京滬高速鐵路南京高大關(guān)長江大橋主橋設(shè)計

京滬高速鐵路南京高大關(guān)長江大橋主橋設(shè)計

1跨連續(xù)鋼桁架南京大勝關(guān)大橋是京滬高速鐵路的控制區(qū)，也是京滬高鐵貫穿長江的通道，同時支持南京兩條地鐵線路。其主橋全長1615m,由北向南孔跨布置為2聯(lián)(84+84)m連續(xù)鋼桁梁+(108+192+336+336+192+108)m六跨連續(xù)鋼桁拱橋,見圖1。橋面橫橋向全寬41.6m,為3片主桁構(gòu)造,桁間距15m,2片邊主桁外側(cè)懸掛牛腿,作為輕軌行車道,牛腿邊緣至邊主桁中心距5.8m。橋面采用整體式鋼橋面。六跨連續(xù)鋼桁拱共設(shè)4個合龍點(diǎn),南北兩側(cè)192m邊跨合龍口設(shè)在該跨第8節(jié)間(南邊跨為E16′~E17′節(jié)間),2孔336m主跨合龍口均位于跨中(7號墩兩側(cè)第13節(jié)間)。合龍順序是先兩側(cè)192m邊跨,再2個336m主跨。2跨合階段20t架梁吊機(jī)南京大勝關(guān)長江大橋主橋南岸平弦鋼梁從10號墩向8號墩方向架設(shè),10號墩起始3個節(jié)間鋼梁在臨時支墩上采用墩旁提升站架設(shè),其余節(jié)間由60t架梁吊機(jī)架設(shè)過9號墩直至邊跨合龍口E16′節(jié)點(diǎn)。8號主墩墩頂E23′~E24′、E24′~E25′2個節(jié)間鋼梁在墩旁托架上由400t浮吊架設(shè),其余節(jié)間鋼梁均為雙懸臂架設(shè):南側(cè)E23′~E17′節(jié)間由浮吊架設(shè),北側(cè)E25′~E26′節(jié)間由浮吊架設(shè),E26′~E27′節(jié)間由浮吊及70t架梁吊機(jī)架設(shè),E27′~E30′節(jié)間由架梁吊機(jī)架設(shè)。南邊跨主桁節(jié)點(diǎn)編號見圖2。3邊緣與龍舟的特征(1)阿迪斯斜槽的剛度很大主桁為三桁結(jié)構(gòu),整體鋼橋面,桿件斷面尺寸較大,比兩桁結(jié)構(gòu)剛度大很多,給合龍點(diǎn)坐標(biāo)調(diào)整增加了難度。(2)有很多合龍點(diǎn)鋼桁梁構(gòu)件合龍點(diǎn)為9處,其中弦桿6根,斜桿3根。要保證9個點(diǎn)都能準(zhǔn)確對位,空間形狀無誤,施工控制難度很大。(3)鋼梁前后、下游y方向的偏差,影響搭建和分級順橋x方向鋼梁長度的偏差,受溫度、鋼梁制造與架設(shè)偏差的影響。鉛垂z方向的偏差,受架設(shè)荷載、日照的影響。鋼梁中線上、下游y方向的偏差,受日照、架設(shè)順序、起吊荷載的影響。各方向相互制約,合龍點(diǎn)的位置較難控制。(4)沖釘對鋼橋面鋼梁合龍難度合龍桿件尺寸按設(shè)計圖紙預(yù)先在工廠制造好,架設(shè)如同其他桿件一樣,工地使用?32.8mm的沖釘打入,施工過程不擴(kuò)孔,這樣高的精度要求,對三桁結(jié)構(gòu),整體鋼橋面鋼梁合龍難度相當(dāng)大。4主跨鋼梁安裝合龍時的調(diào)整(1)控制安裝荷載處于對稱、平衡狀態(tài),除了為調(diào)整位移在橋上按設(shè)計位置堆放預(yù)定荷載外,其他位置不得亂堆亂放荷載。(2)鋼梁架設(shè)過程中,必須測量中線高程和節(jié)間平面對角線尺寸,以及鋼梁桿件內(nèi)力等,發(fā)現(xiàn)偏差及時研究原因,提出對策,迅速調(diào)整。(3)對影響合龍?zhí)幐叱?、合龍?jié)間距離及引起中線旁彎、斷面扭轉(zhuǎn)等因素,如日照、溫度、荷載等,廣泛進(jìn)行測試,收集資料,尋找規(guī)律,以便適時采取有效措施。(4)請監(jiān)控單位提供主跨鋼梁安裝合龍調(diào)整時各種可能偏差的計算作用力資料,用以適時決定調(diào)整方法,確定作用力的大小及其所用的工具。根據(jù)計算資料和現(xiàn)場測試的結(jié)果,找出針對x、y、z方向最有效的調(diào)整措施。(5)結(jié)構(gòu)上采用長圓孔加圓孔合龍鉸的措施,先調(diào)整y方向位置,然后調(diào)整z方向,在長圓孔內(nèi)穿入?79mm錐形鉸軸,使z方向受到約束,再調(diào)整x方向距離,在圓孔內(nèi)穿入?99mm錐形鉸軸,抽去長圓孔鉸軸。合龍節(jié)間按先下弦后斜桿,再上弦,最后安裝橋面板、上下平聯(lián)及橫聯(lián)等順序依次進(jìn)行。(6)合龍口兩邊各1個節(jié)間的橋面板不焊接。5在打開和關(guān)閉鋼梁龍之前5.1號墩旁托架頂節(jié)與底節(jié)相統(tǒng)一(1)8號墩支座按設(shè)計位置安裝好并臨時鎖定,S24′節(jié)點(diǎn)直接安裝在支座上。(2)S23′、S25′節(jié)點(diǎn)與墩旁托架頂節(jié)相連,墩旁托架頂節(jié)與底節(jié)的可調(diào)式接頭臨時鎖定。(3)8號墩南側(cè)架設(shè)7個節(jié)間鋼梁,北側(cè)架設(shè)5個節(jié)間鋼梁加上第6個節(jié)間的下弦桿3根、拱下弦3根、斜桿3根,見圖3。(4)8號墩北側(cè)下游第4個節(jié)間鋼梁提升站已安裝。(5)70t架梁吊機(jī)立在A28′節(jié)點(diǎn)(前輪組中心距節(jié)點(diǎn)中心1m)。5.2擋塊及上弦aa(1)10號墩支承墊石未澆筑,墩頂鋼梁通過鋼墊塊及鋼墊梁支承在墊石基座上,實(shí)際支墊高度1059mm,比設(shè)計標(biāo)高降低了156mm。鋼墊梁四周設(shè)有擋塊,其上擺放鋼板、不銹鋼板、聚四氟乙烯板,可以通過抄墊擋塊(或者不抄墊擋塊)變?yōu)榕R時固定支座(或者活動支座)。(2)9號墩活動支座安裝完并臨時鎖定,支座頂用厚25mm鋼板抄墊,總抄墊高度125mm。(3)鋼梁從10號墩架至9號墩,再從9號墩往8號墩懸臂架設(shè)7個節(jié)間,完成邊跨合龍口南側(cè)鋼梁架設(shè),見圖4。(4)10號墩鋼梁上弦A1a~A2′節(jié)間壓重300t/桁。(5)60t架梁吊機(jī)立在A15′節(jié)點(diǎn)(前輪組中心距節(jié)點(diǎn)中心2m)。6合龍前南邊跨鋼梁合龍前狀態(tài)見圖5。6.1下桿誤差(1)方向x上游桁Δx=43mm,中桁Δx=58mm,下游桁Δx=43mm。(2)y方向的水平線上游桁Δy=42mm,中桁Δy=39mm,下游桁Δy=42mm。(3)垂直z方向上游桁Δz=55mm,中桁Δz=77mm,下游桁Δz=49mm。6.2上臂關(guān)節(jié)的誤差(1)方向x上游桁Δx=28mm,中桁Δx=29mm,下游桁Δx=24mm。(2)y方向的水平線上游桁Δy=44mm,中桁Δy=44mm,下游桁Δy=42mm。邊跨合龍口的誤差在可控范圍內(nèi),可以進(jìn)行合龍口桿件的安裝與合龍。7合龍端提升及頂拉設(shè)備安裝(1)10號墩落梁。先測量合龍口兩邊的標(biāo)高,然后根據(jù)測量值落梁,落梁高度420mm,以消除合龍口z向偏差。(2)利用60t架梁吊機(jī)安裝合龍口下弦E16′~E17′桿件。將桿件E16′節(jié)點(diǎn)端拼接板安裝好,按規(guī)定打入沖釘,穿上螺栓。(3)調(diào)整下弦合龍口的橫向y方向偏差,安裝合龍口拼接板,穿長圓孔鉸軸。由于橫向偏差較小,直接安裝合龍口拼接板,通過收緊拼接板板縫達(dá)到調(diào)整橫向偏差的目的。穿長圓孔鉸軸時需要60t架梁吊機(jī)配合,利用吊機(jī)將合龍端提升,消除z向桿件下?lián)?穿上長圓孔?79mm鉸軸。(4)安裝合龍口斜桿及上弦桿。將斜桿A16′~E17′、上弦桿A16′~A17′靠A16′節(jié)點(diǎn)端拼接板安裝好,打上50%沖釘,穿上50%高強(qiáng)螺栓,弦桿靠A17′節(jié)點(diǎn)端拼接板暫時不安裝,斜桿靠E16′節(jié)點(diǎn)端補(bǔ)強(qiáng)板、填板帶上。(5)邊跨鋼梁縱移,穿下弦鋼梁圓孔鉸軸。在9號墩起頂鋼梁,使其與支座脫空,然后在南側(cè)每臺豎向頂下水平放置100t的千斤頂,將鋼梁往8號墩方向縱移?？v移到位后在中桁合龍口兩邊上平面安裝反力座,穿3根?32mm對拉精軋螺紋鋼筋,用3臺70t穿心千斤頂張拉,張拉力為500kN/臺,消除中桁誤差,穿上中桁圓孔?99mm鉸軸,接著放松?32mm精軋螺紋鋼筋,穿上邊桁圓孔?99mm鉸軸。圓孔鉸軸全部穿上后抽拔長孔鉸軸。(6)安裝上弦合龍口拼接板及頂拉設(shè)備,穿長圓孔鉸軸。將拼接板安裝在A17′節(jié)點(diǎn)端,靠弦桿端拼接板穿上長圓孔?79mm鉸軸。弦桿上、下平面安裝頂拉設(shè)施,上、下平面各安裝2臺200t液壓千斤頂。(7)合龍斜桿及上弦桿。先合龍斜桿,再合龍上弦桿,在上弦桿上起頂,消除斜桿縱向x方向上的位移,斜桿釘孔重合后,打入沖釘,穿上M30高強(qiáng)螺栓。斜桿合龍后,千斤頂慢慢回油,使上弦圓孔重合,穿上弦圓孔?99mm鉸軸。圓孔鉸軸全部穿上后抽拔長孔鉸軸。(8)插打上、下弦桿沖釘,穿M30高強(qiáng)螺栓,抽拔圓孔鉸