工安全技术规范》（TB10303-2009）（2） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》