铜陵桥钢桁梁斜拉桥钢桁片合龙施工

顾颖

摘要：新建合福铁路铜陵长江大桥为五跨连续钢桁梁斜拉桥，本文介绍了桥梁钢桁片合龙前的设施准备、施工准备、及合龙施工工艺，为我国后续同类桥梁合龙施工提供一些经验和参考。

Abstract： Tongling Yangtze River Bridge on Hefu Railway is five-span continuous steel truss girder cable-stayed bridge. This paper introduces the installation preparation， construction preparation and closure construction technology before the final closure of steel truss bridge. It provides some experience and reference for the subsequent closure construction of the similar bridges in China.

关键词：钢桁梁；纵移系统；顶拉装置；横向约束；桁片；合龙

Key words： steel truss girder；longitudinal shift system；top-pull device；horizontal restrain；truss；closure

中图分类号：U445.47 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）05-0140-02

0 引言

合龙是钢桁梁施工的关键工序之一，本桥为最大跨度630m的钢桁梁，桥梁合龙需考慮桁片的吊装、组拼、栓接、焊接等各种施工工艺，同时需考虑变形、温度、敏感性对钢桁梁合龙的影响，本文从钢桁梁合龙前的工装准备、准备工序、合龙栓接顺序等方面进行了介绍，为今后类似施工提供一定参考。

1 工程概况

新建合福铁路铜陵长江大桥主桥为（90+240+630+240+90）m五跨连续钢桁梁斜拉桥，钢桁梁全长1290m，上层为六车道高速公路，下层搭载四线铁路。主桥样式布置详见图1。

钢桁梁采用N字形桁架，三片主桁布置，桁宽2×17.1m，节间长度15m，高15.5m。主桁钢梁顶标高约为+64m。斜拉索锚箱置于上弦节点内，焊接于主桁节点。钢梁主桁采用桁片式设计，桁片钢梁长度30m、单片最大重量约为360t。中跨E43节段为合龙段，桁片式设计，桁片长15m，上下弦杆采用箱型杆件，斜杆采用“王”字型断面，与两侧A41A42、A'41A'42高强螺栓连接。

2 合龙总体方案

合龙段采用节点铰式合龙，在桁片上、下弦杆的南侧接头处设置“长圆孔+圆孔”和龙铰，通过斜拉索及悬臂端压重辅助调整钢梁高程及转角、主塔横梁纵移装置辅助调整合龙口纵向距离实现中跨合龙。先贯通两侧桁中线，再调整合龙口两侧竖向高差，长圆孔合龙，后调整纵向位移，再圆孔合龙。

3 合龙前准备

3.1 合龙设施准备

纵移系统：合龙口合龙时，需将钢梁纵移以实现合龙口拼接板安装。因此在E22、E'22节点与阻尼器挡块之间设置纵移装置，辅助钢梁纵移。为避免钢梁在向跨中纵移时移动过量，在E22、E'22节点下垫块Z3跨中一侧的滑道梁上焊接钢梁纵移纵向限位。如图2。

合龙口顶拉装置：由于合龙口宽度偏差难以提前准确确定，而纵移系统、纵移限位必须在合龙前安装完成，为实现顺利合龙，需在合龙口处设置顶拉装置进行合龙口宽度调整。横向约束系统：为保证中跨合龙时合龙口两侧横向偏差一致，在两端A41A42/A'41A'42节段的铁路、公路桥面板顶各设置4个反力座。如图3。

3.2 施工准备

合龙段施工前，中跨钢梁悬臂架设至A41A42/A'41A'42节段，并完成第17层斜拉索挂索且调索完成。其他施工准备为：

塔梁固结：合龙口南北两岸钢梁均以临时垫块在主塔处固结，E'22、E22节点中心与主塔桥跨分孔线对正；其余墩为纵向活动，各墩处横向约束。

三桁高差调平：A41A42/A'41A'42节段架设过程必须严格将三桁高差调平。

桁间距合格：A41A42/A'41A'42节段架设后，边桁与中桁之间间距偏差应控制在17.1m±0.5mm范围内。

工地焊缝焊接完成：除纵向焊缝预留长度外，工地焊缝焊接完成。

4 合龙施工

4.1 合龙段桁片安装

南岸400t架梁吊机按照悬臂架设工艺，先中桁，后上游边桁，再下游边桁的顺序吊装合龙段E43的桁片与A41A42节段对接，并完成高栓施拧。将北岸侧留作合龙口。合龙口拼接板预安装在A41A42节段接头处，形成对合龙段杆件的“夹持”。

4.1.1 桁片拼装

桁片按照下弦杆→上弦杆→斜杆的拼装顺序执行。对接施工如下：

初步对位：第一步下弦杆对接，沿腹板水平中轴线附近打入少量冲钉。吊机松钩或继续提升施力，调整接头折角至平顺，再在腹板、顶底板继续均匀打入冲钉，使冲钉数量满足50%的要求。其余30%栓孔上高强度螺栓并做一般拧紧。第二步斜杆对接时，通过在翼缘板中轴线附近逐个插打冲钉（必要时使用尖嘴冲钉）实现对接与折角消除，不作终拧；翼缘板螺栓以接头为轴心，在半径350mm的范围内打入冲钉，以此保证斜杆的压杆稳定。第三步上弦杆对接时，对接阶段上弦杆腹板冲钉以接头中心400mm半径范围内打入，并安装高强螺栓，不作终拧。

4.1.2 桁片栓合

桁片对接完成后，补充斜杆、上弦杆拼接接头至50%冲钉、上30%高强度螺栓并做一般拧紧。桁片三个拼接接头全部栓合以后，将冲钉换成高强螺栓，每次替换量不超过冲钉总数的20%并初拧。冲钉全部替换为高强度螺栓后，完成终拧，焊接上弦杆顶板对接焊缝。

4.2 桁片合龙

选择天气良好、温度恒定的时间段进行桁片合龙施工（夜间23：00～次日5：00）。

4.2.1 北岸钢梁纵移

根据实测钢梁温度、桁片合龙口之间宽度，与设计值进行绝对差值比较，同时分析三桁之间宽度相对差异，综合确定钢梁纵移距离修正值Δ；解除北岸钢梁与3#墩的塔梁固结，北岸钢梁纵移完成后，3#墩处纵移系统中的水平千斤顶顶紧钢梁，将钢梁限制在纵移系统、纵向限位之间，实现北岸钢梁的再次临时纵向锁定。

4.2.2 南岸钢梁纵移合龙

北岸钢梁纵移、调整完毕后，采取同样的施工顺序在4#墩安装纵移系统、纵向限位、解除南岸钢梁临时纵向锁定，纵移过程中实时观测合龙口两端高程，当偏差超出监控计算的理论范围时，通过移动架梁吊机、增减临时堆载进行动态调整。

当E43桁片下弦杆上的长圆孔与A'41A'42桁片接头拼接板上的长圆孔部分重合后，打入锥形销轴，先下弦后上弦，实现钢梁Z向约束，南岸钢梁继续往跨中顶推，当下弦杆上圆孔重合和，立即往圆孔内打入锥形销轴并立即安装旋紧螺母，实现钢梁X向约束，并拔出长圆孔内锥形销轴，实现桁片下弦杆铰接合龙。

3个桁片的下弦杆铰接合龙后，在各拼接板面上单侧插打定位冲钉，调节螺栓孔错孔。螺栓孔错孔调整完成后安装8个左右工具栓加紧拼接板。再插打50%冲钉实现桁片高精度合龙，安装30%高栓并初拧，之后抽出长圆孔内锥形销轴，实现钢梁合龙口转角一致。如图4。

下弦杆合龙后，对接斜杆，最后合龙上弦杆。上弦杆同样采取先长圆孔后圆孔再插打冲钉的顺序进行合龙对接，出现偏差时调整措施有顶拉装置顶拉、调整转角、法向对拉、等待钢梁升温等，上弦杆合龙对接后，冲钉、高栓安装数量要求为“板冲钉以接头中心400mm半径范围内打入”。桁片所有杆件均合龙对接后，补充斜杆、上弦杆拼接接头至50%冲钉、上30%高强度螺栓并做一般拧紧。最后按照高栓施工工艺，将冲钉分批换成高强螺栓，每次替换量不超过沖钉总数的20%并初拧。冲钉全部替换为高强度螺栓后，按照工艺终拧。完成桁片合龙。

5 结束语

桁片合龙后再依次安装铁路桥面板、横联、公路桥面板。焊接完成后拆除架梁吊机，挂设剩余斜拉索，完成中跨合龙。铜陵桥于2013年8月20日正式完成中跨合龙，通过上述合龙装置及合龙工艺，顺利完成了桥梁中跨合龙，且拱度曲线应圆顺，无明显折角。中线偏差相对两主塔支点断面中心连线不大于1/5000。满足设计及规范要求，为今后类似桥梁的合龙施工提供了参考。

参考文献：

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