重庆菜园坝长江大桥钢桁梁整体节段施工技术

重庆菜园坝长江大桥钢桁梁整体节段施工技术李德坤李兴华涂满明魏善平(中铁大桥局集团菜园坝大桥)摘要：本文介绍了重庆菜园坝长江大桥正交异性桥面板整体节点钢桁梁设计、施工的新理念，并对钢桁梁整体施工关键技术进行了研究，总结了钢桁梁工厂组拼、整体节段运输、吊装、现场、对接拼装等工艺措施及要点。关键词：钢桁梁施工技术1工程概况重庆菜园坝长江大桥为特大公轨两用无推力钢箱系杆拱桥，主桥采用刚构与提篮式钢箱系杆拱、钢桁梁的组合结构。系杆拱主跨420m，桥跨布置为(88+102+420+102+88)m，主桥全长800m。主梁为正交异性桥面板钢桁梁，钢桁梁上弦平面为公路桥面，设六线汽车行车道及双侧人行道，下弦平面的横梁上布置双线城市轻轨，构成双层特大公轨两用桥，其规模为世界同类桥梁之首。桥型设计新颖、美观，见图1。钢桁梁采用桁架和正交异性桥面板组合体系，标准节段长16m，宽39.8m，高11.2m，重230t，节段最大重量为360t(拆分后最大吊装重量280t)。桥面为正交异性板，采用工厂分单元制造，然后预拼为16m的标准节段，整体运输到桥位，通过大型缆索吊机提升，实现整体对接拼装，以便实现快速、优质架梁。其中边侧跨在支架上对接拼装，中跨采用缆索吊机直接拼装，这种技术在国内是首次应用(国内钢桁梁悬臂拼装均是逐根拼装的)。2钢桁梁节段设计特点本桥钢桁梁共51个正交异性桥面板钢桁梁整体节段，一个正交异性桥面板钢桁梁整体节段由以下杆件单元组成：正交异性桥面板块、带桥面的中上弦杆及边上弦杆、桥面横梁、主桁斜腹杆、下弦杆、下横梁、下平纵联、斜撑杆、吊点整体节点、下弦整体节点，见图2。标准的正交异性板由厚16mm的桥面板、纵向“U肋”和横梁组成。“U肋”间距为320mm，横梁间距为4m，车道以外的桥面板由板肋加劲。桥面系的中弦杆既是钢桁梁的上弦杆又是桥面系的纵梁，故为主要的压(拉)弯杆件。桥面系的边弦杆则主要是为桥面系局部承力体系所设。节段内16m桥面系横向分割为5个板块，4根杆件。其中5个板块为：一个中板块，一对侧板块，一对边板块。正交异性板块间采用熔透焊对接，横梁之间用高强螺栓连接。节段间桥面板连接为熔透焊工地对接，上下弦杆及斜杆采用高强螺栓连接。钢桁梁采用全焊整体节点、节点外拼装形式。3主要施工技术及方法钢桁梁整体节段施工总体施工步骤分为厂内杆件及板单元制造、运输到拼装场进行节段拼装、将节段运送到桥址、用缆索吊机进行起吊，边侧孔钢梁通过在支架上顶推滑移，到达边侧孔位置，进行对接拼装，中跨钢梁直接用缆索吊机吊装就位拼装。3．1钢梁杆件及板单元制造苏属挪3．朱1．华1辽一围般杆积件制退造悉一般延杆件膀包括男主桁阅斜腹太杆、坏临时干竖杆至、斜衰撑杆诉、平脉联杆烫件、威拼接隐板等筒，杆越件截器面多律为箱铅形和蒜工形有。螺斯起箱形共杆件计制造叨工艺茄流程著是：扒板材候预处碑理哑→胸精切焦下料您→诉矫正心→回隔板皆机加鸭工概→拍腹板侄机加逮工凑→蚀组装远槽形脸→寸焊接嗽隔板汇→油箱形本盖板暮→好焊接胞→页修整滥→呆数控是钻孔摔→稀倒棱俱→存表面蓝处理培→尿涂装参。在锹加工猫过程竹中控骗制插陵入节冈点杆驶件的兴宽度间公差眼，扣厅盖前尾修整柔槽形邮至合信格。接密腔炎观工形高杆件顷制造茎工艺党流程灯是：圆板材柏预处老理变→环精切摆下料咳→室矫正柴→弟腹板爸机加确工慌→裙胎形乎组装大→奉焊撑接译→颈修整半→霉数控惠钻孔抗→阵倒棱脚→村表面淡处理近→德涂装亭。伤歌斩板件披制造外工艺帽流程治为：质板材位预处船理牧→杠精切峰下料霞→麻矫正间→箭数控电或样乡板钻清孔堤→蓬倒棱绿→疫表面谢处理虑→阀涂装赶。彻3．坐1．习2勒整喂体节绣点弦眠杆制德造皂犹这整体枣节点尖弦杆铸结构戚复杂强，见朵图3将，杆俭件制您造质乓量是拼全桥至安装思精度坐的关对键。象在专秤门设茧计的拆组装段胎位片上采侦用正捏装法叫组装息，组葛装顺占序见赴图4棉。惠由于疤结构础形式厚所限例，有笨些孔胳在杆购件组俭焊后喂难包于博钻制铜，采斯用先险孔法婶和后呈孔法裤相结钉合的敞钻孔诚方案公。工确艺流驻程为传：切拨割节悟点板虽及竖遵版铃→诊矫正底→泼刨对及接坡移口亡→肤焊接槐→洽划线色→国刨底萄边坡斜口蝴→敲组肋害板栽→帆焊接爬→虫修整掀→赵组槽宋形规→舌焊接皇→洗修整篮→招组箱叠形腹→霜焊接引→志修整颈→比钻孔始→序组附锹属件豪→群焊接算→灿划线袄→永卡样埋→垦钻孔顶→泳机磨咬头豆→退切磨残手孔五→焰切磨心弧始→窜锤击牢→效倒棱撒→完表面殖处理惩→停涂装牵。傻卵佣关键谷控制窗点：菠节点暴板精嫩度、骗接料哭直度议、隔竿板垂诉直度竞、槽君型的慢矫正树、合般理的倍焊接萄方法裳和焊绞接顺岛序、能整体爷节点促板内俊宽尺坚寸、选杆件漠扭曲庄变形东的控吓制、新钻孔福精度光。返3是．1间．3海框桥面行板单副元件咐制造卵吗椅板单狱元的灿制造榆质量梢直接依关系装到节涨段的锄整体仅精度南以及蹲桥面络的平娱面度于，更怪重要滚的是涨会影鹅响桥汪面板退纵横氏焊缝哲焊接颜间隙烛精度虑，因你此在属制造粥中应办重点膛控制遍焊接描变形掌和准扒确预们留焊脾接收狸缩量晕。速榜狐在保肃证制跨造质存量和惧满足愿设计唐要求蜻的前戏提下贝，根乱据工趣厂制蛙造工氏艺条盐件，露综合营考虑朝供料嘱、运夕输及闸批量彻生产幻等因捷素，棕尽可粱能将简板单刃元尺宅寸做财大，嗽以减胀少种培类及材焊接备工作仙量。泡依据猎设计慧图纸柄，将污每节痕段桥罢面板山单元奸按宽仓度方绳向分般解成驾19学～2形1块跳单元瑞。嘱慎功板单英元制嫂造按哪照公“滨钢板殃赶平册及预校处理隶→牵精确栗下料想→们U形旋肋压推型慢→纲组U件形肋搅→率反变馋形焊重接届→咳局部歇修整凉”销的顺酒序进肉行，熟其关质键工余艺如乌下：毁钢板压赶平盖及预织处理矿、数疮控切注割机水下料自、U顺形加多劲肋茎压型枕、板慧单元亮胎型你组装幕、板着单元沸焊接却采用题反变霉形技砌术。面陆3．崭2牺钢啄桁梁搂工厂瓦组拼适止固3．衰2．诊1构桥才面板惨块制编造绩壳浴在整也体节仔段拼忍装前上，先洽在预扣拼场钞现有声厂房森内进巾行桥筐面板异整体胜组装谋，即担将上扫弦杆收、边演弦杆暂、横乞梁与垂接宽懒后的但桥面贷板单杜元组街装在威一起恭，并寒焊接壮除解缘体部症位以耗外的供全部计焊缝至、施芦拧除吉解体这部位犁以外免的高漂强度紫螺栓覆。解义体后穿分成道七部蛛分：男2个诞上弦梨杆、率2个废带边厨弦杆厅的桥石面板杏边块洋、2芒个桥筋面板渡端块隐和1仰个桥逝面板霸中间装块，率再与丧桁梁姨其他蚕杆件客进行截整体绣节段宇组焊喷及预变拼装计。戏田访桥面阵板块扭制造涂工艺醒流程岛：桥初面板愁单元俩接宽宗→烟上弦扁杆定害位匀→车组中棚间块铲横梁膝→全组边安弦杆却→灿组边画块横仔梁笔→饲组外裙侧边猾块横物梁楼→改组装番桥面宁板蜡→刺高强赚度螺伴栓施起拧毯→毫焊接亭→纷修整夕→述打号调标记恭→恒解体傻。躺3吐．2介．2端摆钢桁暂梁节笼段组肝拼诱根据端菜园较坝长谁江大构桥架谱设的浆工期摆要求略，组工拼场鸽设计畏了两法条长委度为届52普m犯的拼凉装线奥，配滩置2际台渔45晶t龙机门吊蛇，铺潮设龙遗门吊喜及运诚转平右车轨晋道，饼，每小条拼用装线疑每次蜻可拼员装3慈节段辫，留劣下后白一节光段，碌参与稼下询一轮捕次组炮拼，咳前两知个节简段出危胎进绕入附伴属件快焊接廉和补虹涂装蒜工序谦。节珠段组幸拼实叼景如领图5籍所示热。喘授岗节段载组拼板顺序锻：下陈弦杆弹→奥下横膊梁就→威下平群纵联庸→育斜杆蝶及临密时支永撑螺→春上弦色杆雷→臂桥面倒板中挣间块义→校斜撑溉杆驻→笑桥屡面板接左右馋边块岸→籍桥面容板端术块，倒实现待立体阶阶梯蒸形推活进方片式逐脑段组摊装与夸焊接绞。凯组装耽时，暂以胎剃架支基墩上结的中侮心线诞为基蛙准，轰重点拘控制宇桥梁富的拱执度、向直度宋等几蓬何尺骄寸精授度、桌栓孔背重合鸟率、磨相邻渗接口判匹配跑。芝乐宰整体步节段穴出胎茅采用睬大型筑轨道龄平车母转运远。预描拼装幼完成鼻后，之拆除驱节段晌间连恰接及录胎架划加强悬横梁嫩，轨犁道小蛾车驶盲入胎益架，沉支撑栗在节煮段图昌示位踏置，悟使节晌段重慨心在返两支皮点之维间，幼将节扑段顶妨起移图位，跳安装绢临时宵节点洞连接难件，晶使下模弦杆墓、斜贩杆、柄平联住杆连住接在奴一起概，保变证节扶段整孤体刚昂度和杂稳定唐，防否止运著输过垦程杆董件变剪形，畅最后蔽将节谢段运愚至存陵梁区尺。状3屿．3爹肝钢桁逐梁总务体节妨段运唉输狱艺披由于持节段式超长钻、超屑高、娃超宽桨、超称重，殃滑移迁装船础是运阿输的雁关键躁环节戒。整斜体节壶段出荐胎后粉，用竞轨道夺小车肌运送姨到斜炊船架潮上，尾通过渐下河移轨道泉下放村，与堡运输颂船对堵接滑答道,倾整体坝滑移伍上船宫。对题于节符段重蝴量超贱过2慨80甚t的需非标偏准节述段，鸟采用胡拆分哀端板首(或稠边板劫)、伞斜撑康杆的趣办法浴。颜郑箱运输鲁船采迎用两辨艘3浓00欲t钢域质甲考板驳无组成仿(另百一组腔由两葱艘3村70兔t钢泻质甲自板驳悔船组亚成)炸，甲沫板驳骆船型皮长廉44啦m织，型授宽旁10会.咬1m坦，型皂深跑2伯.平1m眉。两惊艘甲站板驳临船并蛇联、忘进行采刚性公连接网，两贡船总裙宽孕20判.呢2m翁，长讲44甲m催，总堪载重窄量为水73依6t五，受倦载后口船舶经正浮僻状态很的平本均吃责水到1课.新05亭5m寇，类手似双果体船着性能尸，满评足横扑向稳紧定性看能要磁求。乔再蹄为了骂保证窗钢桁伤梁滑刺移上贵船时稍的稳恶定，窑采用衡30罚m气长的顶斜船列架将掉运输晓船托袋起固要定，距如图续6所躬示。光钢梁浓上船扫后安稀装固控定设句施，留斜船弱架继聪续滑柄移下慈水至待船体骆自然下浮起晓，拖沉轮顶倘推到领桥位意。每墨次运箭送一从个节要段。扛3请．4遮侵钢桁领梁架光设僚沸厦唐3．谜4．学1邮钢峰桁梁适架设覆总体磁布置酒根据凭结构议特点系及设纯计思蹦想。榜全桥活施工违顺序牢为：丸基础载、墩只身及虽Y构舱施工培→扭边侧兆孔钢筋桁梁中架设滚→蜡张拉屯边跨坦系杆泛、体贫系转戒换钩→饰钢箱王拱安摔装业→许中跨嘴钢桁筹梁架悼设。堂刺钢桁溉梁通娱过水鉴上运指输到住桥位卡，吊录装采朝用跨文度榜42箱0m菠、4柳20梢t缆啊索吊捷机谊(军含吊于具，边净吊库重吨2吩80白t)丘，缆勒索吊全机塔异高王15筹2m袋，分愉扣塔酬和缆垦塔两栽部分革。扣吓塔高兽12国4m惜，兼灵作钢减箱拱龟架设涨用，抚缆塔夕高卡28攻m捎，缆蓝塔和程扣塔倦之间打采用倦铰接腰。缆浅索吊扫机塔卫架设池在主倘墩位猾置的停Y构怨上，势边侧损孔钢旬桁梁眯只有洽通过嘉支架争滑移觉就位哗，总等体布正置见盗图7众。笔钢桁曾梁滑漠移支库架根靠据地蝴质条晕件分桌别采瓜用钻闪孔桩非基础桥和扩吧大基僵础，善水中泊部分侄支墩外分两坡部分辰，标坡高+犬19狭0m裤以下插为钢左管，瓶以减芳小水谣流阻渠力，沟+搂19易0m漆以上注采用逝万能投杆件旁。上限部采仪用常搅备式步拆装湖梁，喝上下跪游各朵设一仙组，暖距桥强中线厚距离丙6m血(两情组之米间中荡心距艺离沾12刑m蜻)。肿在拆勿装梁佩上面慌安装算分配慎梁和花滑道敢梁。洲摘铸中跨宋钢桁止梁等郑钢箱飞拱合苍龙后值，由俱缆索坡吊机路直接器吊装装架设将。搁3．接4．挤2淘边税侧孔肝钢桁抬梁架绿设堤动屿在Y丰构施杏工同姑时，承进行月钢桁姐梁滑毯移支环架和抹缆索挑吊机砌施工佩。Y相构施陡工完刊成后棕(后闻次横椅梁先滴不施真工粮)，阶安装芽架设条边侧招孔钢访桁梁坑。施定工顺秆序为炼：缆蜓索吊畅机安激装助→套拼装塘支架咱、滑骂道安秒装骆→绞钢桁岩梁水侧上运让输、翅定位荣→崇钢桁派梁起元吊扭→必前移波→场对接立→饰起吊积下一代节钢碧桁梁殿→宣前移燥→使与上预一节菜对接眉→火重复善上述兆步骤叫，完四成边亿、侧胶孔节那段前未移、掀对接沈→稍安装表斜撑羊杆、杏侧板康→技安装确边孔今系杆抗，张虏拉系泥杆，程落钢泽桁梁验，实凳现体牲系转奶换。探主要爹施工足方法涛及技州术措刷施：钳(1鼓)钢恭桁梁牺吊装否枯馒每段凳钢桁旬梁设爷4个研吊耳淡。由庄于钢警桁梁粥结构滨尺寸吓大，敞每段贿钢梁忆重心坏位置国不一解样，贿如何惠保证仆钢桁赏梁吊梯起时蝴平稳累，并躬使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