三塔悬索桥钢箱梁吊装施工技术及质量控制

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摘要：三塔悬索桥是一种全新的桥梁结构形式，上部结构钢箱梁吊装施工存在众多的技术难题。本文以泰州长江大桥――世界首例主跨千米级的三塔悬索桥为背景，介绍了其钢箱梁吊装施工技术及质量控制，为以后的大跨径三塔悬索桥钢箱梁施工提供参考。

关键词：悬索桥 三塔 钢箱梁 施工技术 质量控制

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）05-0376-01

一、工程概况

以泰州长江大桥为背景，主桥为三塔两跨悬索桥（见图1），跨径布置为（ 390 +1 080 +1 080 +390） m，主缆矢跨比1/9，采用辅以纵向弹性索的全漂浮体系，系世界首创。

钢箱梁横断面采用单箱三室构造，两侧边室为风嘴兼检修道，宽1.75m，钢箱梁顶面宽为36.7m（含检修道），梁高3.5m。全桥共划分136个制造梁段，标准梁段128个，特殊梁段8个。采取小节段吊装，16m长的标准梁段，吊点距离两侧梁端分别为9. lm和6. 9m。（钢箱梁工程安装数量见表2）

二、钢箱梁吊装施工技术

钢箱梁吊装顺序：南北跨上下游四个工作面同时进行，从跨中33、34 号梁段开始，同时向索塔方向垂直吊装，吊至4、62号吊索对应梁段后，吊装索塔附近梁段，最后进行合拢段的吊装施工。

1、标准梁段吊装

从33、34 号梁段开始，同时向索塔方向垂直吊装4～62号吊索对应梁段。驳船运至预定位置后，跨缆吊机垂直吊装。

2、索塔附近梁段吊装

吊装边塔附近 （F和66～64号） 梁段，中塔附近（E、D、C、C'、B、B）梁段。

因水位、河床的限制，驳船无法停靠，粱段不能运至吊点正下方时，可将梁段垂直起吊，高、矮支架、纵向牵引系统辅助，荡移吊装梁段就位。

3、合拢段吊装

吊装3、61号吊索对应合拢段。采取牵拉纵移系统，使合拢空间大于合拢梁段长度，垂直吊装就位。

三、钢箱梁吊装施工质量控制

1、跨缆吊机的作业正常、安全控制

（1）跨缆吊机的使用性能控制

加载试验：两台185t 起重千斤顶按一定比例逐级加载到其最大工作荷载的125%进行试验，在各级载荷状态下，分别检测设定点的变形量和主要杆件的应力，保证跨栏吊机的使用性能。

（2）跨缆吊机合理定位控制

设计一定数量长度的抱箍垫块，用以填补调整行走脚与索夹间的尺寸差距，使吊机定位后，既能满足吊装梁段安全距离（待吊装梁段与以吊装梁段≥20cm），行走脚又能与主缆抱箍紧固，防止吊机滑移。

（3）跨缆吊机的行走安全控制

吊机行走前，需将行走脚和滑移架反复交换受力，消除早晚温差使主缆变形、扭转对行走的影响，且行走过程中注意与猫道的干涉情况，及时拆除横通道。

（4）跨缆吊机的吊装安全控制

吊装前仔细检查临时吊点与吊具连接的环形吊带，保证受力均匀；更换起重千斤顶夹片，调整钢绞线相对长度，保证吊装作业的安全。

2、梁段吊装的不对称性控制

与两塔悬索桥相比，由于多了一个主跨。在主缆加载的过程中，中塔的约束条件、受力特点与边塔不同，对中塔塔顶的约束交边塔弱的多。为确保索塔的应力和主缆在鞍槽内的抗滑安全系数不超过设计允许值，在钢箱梁吊装初期，需控制两跨梁段差不超过2 段标准梁段；

3、索鞍合理顶推量及顶推顺序控制

泰州桥作为三塔悬索桥，相比于传统的两塔悬索桥，边塔预偏量比较大（约为同样主跨两塔悬索桥两倍）。

故配备 2 个YSD5000 型千斤顶对每个边塔主索鞍进行顶推作业，且要求分次分量对边主索鞍进行顶推（每级应小于3cm），同一桥塔上下游主索鞍均完成同级顶推后才进行下一级顶推。吊装过程应监测索塔变位情况，保证在钢箱梁吊装过程中，塔顶偏位及塔底弯矩控制在正常范围内 。

4、无索区梁段的线形控制及体系转换

中塔无索区D、E 梁段的重量由与中塔相邻的1 号吊索承担，由于无索区梁段较长，在钢箱梁自重和二期恒载作用下，梁段会产生下挠。故需根据监控考虑施工环境、焊接收缩量等精确计算后的线性，对D、E梁段设置预拱度，使支架卸载后，梁段下挠后的线形刚好为所需要的线形。

5、合拢段长度、温度控制

钢箱梁受日照、温度影响，轴向伸缩变形较大，焊缝自身随着温度降低也会引起收缩，故应加强测量。

由于南北跨钢箱梁制造单位不同，经测量、计算后，平均梁长增长量，北主跨约为7mm，南主跨约5mm。测量已吊装梁段线形、长度等数据，并与模拟施工过程计算结果进行比较，预测和计算合拢空间数据；选择在气温较低的时候进行合拢段吊装，利用温差使合拢空间增大，保证合拢段的顺利吊装。

四、结语

三塔悬索桥作为一种新的桥梁结构形式，尤其是主跨超过1000m的大跨径三塔悬索桥，世界上至今尚无长大跨径的多塔连跨悬索桥建成实例。泰州大桥上部结构的钢箱梁吊装施工存在众多技术难点，无施工经验可循。笔者介绍了泰州长江大桥钢箱梁吊装的施工工艺及其质量控制，为以后同桥型钢箱梁吊装施工提供借鉴及参考。

参考文献：

[1]王钧利.桥梁施工技术及质量控制[M].北京：中国水利水电出版社 2006

[2]陈 策.唐 轲.三塔悬索桥上部结构施工及其技术创新2012