zA3-大跨度三塔结合梁斜拉桥边跨合龙施工技术555

1、大跨度三塔结合梁斜拉桥边跨合龙施工技术孙晓伟，王琳，陈超华中交二航局第五工程分公司，湖北武汉430012摘 要：武汉二七长江大桥主桥为三塔结合梁斜拉桥，主跨主梁由工字钢组合梁及预制桥面 板结合，辅助墩与过渡墩间边跨为预应力混凝土主梁。全桥共有两个边跨合龙段，边跨合龙施工 采用了顶推强制合龙施工方案，通过顶撑系统将合龙口增大，吊装合龙段主梁后再缩小合龙口， 实现主梁合龙。与常规工艺相比，成桥状态更符合设计理念，施工不受环境条件限制。关键词：结合梁；斜拉桥；顶推；边跨合龙1引言斜拉桥合龙施工方法主要有两种：自然状态合龙法和强制合龙法。自然状态合龙法即根据对合龙口观测，分析计算，确定合龙段长度后现场

2、切割，在低于设计合龙温度情况下吊装主梁，在温度上升过程中实现主梁合龙；强制合龙法以设计成桥状态主梁长度为依据，通过顶撑系统 将合龙口增大，吊装主梁后再缩小合龙口，实现主梁合龙，施工不受环境温度限制、施工速度 快。武汉二七长江大桥主桥为三塔结合梁斜拉桥，边跨合龙施成功采用了顶推强制合龙法，实 施效果良好。2工程概况2.1概述武汉二七长江大桥是武汉市二环线控制工程之一，主桥采用三塔斜拉桥，主跨616 m，是世界最大跨径的三塔斜拉桥；主跨上部结构采用“工钢组合梁与混凝土预制板相结合的主梁结构，是世界最大跨度的结合梁桥。主桥辅助墩至过渡墩间边跨为90m预应力混凝土主梁，在辅助墩处 JH梁段一端通过剪力

3、钉与混凝土主梁浇筑结合，另一端通过高强螺栓与钢混结合梁相连。根据桥型布置，全桥共有两个边跨合龙段和两个中跨合龙段。两个边跨合龙段分别位于2号、6号墩附近。如图1、2、3。北边跨2合龙段 3北中跨合龙段书南中跨合龙段4南边跨5 合龙段 67 90m160m616m616m160m90m |PC梁钢混结合梁11PC梁汉口侧 n匚武昌侧图1武汉二七长江大桥主桥桥型布置图汉口武昌1600030800S14S13S12S11/S10JH段ZL1ZL2/fr-11 |1 12400750975混凝土主梁结合梁g主梁合龙段0945图2边跨合龙段布置图工字钢横梁小纵梁工字钢主梁30；图3工字钢组合梁图22 工

4、程特点1 三塔斜拉桥中塔悬臂大，整体刚度小，受环境因素影响大。2主跨上构采用工字型钢混结合梁，主梁刚度小，对索力、温度、临时荷载等各种施工 因素反响敏感。3上构结构复杂，施工程序复杂。主跨上构采用工字型钢混结合梁，边跨为预应力混凝 土配重梁，钢混结合段结构受力复杂。3体系转换方法大，其三塔斜拉桥因中间塔顶没有端锚索来有效地限制变位，整体结构刚度减小、柔性增变形较大。故三塔斜拉桥上部结构施工体系转换比拟复杂，为使整体结构体系受力明确，保证 主梁施工质量，将系统受力体系转换分为三个阶段：1三塔分别以双悬臂方式进行主梁安装施工，塔梁纵向临时固结；混凝土主梁mm自由端自由端塔梁固结约束| |3#1#2

5、#图4双悬拼阶段主梁约束体系示意图(2) 边跨合龙时，将塔梁纵向临时固结解除，并转移到辅助墩墩顶，进行主梁纵向临时固 结，以减小边跨160m钢梁温度应力对结构体系的影响。自由端/7/ v/ i自由端1#2#主梁固结约束3#图5单悬拼阶段主梁约束体系示意图(3)主跨合龙时，先合龙一侧主跨，解除对应边跨辅助墩临时固结；再合龙另一侧主跨, 解除辅助墩临时固结；中塔始终为纵向固结状态。图6中跨合龙后主梁约束体系示意图4顶推合龙方法选择边跨合龙口调整可以通过顶推双悬臂结构实现，也可以通过顶推边跨混凝土梁段实现。为保证合龙梁段能顺利吊入合龙口，将双悬臂钢梁向江侧整体偏移200mm以上，或者将边跨混凝土梁段

6、整体向岸侧偏移200mm以上。就两种顶推方法进行分析比拟如下：(1 )顶推双悬臂结构在塔柱处设置顶推设备，通过顶推双悬臂主梁移动，实现对合龙口的调节。口I#2#曲心加mi图7顶推双悬臂结构法示意图这种方案可以不移动边跨混凝土PC梁段，顶推对边跨永久结构及临时支架结构受力没有影响。但顶推双悬臂需要将塔梁临时固结的纵向约束解除，这样对双悬臂结构主梁线形影响较大；边跨JH梁段安装时存在一定误差，采取双悬臂顶推工艺，将不利于误差调整和梁段匹配，会影 响主跨主纵梁累计误差。(2 )顶推边跨混凝土PC梁段在边跨辅助墩墩顶布置顶推设备，通过顶推边跨PC梁移动，实现对合龙口的调节。图8顶推PC梁段法示意图这种

7、方案不解除塔梁临时固结，在顶推时边跨 JH梁安装误差可以调整，有利于梁段匹配连接，且不会累计到主跨钢梁拼装误差。缺点是顶推边跨混凝土PC梁段会对边跨永久性结构( PC梁、1#、2#墩柱)和临时支架结构产生不利影响；顶推力很大，平安风险大；受边跨钢梁温度 变形影响，混凝土PC梁段将往返移动，易损坏。(3) 方法选择综合两种顶推方法对永久结构和临时结构影响，并从施工平安角度考虑，顶推双悬臂主梁工艺较为合理。但需要解决顶推布置、顶推临时结构受力和同步性控制问题。5合龙口调整方法(1) 合龙口线形调整方法选定如下三种调整合龙口线形方法进行综合比拟：调整前端3对斜拉索索力；在JH梁段底设托架，调整合龙口

8、高程及转角;调整前端1对斜拉索索力及配临时荷载。表1 合龙口匹配调整方案比拟万案万案一万案一、 * 1> 、万案三调整3对斜拉索索力设托架调整合龙口调整1对斜拉索及临时荷载优点1 不需要增加临时荷载。1标高容易调整到位；2 操作比拟方便。1 拉索调整数量少，调整方 便；2 采用水箱临时荷载，可调 整上下游高程差值、微调标 高和转角；3 根据环境因素影响， 可以 通过水箱内水量微调荷载 值。缺点1调整索力较多，索力 控制难；2调索时间较长，受环 境因素影响较多；3上下游标高偏差不易 调整；1 合龙口标高容易控制， 但转角不容易调整到位；2 托架系统需要很牢固；3受环境因素影响，转 角易发生

9、变化；4 局部可能会应力集中， 对钢梁有损伤。1需要进行详细理论分析， 根据现场情况调整临时荷 载。综合分析各种因素，确定采用方案三，根据监控数据对索力进行调整，合龙前，密切观测合龙口，通过现场临时荷载微调，使合龙口两端位移及转角到达相同状态。2通过结构计算软件进行建模计算，对索力调整、温度变化、临时堆载等各种因素对主梁影响的敏感度进行分析，分析结果见表2:2S.05015.0素 i.+0.0594富面袒钢林客聿巧箔一一桥面版客 吊机巧% 壻网.麼 5%升温h潯徐变悄址纵桥向叱标ml表2 主梁线形敏感度分析表影响因素竖向位移mm转角度S10 拉索 96mm740.044ZL2梁段加载 10t-

10、21-0.012温度上升/下降5C80.00335 D图9 主梁线形敏感度计算汇总6边跨合龙施工关键技术6.1 施工准备(1 )合龙段尺寸确定施工至合龙前5个节段时，根据现场实际监测数据及各钢梁实际加工尺寸误差，对合龙段理论长度进行修正，确定加工尺寸并进行制造。(2) 钢混结合段及边跨混凝土主梁施工完毕，按监控要求完成预应力张拉。(3) 连接板配钻螺栓孔在合龙口两侧主梁上布设测量点(根据监控要求确定位置)，选择风力较小的天气，每间隔两小时测量一次合龙口间距及相邻主梁的高程，同时测量大气温度、主梁内表温度，根据监控要求，连续观测12昼夜。根据实测数据，进行合龙段ZL1与JH梁段接头连接板螺栓孔开

11、孔。(4) 调位千斤顶布置边跨合龙前，解除主塔处设置的纵向限位杆件，安装合龙调位千斤顶。根据建模计算，双悬臂主梁向一侧顶推20cm所需顶推力 1235kN，即上下游顶推力均为617.5kN。在支座垫石及主梁ZL12的反力耳座间布置250t千斤顶，共四台，千斤顶布置见图10。图10主塔处调位千斤顶布置图6.2合龙段起吊连接启动顶撑系统，放松江侧千斤顶，顶撑岸侧千斤顶，将主桥双悬臂结构向江侧移动20cm。在顶撑过程中，上下游两侧千斤顶统一指挥，以3cm为一行程进行，保证上下游千斤顶同步。桥面吊机吊装合龙段ZL1两根主梁，与 S10号索梁段 ZL2间高强螺栓连接。6.3顶推合龙回顶千斤顶， 使合龙口

12、钢主梁最小距离控制在4c(考虑10 C温差，160m钢梁伸长量约 2cm),锁住千斤顶，安装垫块，将主梁纵向临时约束，进行合龙口线形微调。(1 )高程及转角调节：调整S10斜拉索索力，并在ZL2梁端设置临时水箱，使合龙段主梁ZL1端头缓慢下落，与JH梁段相匹配。(2) 主梁轴线调节：在合龙口布置手拉葫芦，一端连接ZL1梁段主梁端头，另一端连接JH梁段，通过手拉葫芦收、放进行主梁轴线调整。连续观测合龙口上下游、梁顶梁底间距、轴线偏差等，计算合龙口转角偏差，进一步反复调整，直至合龙口两侧主梁高程、转角及轴线吻 合后，将拼接板安装在JH梁段。(3) 纵向里程调节：主梁纵向里程调节通过顶推装置完成。选

13、择环境温度恒定时(凌晨)，合龙口最小宽度为 2cm,仔细解除纵向临时约束，将钢梁上下游千斤顶同时向岸侧顶推，控制观察连接板螺栓孔与主梁螺栓孔匹配情况，当螺栓孔孔眼重合时，停止调位千斤顶，快速用冲钉将孔位固定，采取先施打底板冲钉、后腹板工艺，当ZL1梁段与JH梁段间连接板50%冲钉就位后，安装 50%高强螺栓并初拧。抽换冲钉并终拧高强螺栓，实现主梁合龙，即主桥边跨合龙，同时解除塔梁临时固结。图11合龙口主梁调整前后位置图图12合龙口轴线调节施工图7顶推合龙实施效果武汉二七长江大桥北边跨合龙施工于7月15日22:30正式开始，于7月17日4: 30完成主梁合龙，用时 30小时。施工时环境温度23

14、C30C,大于设计合龙温度16.8 C,实际顶推距离250mm,满足了钢主梁吊装空间要求。在合龙口顶推时，上游千斤顶顶撑力最大达820kN，下游千斤顶顶撑力最大达700kN，顶撑力大于建模计算617.5kN，分析原因由塔区梁段ZL12支座的摩擦力以及增大的顶推位移造成。在合龙口缩小过程中，上游千斤顶顶撑力最大达910kN，下游千斤顶顶撑力最大达880kN，顶撑力较合龙口增大时变大，主要由塔区梁段ZL12支座的摩擦力、合龙段主梁 ZL1重量共同作用造成的。合龙前，实测合龙口尺寸偏差，ZL1梁段上游侧顶板偏高266mm,顶口较底口间距宽5mm,轴线偏下游 34mm； ZL1梁段下游侧偏高24.5c

15、m，顶口较底口宽5mm，轴线偏下游 31mm通过调索、压载以及上下游间拉索调整后，ZL1梁段上下游高程均小于 1mm顶底板处接缝宽差约1 mm轴线偏差小于2mm， ZL1 梁段与 JH 梁段匹配良好，顺利的完成了高强螺栓的安装施工。8 结语武汉二七长江大桥边跨合龙施工顺利，确保了大桥按时通车，受到社会各界的好评。主梁 线形及应力状况完全符合设计要求，顶推强制合龙施工方法得到了顺利实施。通过前端索力调整、配重调节、拉索设置等措施，使主梁线形匹配效果良好；采用顶推系 统调节合龙口尺寸，在非“设计合龙温度条件下实现主动合龙。与温度自然合龙法相比，更 符合桥梁设计理念，施工不受环境条件约束、速度快，在

16、结合梁、钢梁斜拉桥建设领域具有较 高的推广价值。作者简介：孙晓伟 1983- ，男，湖北武汉人，工程师， 2006 年毕业于上海同济大学土木工程学院。下面是赠送的中秋节演讲辞，不需要的朋友可以下载后编辑删除！ ！谢谢中秋佳节演讲词推荐中秋，怀一颗感恩之心?老师们，同学们:秋浓了，月圆了，又一个中秋要到了！本周日，农历的八月十五，我国的传统节日一中秋节。中秋节，处在一年秋季的中期，所以称为“中秋，它仅仅次于春节, 是我国的第二大传统节日中秋的月最圆，中秋的月最明，中秋的月最美，所以又被称为“团圆节金桂飘香，花好月圆，在这美好的节日里，人们赏月、吃月饼、走亲访友无论什 么形式，都寄托着人们对生活的

17、无限热爱和对美好生活的向往中秋是中华瑰宝之一，有着深厚的文化底蕴。中国人特别讲究亲情，特别珍视团圆，中秋节尤为甚。中秋，是一个飘溢亲情的节日；中秋，是一个弥漫团圆的时节。这个时节，感受亲情、释放亲情、增进亲情；这个时节，盼望团圆、追求团圆、享受团圆 这些，都已成为人们生活的主旋律。同学们，一定能背诵出许多关于中秋的千古佳句,比方“举头望明月，低头思故土“但愿人长久，千里共婵娟、“海上生明月，天涯共此时这些佳句之所以能穿透历史的时空流传至今，不正是因为我们人类有着的共同信念吗中秋最美是亲情。一家人团聚在一起，讲不完的话，叙不完的情，诉说着人们同一 个心声：亲情是黑暗中的灯塔，是荒漠中的甘泉，是雨

18、后的彩虹中秋最美是思念。月亮最美，美不过思念；月亮最高，高不过想念。中秋圆月会把我们的目光和思念传递给我们想念的人和我们牵挂的人，祝他们没有忧愁，永远幸福，永远快乐、活动主题：游名校、赏名花，促交流，增感情、活动背景又到了阳春三月，阳光明媚，微风吹拂，正是踏青春游的好时节借春天万物复苏之际，我们全班聚集在一起，彼此多一点接触，多一点沟通，共话相信在这次春游活动中,美好未来，与此同时，也可以缓解一下紧张的学习压力我们也能更亲近的接触自然，感悟自然，同时吸收万物之灵气的同时感受名校的人 文气息。三、活动目的：1. 丰富同学们的校园生活，陶冶情操4.有效的利用2. 领略优美自然风光，促进全班同学的交

19、流，营造和谐融洽的集体气氛。3.为全 体同学营造一种轻松自由的气氛，又可以加强同学们的团队意识 活动的过程及其形式，让大家感受到我们班级的开展和进步四、活动时间：XX年3月27日星期四五、 活动参与对象：房产Q1141全体及“家属六、 活动地点：武汉市华中农业大学校内七、活动流程筹划：1、27日8点在校训时集合，乘车2、9点前往华农油菜基地、果园，赏花摄影3、10点30 ,回农家乐开始做饭，进行“我是厨王大比拼4、1点30 ,收拾食品残物，开始集体活动5、4点，乘车返校八、职能分工及责任定岗1、调研组：负责前期的选址、筹划的撰写、实地考察、交通工具的联系和检验组长：金雄 成员：吴开慧2、平安保卫组：负责登记参加春游的人数，乘车前的人数的登记，集体活动时同学 的请假的审批，平安知识的培训与教育，午餐制作的人员分组组长：徐杨超 成员：王冲3、食材采购组：根据春游的人数和预算费用合理购置食材组长：胡晴莹 成员：何晓艺4、活动组织组：在车上、赏花期间、主要是做饭完后的集体活动期间的活动的组织组长：武男成员：冯薏林5、厨艺大赛组织组：负责指导各个小组的午餐的准备，最后负责从五个小组里