乌苏大桥主梁架设技术.docx

乌苏大桥主梁架设技术【摘要】根据乌苏大桥桥址的特殊位置简要介绍主梁架设方案比选合理采用自制吊架整体安装的施工方案设计。【关键词】单索面斜拉桥;主梁架设;方案设计;桥面板1项目背景乌苏大桥位于黑龙江省抚远县乌苏镇是中俄重要的口岸大桥。该处位于边陲人力、物力组织不便机械、材料进场不便冬季时间长可供施工时间短。乌苏大桥主桥采用独塔单索面混合式钢箱结合梁斜拉桥方案采用带大挑臂的钢箱结合桥面板的断面钢箱采用工厂分节段制造现场全断面焊接的方式。主梁全长280m宽26.5m高3.55m。沿纵向划分31个节段中间塔梁固结段（0#）块长15m为钢筋混凝土结构其余各段为钢箱梁加钢筋混凝土面板的结合梁结构。钢箱梁共分为30个节段其中26个标准节段（Z2～Z14）长9m重约95.4t;两个边跨无索区节段（Z15）长11.9m重约127.2t;塔柱无索区节段（Z1）长3.5m重约37.5t。图1断面布置图（单位：m）2方案比选根据本工程的地理位置以及以往的施工经验对主梁架设初步拟定为两个方案：支架法和悬臂架设法。2.1支架法钢箱梁安装采用支架法。支架在主跨内按12m跨度布置采用钢管桩+贝雷梁形式。利用500t浮吊将钢箱梁节段吊装到支架上。调整后临时连接然后进行焊接施工吊装桥面板。该方案的特点是施工快速可与主塔施工平行作业需大型浮吊配合施工水上支架搭设困难费用较高。施工快速但是根据工期安排支架需渡一次冰凌结构安全风险较大。2.2悬臂架设法设计专用桥面吊架整体起吊钢箱梁及桥面板焊接完钢箱梁后桥面安装桥面板。该方案的特点是悬臂对称安装不需要大型浮吊但是需吊挂焊接且桥面板安装困难施工工期较长主梁当塔柱完成后才能施工。冬休季不受天气影响。综合考虑本工程特殊的地理位置采用吊架法施工更为合理。在吊架设计中综合考虑钢梁焊接和桥面板安装功能。3吊架设计一般的吊架形式一下两种：（1）由型钢焊接组成的菱形式或者三角式;（2）由箱梁或者贝雷梁组成的平弦式。鉴于吊架兼作桥面板安装设备而菱形式或者三角式在后端没有操作平台故以选择以贝雷梁组成的平弦式吊架。平弦式吊架主要由以下部分组成：主桁系统、走行系统、提升系统、桥面板安装系统等组成。主桁系统包括贝雷片桁架平联、横梁及后锚梁三个部分。走行系统包括走行滑道梁前后走行支腿临时起顶千斤顶。提升系统包括提升顶梁和OVM公司提供全套的SLD液压提升系统。桥面板安装系统包括桥面板提升设备、走行滑道。其总体布置如图2。图2吊架整体布置图（单位：mm）3.1主桁系统主桁采用双层加强型贝雷梁各杆件受力均能满足要求。表1加强后贝雷梁主梁计算结果项目允许值最大值结果弦杆560KN350.17KN满足竖杆210KN110.96KN满足斜杆171.5KN120.64KN满足加强杆件215.9KN157.3KN满足变形16.25mm9.3mm满足L/4003.2走行系统滑道由两根6m长的型钢组成走行时分两步完成滑道铺设好后首先走行主梁主梁走行4.5m后暂停用临时千斤顶起顶主梁滑道向前走行4.5m后锚固主梁下落后继续走行4.5m到位。3.3提升系统提升系统需要将钢箱梁、钢挑臂以及上面的桥面板从水面提升至安装位置提升重量为260t。提升设备采用OVM公司提供全套的SLD液压提升系统提升平台位于主梁悬臂前端通过纵移装置实现提升平台在主梁上的前后移动以方便钢梁对位安装。设计专用吊具起吊主梁吊点位置可以调整以满足不同节段不同重心梁段的吊重需要。3.4桥面板安装系统由于混凝土桥面板位于钢梁接缝处所以需先焊接完钢梁后方能安装桥面板。在主梁两侧设置了走道梁实现桥面板提升系统的提取、移动、安装混凝土桥面板。4施工要点该吊架可以满足悬臂架设主梁施工但是起始块段需要另外使用吊船或者固定吊架完成。吊架在使用过程中需避免大风作业。为保证走行稳定同步两组主桁通过横梁联成整体。5总结在现代斜拉桥设计中主梁采用钢-混组合梁的构造越来越普遍。在施工过程中将组合梁整体起吊后桥面上安装桥面板的方案可以有效降低成本减小风险。在主梁上搭载桥面板安装系统的设计打破了用汽车