門晟明
摘要:對滬通長江大橋采用的鋼桁梁的結(jié)構(gòu)組成與制造工藝進行介紹,主要從制造方案、施工特點、場地準備、拼接安裝工藝四個方面進行講解,為指導施工提供了一定的借鑒。
關(guān)鍵詞:滬通長江大橋;鋼桁梁;制造方案;施工特點;場地準備;拼接安裝工藝
Abstract: This article introduces the structural composition and manufacturing process of the steel truss girder used in the Shanghai-Suzhou-Nantong Yangtze River Bridge, mainly from four aspects: manufacturing plan, construction characteristics, site preparation, and splicing installation process, providing a certain reference for guiding construction.
1? 項目概況
滬通長江大橋南起蘇州市張家港市、北至南通市通州區(qū),是世界上首座超過千米跨度的公鐵兩用橋梁。主航道橋是雙塔三索面五跨連續(xù)鋼桁梁斜拉橋,全長共2299.6m。主桁采用“N”形桁。標準段主梁邊桁桁高16.0m,中桁桁高16.308m,桁寬2×17.5m,節(jié)間距14m,每個主桁節(jié)點均設(shè)橫聯(lián)。全橋主要使用Q370qE、Q420qE、Q500qE三種鋼板材質(zhì),合龍段設(shè)置在跨中Z81-Z82節(jié)段。合計全橋共30個節(jié)間采用Q500qE鋼材,22個節(jié)間采用Q420qE鋼材,其余112個節(jié)間采用Q370qE。
2? 主航道橋鋼桁梁制造方案
主航道橋鋼桁梁制造采用桿件、板單元制造→桁片、橋面板塊制造→整節(jié)段短線法立體總拼制造,三步的制造工藝流程。滬通長江大橋HTQ-2-A標鋼梁制造共有47個吊裝節(jié)段,不同節(jié)段的吊裝重量如表1所示,整節(jié)段立體總拼分別劃分為14個輪次,每輪次均采用3+1的短線法進行連續(xù)匹配總拼制造。
整節(jié)段鋼桁梁,包含Q370qE、Q420qE、Q500qE材料。標準段結(jié)構(gòu)具體劃分為:邊桁上弦桿、中桁上弦桿、公路橋面板、豎桿、斜桿、邊桁下弦桿、中桁下弦桿、鐵路橋面板、橫聯(lián)等九部分,具體如圖1所示。
3? 施工特點
本橋采用工廠整節(jié)段總拼、工地整節(jié)段架設(shè)的方式進行,整節(jié)段內(nèi)部構(gòu)件均采用焊接的方式進行,節(jié)段之間主要采用高栓連接的方式。
①整節(jié)段的總拼裝精度將直接決定現(xiàn)場的安裝進度,要保證整節(jié)段總拼裝的精度和準確模擬現(xiàn)場整節(jié)段架設(shè)的狀態(tài),總拼裝和架設(shè)銜接是立體整節(jié)段總拼的重點;
②桁片及整節(jié)段總拼采用3+1的拼裝模式,整輪次長度方向達112m、寬度方向達36m、高度方向達21m,結(jié)構(gòu)尺寸大,溫差影響明顯,如何確保立體總拼的測量精度是整節(jié)段立體總拼的重點;
③滬通長江大橋鋼材材質(zhì)由Q500qE、Q420qE、Q370qE組成,不同的部位、不同的接頭形式焊材使用不同,二氧化碳氣體保護焊的焊絲三種、焊條兩種、埋弧自動焊的焊絲三種,確保焊材在不同的部位使用正確是整節(jié)段立體總拼的重點;
④整節(jié)段總拼節(jié)段內(nèi)構(gòu)件采用焊接方式連接,均為熔透焊縫,焊接量大,焊接變形較大,焊接變形不易控制,控制焊接尺寸變化是整節(jié)段立體總拼的重點;
⑤整節(jié)段總拼最重節(jié)段重量1743.8t,對轉(zhuǎn)運設(shè)備要求高,對地基承載能力要求高。
4? 工裝、場地準備
①根據(jù)滬通長江大橋整節(jié)段立體總拼場地布置及支點承載要求,需對總拼場地整節(jié)段支點進行打樁處理,支點鋼支墩與樁位置對齊,單樁滿足250t支撐壓力,滿足總拼施工要求,并采用條形基礎(chǔ)連接為整體。(圖2、圖3)
②滬通長江大橋整節(jié)段總拼支墩采用鋼結(jié)構(gòu)支墩,確保鋼支墩承壓滿足要求,確保支墩穩(wěn)定可靠。為利于鋼梁在整節(jié)段總拼時微調(diào)、焊接自由收縮應(yīng)力釋放和112m鋼梁整體隨大氣溫度變化縱向膨脹收縮,總拼胎座上面統(tǒng)一布置MGE板。(圖4、圖5)
為了滿足整節(jié)段總拼需要,在總拼場地新制起重能力350t、有效跨度82m的門式吊機、模塊車,用于構(gòu)件的吊裝、轉(zhuǎn)運作業(yè),并投入汽車吊輔助進行小構(gòu)件的吊裝作業(yè)。(圖6)
5? 總拼制造工藝
平面總拼工藝流程確定:
5.1 桁片總批流程(圖7)
5.2 公路總拼流程(圖8)
公路橋面板塊包括橋面板單元、橫梁板單元,單元件在九江基地完成制造,船運至南通分部進行橋面板塊的總拼工作。
5.3 鐵路橋面板塊總拼流程(圖9)
6? 結(jié)語
本文針對滬通長江大橋所用的鋼桁梁進行說明,從四個方面詳細闡述了其結(jié)構(gòu)組成和制造工藝,為其鋼桁梁的組裝制造提供了借鑒經(jīng)驗。
參考文獻:
[1]宋紅飛.京滬高鐵濟南黃河橋鋼桁梁制作難點分析與對策[J].鋼結(jié)構(gòu),2012(10).
[2]王俊,徐元孝.城市鋼桁梁橋安裝設(shè)備比選[J].公路,2011(07).
[3]王文飛,杜海峰,陸興生.淺談公路鋼桁梁施工[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2012(07).