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摘要: 福厦铁路闽江特大桥正桥钢梁设计为(99+198+99)m连续钢桁梁柔性拱,从两岸向主跨方向悬臂架设,施工中在及时进行准确测量、施工工况仔细计算、现场施工组织到位情况下,充分利用千斤顶和型钢等设备和材料,进行钢梁跨中合龙口快速调整,实现高精度合龙,节省了工期,节约了成本,创造了较好的经济和社会效益,为钢梁架设施工积累宝贵的经验和技术.
关键词: 铁路桥;钢桁梁柔性拱; 钢梁架设;合龙
1 工程概况
福州至厦门铁路位于福建省境内的台湾海峡西岸,是我国铁路中长期规划“八纵八横”主通道沿海快速铁路的重要组成部分。福厦铁路闽江特大桥是全线的起点,桥址为自南至北布置,北岸跨越104国道,南岸跨越福厦高速公路,中间跨越闽江水域约400m, 全桥长2692.23m。主跨上部结构设计为(99+198+99)m钢桁梁柔性拱(立面布置图见图1),钢梁立面采用三角桁型,桁高为15m、桁宽15m、节间长11m,上弦以上的拱矢高35m,拱形为半圆形,布置墩位为42#、
43#、44#、45#,边墩为42#、45#钢梁设计为平弦,中支墩43#、44#设计有加劲弦结构,自支座以上至下弦高度为15m,自墩顶至拱顶为65m,枯水季节自拱顶到水面约有70余米高,结构用钢为板厚大于40mm采用Q370qE,小于或等于40mm采用Q370qD钢,最大板厚44~50mm,钢梁总重为8448吨。钢梁边墩、中墩均采用LGZJ型系列铰轴滑板支座,边墩支座、中墩支座的承载力分别为1100吨和6500吨。下弦铁路面上设计有钢筋混凝土槽形梁结构,顺桥向布置支撑在横梁上,每片槽形梁总重约160吨。
2 钢梁架设
2.1钢梁总体架设方案
42#~43#墩、44#~45#墩间的边跨钢梁,采用鹰架法施工,43#~44#墩间主跨钢梁采用全悬臂架设施工,南北两岸向跨中方向架设施工,最后在跨中合龙。钢梁架设采用QLY50/16液压全回转吊机,钢梁合龙后再施工柔性拱。
钢梁架设与合龙有以下特点:采用两台全回转液压吊机,由南北两侧向主跨施工,由于工期短,钢梁设计高度大,而福州地区在每年的5~9份处于台风季节,安全风险较大,因此,采用边架设边调整,同时边将钢梁与支架和各墩锚固措施,实现快速安全的架设和合龙。
2.2 北岸钢梁架设
北岸边跨42#~43#墩位于水中,采用插打1.0m钢管桩,在钢管桩顶设置型钢分配梁,作为钢梁架设支架。在42#墩上游侧,利用42#墩承台设置1台480t.m塔吊,直接安装2个节间钢梁,在钢梁上弦平面上安装QLY50/16全回转液压架梁吊机,利用架梁吊机由北向南连续架设钢梁至43#墩,在42#墩处钢梁与42#墩承台锚固后,继续悬臂架设钢梁至主跨合龙口,北岸边跨支架施工见图2。
2.3 南岸钢梁架设
南岸边跨44#~45#墩位于岸边,支架基础采用两种方案,靠岸上的采用混凝土条形基础,在条形基础上布置钢管桩,在钢管桩顶上布置型钢分配梁,作为钢梁架设支架;靠近水边的采用插打钢管桩,在钢管桩顶上布置型钢分配梁作为钢梁架设支架。利用南岸预应力混凝土“T”梁提升站75吨龙门吊机架设4个节间钢梁,再利用该吊机安装QLY50/16全回转液压架梁吊机,其余节间钢梁利用架梁吊机由南向北连续架设钢梁至44#墩,在45#墩处钢梁与45#墩承台锚固后,继续悬臂架设钢梁至主跨合龙口。南岸边跨钢梁架设见图3。
3 钢梁合龙的一般原理和合龙特点
3.1 钢梁合龙的一般原理
三跨连续梁施工,跨中合龙在安装荷载作用和自重产生的挠度的影响下,会使跨中悬臂端产生竖向转角和桥梁里程变化,在其他因素如温度、风力等影響下产生跨中合龙端的中线偏差。为了实现跨中在无应力状态自然合龙必须消除下列四个因素的影响:
(1)消除钢梁结构合龙口转角的影响;
(2)消除跨中两端不同挠度和高差的影响;
(3)消除跨中两端顺桥向水平位移和里程不一致的影响;
(4)消除跨中两端桥梁中线不一致的影响。
为了消除转角的影响,通过电算取得影响转角的顶高量后,将中墩顶高一定的高度 ,使合龙口两断面处于竖直状态,转角的影响即可消除;对于消除合龙口两侧高差的影响,可以通过在边墩或中墩布置竖向顶落设备对钢梁整体抬高或降落调整合龙口高差,达到对称和平衡状态;对于消除水平位移和桥梁中线不一致的影响,可在各墩设置纵横移设备,纵横移设备主要是千斤顶,对钢梁纵横向偏差进行调整,从而消除(3)、(4)的影响。
3.2 合龙特点
(1)主跨钢梁采用双悬臂对称合龙;
(2)悬臂跨度大,合龙端挠度、转角大,对合龙影响大;
(3)合龙精度要求高,设计要求在无外加应力的情况实现零误差合龙;
(4)合龙点多,主桁有4根弦杆,2根斜杆,共 6根杆件,须分步合龙;
(5)合龙口处空间坐标影响因数多,受温度,当地台风季节天气,钢梁制造偏差,钢梁实际刚度系数,安装荷载以及固定支座纵向位移等影响,给合龙带来了许多困难。
4 钢梁合龙的技术措施
4.1 钢梁合龙前的状态
42#~45#墩各墩的情况是:42#墩为活动支座、43#墩为固定支座,44#墩为临时固定支座,45#为活动支座,各墩支座均安装完。北岸(福州侧)架梁吊机位于A15节点近侧,钢梁悬臂拼装88m,边跨4孔槽形梁现浇完成,施工荷载均未解除,42#墩后锚索解除。南岸(厦门侧)钢梁拼装99m,架梁吊机位于A16节点近侧,边跨9孔槽形梁现浇完成,施工荷载部分撤除,45#墩后锚索解除。此时南北荷载差异包括:架梁吊机的位置差异、合龙口杆件重量差异、槽形梁施工进度差异、施工临时荷载的差异等,上述差异均会对合龙口变形造成一定的影响。合龙前状态见图4,合龙前各墩墩顶反力见表1。
4.2 墩顶布置
根据合龙需要,中墩43#、44#在设计的基础上进行顶高,顶高量按照电算资料操作,42#、43#、44#、45#各墩分别布置纵横移设备,以便及时对钢梁进行空间调整,纵横移设备主要是千斤顶和型钢组,竖向千斤顶均采用500吨实心顶,横移设备主要是200吨实心顶和型钢设备,纵横移滑道采用聚四氟乙烯结合不锈钢板组成,在钢梁跨中合龙前全部布置到位。
4.3 测量工作
测试工作主要就是对钢梁高程、中线、挠度、钢梁温度、大气温度、钢梁应力等详细测试,在取得准确的测量资料后按照合龙一般原理实施钢梁悬臂架设前先对43#、44#墩钢梁高程和中线进行调整,达到中线偏差在10mm以内,全悬臂架设过程中要每架设一个节间分别对钢梁高程、挠度、中线、节间对角线尺寸、钢梁温度、大气温度等进行仔细测试并与电算值进行比较,发现偏差及时进行分析原因,研究实施对策,迅速调整。对钢梁重量进行监控,为合龙提供数据,同时绘一昼夜温度变化曲线,通过同步观测,测出不同时间段温度,特别是在温度的影响下,钢梁中线的偏差,以便确定合适的合龙时间。
4.4 弦杆合龙铰的设计
合龙杆件在合龙点处采用长圆孔加圆孔合龙铰措施,合龙杆件主要为主珩上下弦杆及斜杆,在上下弦杆上设置长圆孔和圆孔,在合龙进行顶高、纵移等宏观调整后,进行合龙口微调,先调整顺桥向(X方向),再调整横桥向(Z方向),最后调整竖向(Y方向)位置。合龙圆销孔采用常用的∮120mm,长圆销孔采用∮80mm,圆销直径为∮119mm,长圆孔销采用直径为∮79mm。在长圆孔内穿入∮79mm锥形圆销,使得Y方向得到约束,再通过等温度调整X方向位移,在圆孔内穿入∮119mm锥形圆销,使合龙节点保持铰接,
5 合龙计算
5.1 计算工况
通过计算比较,先通过试算确定墩顶顶高值,以达到合龙口转角最接近合龙要求,再确定钢梁整体抬高数值,最后进行下列工况组合:
(1)在合龙口A18节点竖向加载10t;
(2)在合龙口A18、E18节点向边跨各水平加载50t;
(3)架梁吊机前移一个节间;
(4)钢梁整体升温10℃。
5.2 敏感性分析
根据合龙前工况,对主跨钢梁合龙口进行敏感性进行系统计算分析,确定有效的调整手段,敏感性分析主要包括合龙口处的竖向位移、水平位移和转角等,见表2和表3。
敏感性分析可知:本桥合龙施工过程中
通过吊机前移、A18节点施加竖向荷载可以对合龙口两端高差、转角均产生影响,现场根据实际情况选用上述措施对钢梁进行微调。在合龙端施加水平荷载以及通过温差调整就也可以对主梁的平面中线及水平位移产生影响。
6 钢梁合龙施工
钢梁架设满足合龙要求后即可进行钢梁的合龙施工
6.1 合龙前钢梁架设过程中的调整
6.1.1 横向调整中线:通过墩顶横移设施调
整钢梁中线,南岸钢梁在悬臂架设前即需调整中线与设计值复核,合龙前仅通过横移北岸钢梁进行中线的调整。
6.1.2 主墩43#、44#墩墩顶顶高:南、北岸钢梁在悬臂架设制A10节点后进行钢梁顶高,其中南岸钢梁44#墩支座顶顶高值为0.7908m,北岸钢梁43#墩支座顶顶高值为0.8129m。
6.1.3 调整合龙口高差:通过将北岸钢梁42#墩支座顶顶面抬高0.067米,进行合龙口标高的调整;
6.1.4 钢梁纵移:测量合龙口间距,解除44#墩支座临时锁定,在44#墩将南岸钢梁向北岸分步纵移0.44米;纵移调整步骤:起顶钢梁使支座脱空约1cm,纵向顶推钢梁使纵移250mm,同时44#支座分步向前滑行250mm(相对底板),45#墩钢梁落于支座上,钢梁和支座在底板上滑行250mm;45#墩钢梁起顶,使支座(带底板)前移250mm,然后落梁于支座上; 44#墩落梁于支座上,调整顶位后再次起顶钢梁,纵向顶推钢梁使纵移190mm,此时支座中线与钢梁支点偏差为190mm,45#墩钢梁和支座在底板上继续滑
行190mm; 钢梁纵移结束。
6.1.5 合龙杆件制造:拼接板、填板在厂家制造,上下弦杆加工处理也在厂家进行,斜杆在工地切割,切割后打磨,长圆孔及圆孔的加工精度为∮±0.2 mm。
6.1.6 杆件预拼:由于杆件截面均为箱形结构,为了安装时方便和顺利,下弦杆在A17及A18侧均将内外拼接板栓带在杆件的最里端,留出两侧(A17、A18)尽可能的最大间隙,同时E17-E18弦杆接头板可栓带在E16-E17弦杆上。斜杆下端(E17端)在拼装时可直接插入E17节点内,故预拼时按照正常栓带拼接板,而上端要将拼接板栓带在杆件的下侧,尽量留出接头的最大间隙,待合龙后再补装。
6.1.7为了合龙方便E17~E18间下平联和纵梁及A17~A18间上平联与AA18-A18间横撑暂时不装,待主桁合龙后再补装。
6.1.8 顶拉设备的安装和使用,当上下弦杆拼装完成后迅速将合龙段的特制脚手架安装完善,分别按照设计要求将顶拉设备安装在上下弦杆的上下平面上。
6.2 合龙口微调
6.2.1 通过倒链对拉上、下游合龙口杆件,以调整钢梁中线偏差;
6.2.2 通过吊机移动或合龙口加、减荷载,以调整钢梁合龙口高差;
6.2.3 利用顶拉设备及温度调整钢梁合龙口水平距离;
6.3 合龙步骤
(1)合龙时上弦杆、下弦杆和斜杆一起安装就位,斜杆E17节点打上冲钉,上口带上拼接板;
(2)在合龙口几何尺寸精确调整到位后先合龙下弦杆,穿入长圆孔销轴,待纵向几何精确调整到位后穿入圆孔销,此时需立即解除44#墩临时锁定,使44#支座由固定转为活动;
(3)下弦合龙后利用顶拉设备微调上弦合龙口,待销孔微调到位后,先穿入长圆孔销,再穿入圆孔销使上弦杆闭合,最后合龙斜杆;
(4)主桁杆件合龙后,安装下、上平联及纵横梁等,至此合龙杆件全部安装完毕。
在全部销子穿入孔中后,开始对节点板上打入节点栓孔总数1/3的冲钉,穿入节点栓孔总数1/2的高栓并作一般拧紧,按照高强度螺栓施拧工艺对高栓进行施拧,钢梁合龙完成。
7 结语
福厦铁路闽江特大桥正桥钢梁结构较复杂,悬臂施工跨度大,该桥地处福州市,施工季节受台风影响,工期紧张,使得合龙施工难度大。(1)施工中采用对外租赁千斤顶和自有千斤顶结合,在施工过程中超前布置到位,边施工边及时对钢梁线形进行调整,为合龙节省了时间,同时租用千斤顶的成本费用低,經济效益明显。(2)合龙时采用设计顶拉设备,使得合龙口空间位移调整十分方便,效果明显。(3)采用长圆销和圆销,合龙时先穿长圆销,再穿圆销,使得合龙步骤非常清晰,现场容易操作,合龙精度容易控制。(4)对于合龙口的微调:横向偏差采用导链对拉调整,竖向偏差采用移动架梁吊机作为移动荷载,施工方便迅速,操作容易掌握。最终钢梁线形控制好,合龙时非常顺利,穿销一次成功,实现钢梁在无应力状态下零误差合龙,业主满意。实践表明,该桥钢梁架设和合龙方案设计合理,切实可行,技术措施有效,保证了钢梁施工安全、质量和工期的要求。同时施工成本也得到最大限度地控制,为企业在东南沿海的桥梁施工创造了良好信誉,该桥的建成为国内大跨度钢桁梁的架设和合龙施工积累了一定的经验。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词: 铁路桥;钢桁梁柔性拱; 钢梁架设;合龙
1 工程概况
福州至厦门铁路位于福建省境内的台湾海峡西岸,是我国铁路中长期规划“八纵八横”主通道沿海快速铁路的重要组成部分。福厦铁路闽江特大桥是全线的起点,桥址为自南至北布置,北岸跨越104国道,南岸跨越福厦高速公路,中间跨越闽江水域约400m, 全桥长2692.23m。主跨上部结构设计为(99+198+99)m钢桁梁柔性拱(立面布置图见图1),钢梁立面采用三角桁型,桁高为15m、桁宽15m、节间长11m,上弦以上的拱矢高35m,拱形为半圆形,布置墩位为42#、
43#、44#、45#,边墩为42#、45#钢梁设计为平弦,中支墩43#、44#设计有加劲弦结构,自支座以上至下弦高度为15m,自墩顶至拱顶为65m,枯水季节自拱顶到水面约有70余米高,结构用钢为板厚大于40mm采用Q370qE,小于或等于40mm采用Q370qD钢,最大板厚44~50mm,钢梁总重为8448吨。钢梁边墩、中墩均采用LGZJ型系列铰轴滑板支座,边墩支座、中墩支座的承载力分别为1100吨和6500吨。下弦铁路面上设计有钢筋混凝土槽形梁结构,顺桥向布置支撑在横梁上,每片槽形梁总重约160吨。
2 钢梁架设
2.1钢梁总体架设方案
42#~43#墩、44#~45#墩间的边跨钢梁,采用鹰架法施工,43#~44#墩间主跨钢梁采用全悬臂架设施工,南北两岸向跨中方向架设施工,最后在跨中合龙。钢梁架设采用QLY50/16液压全回转吊机,钢梁合龙后再施工柔性拱。
钢梁架设与合龙有以下特点:采用两台全回转液压吊机,由南北两侧向主跨施工,由于工期短,钢梁设计高度大,而福州地区在每年的5~9份处于台风季节,安全风险较大,因此,采用边架设边调整,同时边将钢梁与支架和各墩锚固措施,实现快速安全的架设和合龙。
2.2 北岸钢梁架设
北岸边跨42#~43#墩位于水中,采用插打1.0m钢管桩,在钢管桩顶设置型钢分配梁,作为钢梁架设支架。在42#墩上游侧,利用42#墩承台设置1台480t.m塔吊,直接安装2个节间钢梁,在钢梁上弦平面上安装QLY50/16全回转液压架梁吊机,利用架梁吊机由北向南连续架设钢梁至43#墩,在42#墩处钢梁与42#墩承台锚固后,继续悬臂架设钢梁至主跨合龙口,北岸边跨支架施工见图2。
2.3 南岸钢梁架设
南岸边跨44#~45#墩位于岸边,支架基础采用两种方案,靠岸上的采用混凝土条形基础,在条形基础上布置钢管桩,在钢管桩顶上布置型钢分配梁,作为钢梁架设支架;靠近水边的采用插打钢管桩,在钢管桩顶上布置型钢分配梁作为钢梁架设支架。利用南岸预应力混凝土“T”梁提升站75吨龙门吊机架设4个节间钢梁,再利用该吊机安装QLY50/16全回转液压架梁吊机,其余节间钢梁利用架梁吊机由南向北连续架设钢梁至44#墩,在45#墩处钢梁与45#墩承台锚固后,继续悬臂架设钢梁至主跨合龙口。南岸边跨钢梁架设见图3。
3 钢梁合龙的一般原理和合龙特点
3.1 钢梁合龙的一般原理
三跨连续梁施工,跨中合龙在安装荷载作用和自重产生的挠度的影响下,会使跨中悬臂端产生竖向转角和桥梁里程变化,在其他因素如温度、风力等影響下产生跨中合龙端的中线偏差。为了实现跨中在无应力状态自然合龙必须消除下列四个因素的影响:
(1)消除钢梁结构合龙口转角的影响;
(2)消除跨中两端不同挠度和高差的影响;
(3)消除跨中两端顺桥向水平位移和里程不一致的影响;
(4)消除跨中两端桥梁中线不一致的影响。
为了消除转角的影响,通过电算取得影响转角的顶高量后,将中墩顶高一定的高度 ,使合龙口两断面处于竖直状态,转角的影响即可消除;对于消除合龙口两侧高差的影响,可以通过在边墩或中墩布置竖向顶落设备对钢梁整体抬高或降落调整合龙口高差,达到对称和平衡状态;对于消除水平位移和桥梁中线不一致的影响,可在各墩设置纵横移设备,纵横移设备主要是千斤顶,对钢梁纵横向偏差进行调整,从而消除(3)、(4)的影响。
3.2 合龙特点
(1)主跨钢梁采用双悬臂对称合龙;
(2)悬臂跨度大,合龙端挠度、转角大,对合龙影响大;
(3)合龙精度要求高,设计要求在无外加应力的情况实现零误差合龙;
(4)合龙点多,主桁有4根弦杆,2根斜杆,共 6根杆件,须分步合龙;
(5)合龙口处空间坐标影响因数多,受温度,当地台风季节天气,钢梁制造偏差,钢梁实际刚度系数,安装荷载以及固定支座纵向位移等影响,给合龙带来了许多困难。
4 钢梁合龙的技术措施
4.1 钢梁合龙前的状态
42#~45#墩各墩的情况是:42#墩为活动支座、43#墩为固定支座,44#墩为临时固定支座,45#为活动支座,各墩支座均安装完。北岸(福州侧)架梁吊机位于A15节点近侧,钢梁悬臂拼装88m,边跨4孔槽形梁现浇完成,施工荷载均未解除,42#墩后锚索解除。南岸(厦门侧)钢梁拼装99m,架梁吊机位于A16节点近侧,边跨9孔槽形梁现浇完成,施工荷载部分撤除,45#墩后锚索解除。此时南北荷载差异包括:架梁吊机的位置差异、合龙口杆件重量差异、槽形梁施工进度差异、施工临时荷载的差异等,上述差异均会对合龙口变形造成一定的影响。合龙前状态见图4,合龙前各墩墩顶反力见表1。
4.2 墩顶布置
根据合龙需要,中墩43#、44#在设计的基础上进行顶高,顶高量按照电算资料操作,42#、43#、44#、45#各墩分别布置纵横移设备,以便及时对钢梁进行空间调整,纵横移设备主要是千斤顶和型钢组,竖向千斤顶均采用500吨实心顶,横移设备主要是200吨实心顶和型钢设备,纵横移滑道采用聚四氟乙烯结合不锈钢板组成,在钢梁跨中合龙前全部布置到位。
4.3 测量工作
测试工作主要就是对钢梁高程、中线、挠度、钢梁温度、大气温度、钢梁应力等详细测试,在取得准确的测量资料后按照合龙一般原理实施钢梁悬臂架设前先对43#、44#墩钢梁高程和中线进行调整,达到中线偏差在10mm以内,全悬臂架设过程中要每架设一个节间分别对钢梁高程、挠度、中线、节间对角线尺寸、钢梁温度、大气温度等进行仔细测试并与电算值进行比较,发现偏差及时进行分析原因,研究实施对策,迅速调整。对钢梁重量进行监控,为合龙提供数据,同时绘一昼夜温度变化曲线,通过同步观测,测出不同时间段温度,特别是在温度的影响下,钢梁中线的偏差,以便确定合适的合龙时间。
4.4 弦杆合龙铰的设计
合龙杆件在合龙点处采用长圆孔加圆孔合龙铰措施,合龙杆件主要为主珩上下弦杆及斜杆,在上下弦杆上设置长圆孔和圆孔,在合龙进行顶高、纵移等宏观调整后,进行合龙口微调,先调整顺桥向(X方向),再调整横桥向(Z方向),最后调整竖向(Y方向)位置。合龙圆销孔采用常用的∮120mm,长圆销孔采用∮80mm,圆销直径为∮119mm,长圆孔销采用直径为∮79mm。在长圆孔内穿入∮79mm锥形圆销,使得Y方向得到约束,再通过等温度调整X方向位移,在圆孔内穿入∮119mm锥形圆销,使合龙节点保持铰接,
5 合龙计算
5.1 计算工况
通过计算比较,先通过试算确定墩顶顶高值,以达到合龙口转角最接近合龙要求,再确定钢梁整体抬高数值,最后进行下列工况组合:
(1)在合龙口A18节点竖向加载10t;
(2)在合龙口A18、E18节点向边跨各水平加载50t;
(3)架梁吊机前移一个节间;
(4)钢梁整体升温10℃。
5.2 敏感性分析
根据合龙前工况,对主跨钢梁合龙口进行敏感性进行系统计算分析,确定有效的调整手段,敏感性分析主要包括合龙口处的竖向位移、水平位移和转角等,见表2和表3。
敏感性分析可知:本桥合龙施工过程中
通过吊机前移、A18节点施加竖向荷载可以对合龙口两端高差、转角均产生影响,现场根据实际情况选用上述措施对钢梁进行微调。在合龙端施加水平荷载以及通过温差调整就也可以对主梁的平面中线及水平位移产生影响。
6 钢梁合龙施工
钢梁架设满足合龙要求后即可进行钢梁的合龙施工
6.1 合龙前钢梁架设过程中的调整
6.1.1 横向调整中线:通过墩顶横移设施调
整钢梁中线,南岸钢梁在悬臂架设前即需调整中线与设计值复核,合龙前仅通过横移北岸钢梁进行中线的调整。
6.1.2 主墩43#、44#墩墩顶顶高:南、北岸钢梁在悬臂架设制A10节点后进行钢梁顶高,其中南岸钢梁44#墩支座顶顶高值为0.7908m,北岸钢梁43#墩支座顶顶高值为0.8129m。
6.1.3 调整合龙口高差:通过将北岸钢梁42#墩支座顶顶面抬高0.067米,进行合龙口标高的调整;
6.1.4 钢梁纵移:测量合龙口间距,解除44#墩支座临时锁定,在44#墩将南岸钢梁向北岸分步纵移0.44米;纵移调整步骤:起顶钢梁使支座脱空约1cm,纵向顶推钢梁使纵移250mm,同时44#支座分步向前滑行250mm(相对底板),45#墩钢梁落于支座上,钢梁和支座在底板上滑行250mm;45#墩钢梁起顶,使支座(带底板)前移250mm,然后落梁于支座上; 44#墩落梁于支座上,调整顶位后再次起顶钢梁,纵向顶推钢梁使纵移190mm,此时支座中线与钢梁支点偏差为190mm,45#墩钢梁和支座在底板上继续滑
行190mm; 钢梁纵移结束。
6.1.5 合龙杆件制造:拼接板、填板在厂家制造,上下弦杆加工处理也在厂家进行,斜杆在工地切割,切割后打磨,长圆孔及圆孔的加工精度为∮±0.2 mm。
6.1.6 杆件预拼:由于杆件截面均为箱形结构,为了安装时方便和顺利,下弦杆在A17及A18侧均将内外拼接板栓带在杆件的最里端,留出两侧(A17、A18)尽可能的最大间隙,同时E17-E18弦杆接头板可栓带在E16-E17弦杆上。斜杆下端(E17端)在拼装时可直接插入E17节点内,故预拼时按照正常栓带拼接板,而上端要将拼接板栓带在杆件的下侧,尽量留出接头的最大间隙,待合龙后再补装。
6.1.7为了合龙方便E17~E18间下平联和纵梁及A17~A18间上平联与AA18-A18间横撑暂时不装,待主桁合龙后再补装。
6.1.8 顶拉设备的安装和使用,当上下弦杆拼装完成后迅速将合龙段的特制脚手架安装完善,分别按照设计要求将顶拉设备安装在上下弦杆的上下平面上。
6.2 合龙口微调
6.2.1 通过倒链对拉上、下游合龙口杆件,以调整钢梁中线偏差;
6.2.2 通过吊机移动或合龙口加、减荷载,以调整钢梁合龙口高差;
6.2.3 利用顶拉设备及温度调整钢梁合龙口水平距离;
6.3 合龙步骤
(1)合龙时上弦杆、下弦杆和斜杆一起安装就位,斜杆E17节点打上冲钉,上口带上拼接板;
(2)在合龙口几何尺寸精确调整到位后先合龙下弦杆,穿入长圆孔销轴,待纵向几何精确调整到位后穿入圆孔销,此时需立即解除44#墩临时锁定,使44#支座由固定转为活动;
(3)下弦合龙后利用顶拉设备微调上弦合龙口,待销孔微调到位后,先穿入长圆孔销,再穿入圆孔销使上弦杆闭合,最后合龙斜杆;
(4)主桁杆件合龙后,安装下、上平联及纵横梁等,至此合龙杆件全部安装完毕。
在全部销子穿入孔中后,开始对节点板上打入节点栓孔总数1/3的冲钉,穿入节点栓孔总数1/2的高栓并作一般拧紧,按照高强度螺栓施拧工艺对高栓进行施拧,钢梁合龙完成。
7 结语
福厦铁路闽江特大桥正桥钢梁结构较复杂,悬臂施工跨度大,该桥地处福州市,施工季节受台风影响,工期紧张,使得合龙施工难度大。(1)施工中采用对外租赁千斤顶和自有千斤顶结合,在施工过程中超前布置到位,边施工边及时对钢梁线形进行调整,为合龙节省了时间,同时租用千斤顶的成本费用低,經济效益明显。(2)合龙时采用设计顶拉设备,使得合龙口空间位移调整十分方便,效果明显。(3)采用长圆销和圆销,合龙时先穿长圆销,再穿圆销,使得合龙步骤非常清晰,现场容易操作,合龙精度容易控制。(4)对于合龙口的微调:横向偏差采用导链对拉调整,竖向偏差采用移动架梁吊机作为移动荷载,施工方便迅速,操作容易掌握。最终钢梁线形控制好,合龙时非常顺利,穿销一次成功,实现钢梁在无应力状态下零误差合龙,业主满意。实践表明,该桥钢梁架设和合龙方案设计合理,切实可行,技术措施有效,保证了钢梁施工安全、质量和工期的要求。同时施工成本也得到最大限度地控制,为企业在东南沿海的桥梁施工创造了良好信誉,该桥的建成为国内大跨度钢桁梁的架设和合龙施工积累了一定的经验。
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