特大跨径斜拉桥主塔塔间钢横梁安装技术分析

2020-08-05沈宜萍安徽省交通控股集团有限公司安徽合肥230088

安徽建筑 2020年7期

沈宜萍（安徽省交通控股集团有限公司，安徽合肥 230088）

1 工程概况

某特大跨径斜拉桥全长1448m，主跨828m，桥跨布置为3×48+96+828+280+100=1448m（图1），主梁采用不对称混合梁。主桥桥塔设计为花瓶形结构，桥塔由塔柱及上、下横梁等结构组成，北主塔高237m，南主塔比北主塔高6m，两者中、上塔柱及上、下横梁部分均相同，高度的差异在下塔柱。塔柱为钢筋混凝土结构，上横梁为钢结构，下横梁为预应力混凝土结构，其中，上塔柱高109.7m，横桥向宽5m～6m（图2）。

图1 桥梁立面图

图2 主塔立面图

钢横梁采用箱形结构形式，高7.0m，顺桥向宽5.5m，分为4块，4块之间通过高强螺栓连接，单块最大重量为63t。钢横梁端部与预埋在混凝土塔壁的钢板熔透焊接在一起。为承受钢横梁端部的弯矩及抵抗竖向剪力，钢横梁的端部与塔柱之间采用高强锚杆进行连接，锚杆采用分级张拉锚固工艺。

2 塔间钢横梁安装工艺

2.1 工艺流程

根据塔间钢横梁特点，结合高塔大构件吊装作业的施工方法，提出了大型塔吊+型钢托架+三向千斤顶调位系统+型钢与钢丝绳软硬结合防倾覆系统的钢横梁安装方案，钢横梁节段吊装顺序为先吊装边段，然后依次吊装两个中段，最后吊装边段的顺序。详细流程：施工准备——预埋牛腿及支架安装——三向千斤顶调位装置安装——靠近索塔钢横梁块段定位架安装——连接起吊吊具起吊钢横梁边段——吊装就位粗调，定位架临时固定——钢横梁中段吊装，精调到位——钢横梁边段吊装就位，临时固定——安装连接板和高强螺栓——整体调整钢横梁位置、复测——安装短钢筋、预应力锚杆——分两次浇筑钢横梁位置混凝土。

2.2 钢横梁托架安装

考虑到钢横梁安装精度高，为避免钢横梁在调位时因支撑系统的结构刚度及强度不足而带来不可预期的影响，钢横梁安装托架主要构件的最大竖向位移不超过3.6mm。横梁安装托架为型钢托架（图3）。

钢横梁托架完成后，对托架进行预压施工，由于预压荷载按315t考虑，考虑到空间限制，采用反压支架+大吨位千斤顶的形式对托架结构受力性能进行检验，预压过程中通过对布置监控点的数据分析安装托架的位移及形变，使其符合规范与设计要求。

2.3 钢横梁边段吊装

图3 钢横梁安装托架平面布置图

首个钢横梁节段吊装时，钢横梁节段垂直吊放在托架支墩上约5cm高度时，施工人员辅助钢横梁节段就位，就位时调整150t三向千斤顶辅以螺旋千斤顶精确调整钢横梁空间位置，每次千斤顶调位后，通过在钢支墩处塞垫钢板的形式固定其高程，测量人员均对钢横梁空间位置进行观测，在其横纵向轴线满足施工要求，将钢横梁边段固定型钢支架与钢横梁剪力钉一面焊接牢固，并在顶面拉设两道缆风绳加固，同时在钢横梁托架上焊接型钢辅助钢支墩对钢横梁节段进行支撑，尽可能降低由于钢支墩下挠对钢横梁安装精度的影响。另一侧边段钢横梁安装时，安装空间受塔柱预留钢筋影响及中段钢横梁连接板影响，钢横梁边段应从垂直方向下放，调位完成后，亦应及时完成拼接板的临时固定。

2.4 钢横梁中段吊装

由于钢横梁中段内外腹板位置部分连接板已临时安装完成，因此在钢横梁吊装至塔上一定高度时，钢横梁节段需由塔柱向边段缓慢靠拢或钢横梁节段沿中央隔板位置两块连接板空隙位置垂直下放至托架上，由150t三向千斤顶及螺旋千斤顶完成精确调位，在钢横梁边段及中段对应连接板位置施打临时螺栓及冲钉完成其临时连接，钢横梁中段的精确定位以与钢横梁边段的相对位置为准。第二块钢横梁中段可由垂直方向平移就位，利用三向千斤顶完成调位，并及时将其与已安装就位的节段完成临时连接。钢横梁四块节段安装成一个整体后，用千斤顶进行整体位置调整，并对监测点进行钢横梁空间位置的复核。

2.5 钢横梁拼接板安装

钢横梁节段拼装完成后，即进行钢横梁节段间拼接板的安装，钢横梁拼接板在钢横梁安装时先将对应位置连接板搁置在对应隔舱内，钢横梁拼接完成，利用手拉葫芦配合人工完成连接板的就位，连接板就位后，先在四角位置安装几颗临时螺栓进行初步定位，再施打冲钉，冲钉及螺栓安装数量按照相关设计及规范要求执行，螺栓与冲钉施打时，应避免其处于同一条直线上，应按照中间向两侧，跳孔的形式进行施打。