梁斜拉桥主梁安装施工技术论文

【摘要】通过对比分析单节段循环安装施工和双节段循环安装施工的工期发现，该桥组合梁斜拉桥采用双节段循环安装可以有效地缩短工期，为大桥的早日通车创造了条件。该桥双节段循环安装施工已顺利完成，其成功运用可为同类型桥梁的建设提供经验借鉴。

1、工程概况

某大桥主桥为双塔双索面半封闭钢箱组合梁斜拉桥，跨径布置为（68+128+360+128+68）m（见图1），采用5跨连续飘浮体系，全桥共设208根斜拉索；主桥中跨位于R=12000m的竖曲线上，与两侧边跨顺接（纵坡2.45%）。

主梁采用扁平流线型半封闭钢箱组合梁，含风嘴全宽42.58m，中心线处高3.5m（不含铺装），主梁标准断面示意如图2所示。主梁划分为A、B、C1、C2、C3、D、E、F1、F2、G、H1、H2、I共13种类型、107个梁段。标准梁段重约376t，最重梁段E梁段（辅助墩处）重约430t。边跨压重块梁段采用焊接，其余梁段均采用高强度螺栓连接。

一般在桥塔施工完即可进行组合梁段的悬臂安装，采用桥面吊机以及辅助安装平台进行悬臂对称安装，即0号块、辅助墩（16号梁段）以及边跨密索（25号、26号梁段）采用搭设支架浮吊安装，其余梁段均采用桥面吊机悬臂安装。梁段安装通常可采用单节段循环安装和双节段循环安装的方法。

2、单节段、双节段循环安装工期比较

单节段循环安装主要步骤分为：起吊梁段（1d）→梁段高强度螺

栓连接（2d）→湿接缝模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑（2d）→湿接缝强度达到90%设计强度（7d）→斜拉索张拉（0.5d）→桥面板预应力张拉（2d）→吊机前移（0.5d）。单节段梁段施工周期为15d。按照单节段循环安装，主桥上部结构施工步骤可分为[J表示江侧（中跨）梁段，A表示岸侧（边跨）梁段]：主梁桥塔区支架施工完毕→主梁0号块、1号块、2号块浇筑→桥面吊机安装试吊→对称安装A3J3→对称安装A4J4～A14J14→安装A15J15并与A16合龙→安装J17→对称安装A18J18～A23J23→安装A24J24并与A25合龙→安装J25、J26→中跨合龙。该桥主梁桥塔区支架5月初施工完，按照单节段循环15d施工周期进行全桥工期安排，上部结构合龙需到次年8月份。为保证工期，需要在施工方案上做出调整。

通过对单节段各个施工步骤所占用的时间分析，其中混凝土等强占用时间较长，如果在结构受力允许的情况下，采用双节段循环安装可以节省1个梁段混凝土等强的时间。双节段循环安装主要步骤分为：起吊梁段1（1d）→梁段高强度螺栓连接（2d）→临时加固措施（0.5d）→梁段1斜拉索一张（0.5d）→吊机前移（0.5d）→梁段1斜拉索二张（0.5d）→起吊梁段2（1d）→梁段高强度螺栓连接（2d）→2条湿接缝模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑（2d）→湿接缝等强（7d）→梁段2斜拉索张拉（0.5d）→桥面板预应力张拉（2d）→吊机前移（0.5d）。双节段梁段施工周期为20d。按照上部结构双节段循环安装施工步骤为：主梁塔区支架施工完毕→主梁0号块、1号块、2号块浇筑→桥面吊机安装试吊→双节段施工A3J3A4J4～A13J13A14J14→安装A15J15

并与A16合龙→单节段安装A17J17、A18J18→双节段安装A1919A20J20～A21J21A22J22→单节段安装A23J23→单节段安装A24J24并与A25合龙→安装J25、J26→中跨合龙。如按照双节段循环安装，上部结构从5月初安装至中跨合龙需到次年5月份，可按期完成施工计划。

3、双节段循环安装关键施工技术 3.1双节段循环安装施工过程

双节段循环安装施工过程（见图3）为：①起吊i梁段钢结构并栓接，首次张拉i梁段斜拉索，焊接临时支撑固结；②吊机前移，第二次张拉i梁段斜拉索；③吊机吊装j梁段；④j梁段钢结构栓接，吊机不松钩；⑤浇筑i、j梁段混凝土桥面板湿接缝；⑥待湿接缝混凝土达到设计强度后，张拉j梁段斜拉索，张拉i、j梁段预应力。

3.2钢梁吊装施工工艺

吊装钢梁前，桥面吊机及操作平台均应达到工作状态：①钢梁吊装时，钢梁由驳船运输到桥面吊机垂直投影下，边、中跨两侧桥面吊机同时起吊，即需配置2艘运梁驳船，调整吊具系统，保证能平稳起吊，连接吊具与钢梁吊点。②钢梁起吊离开船体约20cm高，稳载一段时间，对吊装的安全性进行全面检查，发现问题及时整改，若不满足后续安装工序施工时，应将组合梁放回运梁驳船上整改后二次起吊。③钢梁继续提升，钢梁起吊一定高度后，运输驳船撤离现场，当钢梁接近待拼装位置时，吊机应减速提升直至钢梁到位。④通过采用2台纵向调位千斤顶调节主吊索，使待安装钢梁至已安装好的钢梁边

缘50mm内，然后用2台调平油缸调节桥面纵坡直至与已安装好的钢梁相匹配。

3.3梁段调位及匹配

在日照的作用下，施工过程中斜拉桥各部分结构对温度的敏感程度存在较大的差异。钢梁顶、底板温差对主梁的线形、桥塔偏位有较大的影响，梁段精确匹配需要在夜间或清晨温度相对恒定的时间段进行。梁段调位及匹配操作主要程序为：①梁段提升到位后，利用装置于桥面吊机纵（横）移平台上的液压千斤顶驱使钢梁纵（横）向移动，同时拉动布置于两钢梁间的纵向和斜向手拉葫芦，使钢梁向已装钢梁靠拢（见图4）。②利用在桥面吊机和钢梁（向塔侧）之间手拉葫芦精调梁段位置，使待安装钢梁、已安装钢梁螺栓孔位一致。③拼接板打入冲钉顺序应按照先上、下后中间的原则进行，此工艺可以减少接缝两侧梁段之间的变形差，能最大限度实现梁段的无应力匹配。④初拧、终拧高强度螺栓，复拧检验合格后，完成梁段拼接板匹配连接。

3.4临时杆件的焊接

采用双节段安装方案，主梁在悬臂安装状态下，湿接缝区域有组合梁和纯钢梁2种截面形式，在湿接缝处主梁刚度发生突变，势必导致钢梁上缘应力变大，经过双节段安装的模拟计算，钢梁上缘剪力钉已达到承载力设计值的87%。考虑到斜拉桥结构在施工过程中各种不确定因素的影响以及各种不利荷载作用下的叠加效应，该桥采用在湿接缝处增加临时支撑（见图5）加固措施，确保双节段循环安装时结构受力安全。

临时加固杆件通过与预埋桥面板的钢板焊接进行连接。临时加固杆件采用截面为HW400×400的工字钢，上缘板、下缘板厚21mm，腹板厚13mm。增加临时支撑施工措施后，双节段施工结构受力安全。

3.5吊机的前移及松钩

斜拉索索力张拉到位且临时杆件安装焊接完成后进行桥面吊机的前移。桥面吊机前移流程为：①前支点顶升油缸升缸85mm，使前支点脱离桥面50mm，吊机准备向前滑移；②吊机向前滑移500mm；③前支点顶升油缸缩缸85mm，使前轨道梁脱离桥面35mm并放下前后滚轮，轨道梁准备向前滑移；④轨道梁向前滑移500mm；⑤收缩前、后滚轮，前支点处顶升油缸升缸85mm，使前支点脱离桥面50mm，吊机准备向前滑移。重复此步骤直至吊机向前滑移到位。待斜拉索张拉到理论索力的90%后，桥面吊机松钩，以保证精确调索时主梁受力明确。

3.6湿接缝的浇筑

桥面板湿接缝按以下施工流程进行：桥面板预留钢筋连接→桥面板预留波纹管连接→模板吊设→缝内钢筋绑扎→清理接缝内垃圾、浇筑前缝内浇水湿润→混凝土拌制、运输→浇筑、振捣→养护。接缝混凝土由拌合站集中拌制，泵送至梁段接缝处浇筑。湿接缝的混凝土采用“吊架”进行施工（见图6）。

4、结 语

通过对比分析单节段循环安装施工和双节段循环安装施工的工期发现，该桥组合梁斜拉桥采用双节段循环安装可以有效地缩短工期，为大桥的早日通车创造了条件。该桥双节段循环安装施工已顺利

完成，其成功运用可为同类型桥梁的建设提供经验借鉴。

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