斜拉桥拉索辅助分段安装钢拱塔施工技术

作者:吴明翰;刘玉祥 刊名:市政技术 上传者:吴娟

【摘要】以大连卧龙湾国际商务区22-0号路跨内湖桥钢拱塔施工为例,阐述了钢拱塔斜拉桥拱塔分段厂内加工、现场原桥位焊接、拉索辅助、不需要承重支架的施工工艺及控制要点,包括拱塔分段、箱体吊装焊接、拉索辅助及预拱度设定等内容。该施工工艺实现了安全、快速、高效施工,可为同类型桥梁施工提供经验与参考。

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1工程概况大连卧龙湾国际商务区22-0号路跨内湖桥梁与河道斜交,斜交角度约为71,为(77+113)m的不对称双桥塔斜拉桥,全桥总长190m。该桥标准断面桥宽36.5m(4.5m人行道+2.0m索区+23.5m机动车道+2.0m索区+4.5m人行道),墩顶处桥宽39.7m;边跨主梁采用预应力混凝土型梁,主跨主梁采用型钢梁;桥塔为双拱塔,顺桥向展开为“V”字型,主塔顺桥向与水平面夹角为71,副塔顺桥向与水平面夹角为67,主、副塔均为钢箱结构;主、副塔下部9m(桥面以上)为钢筋混凝土结构,通过钢-混过渡段后与上部钢塔身连接,钢-混段与梁体、桥墩及承台间设置纵向预应力,上部为钢箱结构,主塔高52.5m、副塔高约40.1m,拉索28对(56根)对称布置,上锚固点均设置在主塔上,主跨侧拉索全部经副塔穿过(副塔不受力),主、副塔间设辅助索4条。2施工方案比选及确定2.1转体(竖转)法施工按照类似工程常规施工方式,该工程原计划采用竖转法施工,即:先把拱塔分成5个大节段,在工厂内加工完成后运至现场,在搭设好的工作平台上水平焊接成型,然后利用大型起重设备或牵引、导向设备实现转体施工。该法经内部专家论证后认为虽然可行,但结合工程实际情况,仍存在以下不足:1)拱塔质量较大,主塔重约600t,需要大型起重、提升设备,超大设备使用成本较高,受施工场地条件限制,作业场地需做特殊处理;2)对于转轴机构设计的技术要求极高,也是工程成败的关键;3)工作平台需在桥面上搭设,高度9m以上,而且要桥梁体施工基本完成后再进行搭设,同时要在支架承重部位做特殊处理,这样就会产生交叉作业,使施工效率降低,施工成本加大,施工时间延长,工期无法保障。另外,该方法还要考虑所在地区的风力大、温差大等外在因素,而且只有综合全面分析后方可实施,任何环节出现失误,都会给施工带来较大影响,操作中技术难度大,因此,不予考虑[1]。2.2拉索辅助分段安装施工根据工程结构特点,结合现场实际情况综合考虑工期、设备、技术难度、施工成本等,决定采用原桥位分段安装、拉索辅助法施工工艺,即:拱塔工厂内分段加工、预拼装检测合格后,运至桥位,利用起重设备(履带吊车)分段吊装,悬臂法逐段组装、焊接一次成型,充分利用钢拱塔焊接后自身强度和金属箱体结构稳定性,再通过拉索辅助、平衡每节拱塔箱体因重力作用产生的结构变形,消除或减小累计误差的作用,实现拱塔无需搭设承重支架的原桥位分段安装成型。该方法充分发挥了分段塔箱单体体积小、质量轻,场地及SubsectionInstallationTechnologyforSteelArchTowerofCableStayedBridgeWuMinghan,LiuYuxiang施工设备条件要求低、安全系数高,质量控制效果好、施工操作方便等特点,同时可多作业面平行作业、施工速度快,工期有保证[2]。3施工程序及控制要点3.1施工程序第1阶段:原材料进场复验原材料抛涂预处理下料单件预制单体钢箱组装、焊接检测预拼装厂内涂装第2阶段:汽车运输到安装现场单件箱体吊装测量定位组装焊接吊车落钩拉索安装、张拉至设定拉力测量复核调整下1节段安装至合龙检验检测拉索安装张拉涂装、桥面系施工索力调整验收3.2箱体节段划分及厂内加工3.2.1钢拱箱体段落划分方法该桥主塔钢箱总质量约600t,垂直高度约52.5m,副塔质量200t,高度40.1m。根据加工厂现状、运输车辆、自有吊装设备、运输路线等条件确定分段方法为:基本按照横隔板位置进行划分,但必须考虑拱塔内部锚点构造,尤其锚下承压钢板(横向承压钢板)不应被截断(建议将拱塔所有构

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