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1、24世界桥梁2010年第2期武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥施工监控石建华,朱运河,李卫华,吴志刚(中铁大桥勘测设计院有限公司,湖北武汉430050)摘要:武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥设计为主跨504m的三索面、三主桁斜拉桥,钢桁梁架设方法首次采用桁段法与杆件散拼法相组合的方法。施工监控结合钢桁梁架设方案与工序变化等工程实际情况,应用基于无应力状态法理论编制的空间结构分析软件3Dbridge研究并确定斜拉索二次张拉到位的控制方案及相应的工程变化应对措施,实现钢桁梁架设过程的连续性与多工序同步性,并系统研究及实施三主桁、三索面合龙口多手段多向空间变形主动控制技术,实现高
2、精度、快速合龙的工程目标。第1期静动载试验以及近1年的运营情况验证了大桥结构线形与内力满足设计要求。关键词:斜拉桥;三主桁;三索面;无应力状态法;合龙;施工监控中图分类号:U448.27;U445.1文献标志码:A文章编号:1671-7767(2010)02-0024-051概述拉桥钢桁梁架设采用桁段架设法与传统的杆件散拼武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥为主跨504法相结合的方案:在具备水上吊装条件的区段(约占[1]m的三索面、三主桁斜拉桥,该斜拉桥是目前世界全桥长度2/3)采用桁段架设法(最大吊重约700上已建成的跨度最大、载重最重的公铁两用斜拉桥t),在各墩顶及武昌侧
3、岸滩区段采用传统的杆件散(见图1)。大桥主梁结构设计为公路桥面板(钢-拼方案。混凝土组合板,两端各168m范围设计为混凝土2.2钢桁梁架设工序板)与3片N形钢桁梁相结合的新结构,节间长度(1)在塔旁托架上采用散拼法完成4个节间钢14m、桁高15.2m;铁路面采用道碴槽桥面、纵横梁桁梁安装,钢桁梁节间及斜拉索编号见图2。结构;每塔两侧各布置316根斜拉索。图2钢桁梁节间及斜拉索编号图1武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥(2)采用桁段架设法双伸臂架设钢桁梁、张拉立面布置示意相应的斜拉索,同步采用散拼法进行武昌侧岸滩区三索面、三主桁、双层斜拉桥的空间结构特点决段钢桁梁架设。定了
4、钢桁梁架设过程中三索面索力与三主桁内力变(3)3号塔双伸臂桁段架设至L6、L7节间、斜形关系相互影响的复杂程度,结构的空间受力与变拉索张拉至3号索后进行边跨侧L8节间桁段合龙。形效应显著。在主梁架设阶段须结合结构特点与安(4)2号塔钢桁梁桁段架设至L12、L12节间装方案,考虑现场工序变化等实际情况,实时监控索后,吊装边跨相应的公路面预制混凝土桥面板,1号力、线形,确保结构形成的全过程受力安全,索力、线墩顶L14、L15节间钢桁梁采用散拼法架设。形均满足要求,更好地适应工程建设需要。本文主要介绍该桥边、中跨合龙及斜拉索调索(5)伸臂架设2号塔L18、3号塔L17节间后,
5、控制技术。拆除中跨架梁吊机,初张拉15号斜拉索,同步安装边跨钢桁梁,0号、5号墩钢桁梁落梁至边支点标高2钢桁梁架设方案概要比设计标高低0.85m。2.1钢桁梁架设方法(6)中跨3号塔侧L18节间钢桁梁合龙。为满足工期需要,结合桥址地形、水位情况,斜(7)初张拉16号斜拉索,拆除2号塔边跨架梁收稿日期:2010-03-26作者简介:石建华(1973-),男,高级工程师,1995年毕业于西南交通大学桥梁工程专业,工学学士(Email:shijh@brdi.com.cn)。武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥施工监控石建华,朱运河,李卫华,吴志刚25吊机,现浇边跨公路面预制混凝土
6、板间湿接缝,张拉若按照一次张拉到位的方案张拉,尽管结构受力安混凝土板内纵向预应力束。全可满足要求,但合龙口两端的变形难以满足合龙(8)安装铁路面道碴槽板,在0号、5号墩顶起要求且桥塔处支座会出现脱空情况。从误差调整角顶钢桁梁至设计标高。度考虑,一次张拉到位方案无法准确预计钢桁梁架(9)铺设公路面环氧沥青混凝土。设全过程发生的各项误差值,且施工过程可能发生(10)铁路面道碴、轨道等附属工程施工,同步需要通过索力控制去适应工序变化的情况。因此,完成全桥调索。统筹考虑合龙口变形要求、误差控制因素后确定斜2.3钢桁梁架设过程结构体系转换拉索张拉方案为養两次张拉到位%方案,斜拉索
7、二次安装阶段斜拉桥结构主要经历3次体系转换:补拉量值与因施工偏差等因素需要的调整量值合并!在1号斜拉索张拉之前,塔旁8个节间钢桁梁支实施。撑在塔旁托架上,临时纵、横、竖向约束,1号斜拉索3.2监控要求张拉后解除塔旁托架的临时竖向约束,梁体支撑于从对索力、线形影响因素的误差的控制以及根正式支座上;瘍3号塔边跨合龙后结构转换为单伸据实际参数修正计算方面考虑,提出如下监控要求:臂体系;#主跨合龙之后,解除塔旁临时纵向约束,(1)对桁段拼装完成(吊机松钩状态)及斜拉索安装纵向阻尼器,结构转换为成桥状态体系。初张拉完成2个工况监测,以反映钢桁梁制造
