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天兴洲公铁两用长江大桥墩顶节间钢梁架设施工技术
2017-07-31  中国桥梁网 分享到:
关键词:天兴洲公铁两用长江大桥墩顶节间 钢梁架设施工 

   1. 工程概况

   (1)武汉天兴洲公铁两用长江大桥全长2842.1m,按上层公路,下层铁路布置。公路桥技术标准按城市桥梁快速路标准设计,铁路桥梁技术标准为正线四线,客运专线双线,Ⅰ级标准设计。货运线按中——活载设计,客运线间距5.0m,客运线与货运线间距8.6m,货运线间距4.2m。0#~5#墩为南汊正桥,5#~20#墩为南引桥,0#~028#墩为北引桥。总长1750.1 m南北引桥均为跨径40.7m简支梁桥,铁路40.7m跨采用等高度预应力混凝土简支箱梁,客运线箱梁重量约1300t,Ⅰ级线箱梁重约1260t。公路40.7m跨采用等高度连续箱梁,单幅单跨箱梁重950t。引桥公铁合建段采用双层桥墩布置形式,下层铁路采用板式桥墩,上层公路采用框架墩。南汊主桥为(98+196+504+196+98)m双塔三索面斜拉桥。上层6车道公路为正交异性板和混凝土结合桥面板,沥青桥面;下层4线铁路(客、货运各2线)为道碴桥面,主桥立面布置见图1。

   图1天兴洲长江大桥主桥立面布置示意图(单位:m)

   (2)南汊主桥斜拉桥主梁为板桁结合钢桁梁,N形桁架,三片主桁,桁宽2×15m,桁高15.2m,节间长度14m。钢桁梁工地连接均采用M30、M24高强度螺栓。全桥钢桁梁重达4.3万吨,钢桁梁安装步骤为:先散拼主塔墩顶四个节间→在散拼节间上拼装2台700t步履式架梁吊机→整节段架设钢桁梁→钢梁合拢。钢桁梁墩顶四个节间总体布置见图2。

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   2. 墩顶四个节间钢梁架设方案

   为了满足后续700t架梁吊机和整节段钢桁梁的安装,墩顶四个节间采用散拼安装的方式进行,需要重点考虑的方面包括:(1)钢桁梁每个节间重700t,单根杆件最重达到65t,而正交异形板尺寸为14m×13m,重量为63t,钢桁梁上弦杆距离水面高度最大达到50m以上,这就需要起重设备参数达到起重高度60m,起重幅度45m,起重重量65t以上;(2)由于受主塔墩和墩旁托架的空间限制,起吊设备的吊臂将与倾斜的主塔墩相碰,起重设备将无法安装倾斜主塔柱正下方的钢桁梁;(3)钢梁杆件较多,拼装时间较长,而主跨侧位于长江主航道上,钢梁散拼过程中吊机站位、钢梁运输船的抛锚都会加大对航道通航的影响。为解决上述问题,经过细致的分析和周密的计算,研究,提出了节间散拼,多次纵移到位的钢梁安装施工方案,即在主塔墩两侧对称设置墩旁托架,吊船站位在主塔墩边跨侧,对主航道不产生影响,然后利用吊船在墩旁托架上逐杆件、逐节间安装钢梁节间,每安装完一个节间后,利用设置在墩旁托架上的纵向移动装置,向主跨方向移动一个节间(14m),反复循环施工,直至完成墩顶四个节间的安装。

   图2钢桁梁墩顶四个节间总体布置图

   3. 起重设备选择和布置

   墩顶钢梁节间散拼所用吊船的参数必须满足起重高度60m,起重幅度45m,起重重量65t以上的要求,经过多方面论证和经济上的比选,最后选定中铁大桥局自发研制的WD120型桅杆起重机,由于吊高不够,需要对其进行改造。改造的方法为:将2艘800t的铁驳并排成双体船,然后在上面拼装22m高的万能杆件支架,支架顶设置在摆放WD120型桅杆式起重机。改造后,吊机的参数为:吊船额定起重为80t,最大起重高度为70m,最大起重幅度达到45m,当起重幅度为34m,吊重高度为60m时,吊重能力为65t,完全满足墩顶钢梁散拼的需要。改造后的吊机起重曲线见图3。吊船布置在主墩边跨下游侧中心线位置,起重臂转动中心距墩中心距离45m,抛锚固定在河床中。起重机结构及布置图见图4。
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