1、鋼箱梁吊裝施工監控交通部公路二局海滄大橋項目經理部作者:鮮正洪海 滄大橋是一座三跨連續的漂浮體系懸索橋,與單跨懸索橋相比,施工監控將面臨著 許多新問題,因此,在加勁梁架設階段,需要通過對主纜線形、主塔塔頂變形、主索鞍預偏 量、 塔身控制截面應力等狀態參數實施跟蹤監測, 以及控制計算分析, 對結構進行優化控制, 以確保成橋時橋面線形最大限度地接近設計理想狀態。 這一階段的主要工作內容是:根據實 際主纜線形確定索夾位置及吊索長度; 按照塔的允許偏位確定鞍座頂推時間和頂推量, 確定 加勁梁的吊裝順序。一、索夾位置及吊索長度計算主纜一旦架設完成,其線形就確定下來,由于各種因素的綜合影響,主纜實際線形與

2、 設計線形必將存在一定誤差, 為了保證成橋線形達到設計要求, 應該通過對索夾設計位置及 吊索長度進行修正, 以消除主纜架設階段的施工誤差。 因此, 索夾位置及吊索長度的計算相 當重要,為了保證計算的精確必須量測當前結構的狀態參數和結構參數。1、結構狀態參數a.主塔塔頂標高和縱向水平偏移的測定。這些數據的觀測,應選擇主纜表面溫度相對穩定時進行,這樣在觀測的過程中不至于 對觀測結果產生較大影響。b. 散索鞍頂面中心標高測定在緊纜后解除對散索鞍的約束,這將會導致散索鞍的初始傾角變化。因此有必要對散 索鞍頂面中心標高及其傾角進行測定,這一觀測也應在主纜表面溫度相對穩定時進行。 c. 成纜線形的測定成纜

3、線形的測定宜安排在與塔頂水平、 縱向位移以及散索鞍頂中心標高測量的同一時 間進行。施測時要確保主纜表面溫度相對穩定。由于主纜線形是確定各主纜單元初始位置的重要依據, 因此測點應加密布置, 具體為:兩邊跨布置在跨距的 1/4、 1/2、 及 3/4處, 中跨布置在兩主塔中心距的 1/8、 1/4、 1/2、 3/4及 7/8處。 對這些點位放樣時, 應按實測的各跨跨徑施放, 對中跨宜在兩主塔塔頂分設兩個 測站。 交會放樣并需計及施放時主纜結構溫度與設計標準溫度的溫差效應改正。 點位施放好 后,選擇主纜溫度相對穩定的階段進行線形觀測。d 、 主鞍座縱向預偏量的測定主鞍座縱向預偏量,可采用水平尺結合

4、鋼尺丈量的方法在塔頂直接量得。由于設計主鞍座的預偏量是相對于塔柱理論中心而言, 而實際塔柱塔頂存在有縱向水平偏移, 所以在塔 頂量得的主鞍座縱向預偏量應扣除塔頂水平位移的影響, 最終給出主鞍座中心相對于主塔理 論中心的絕對預偏量(即給出主鞍座中心里程 。e 、 主纜成形后的直徑測定對主纜成形后的直徑測定,選擇主纜表面溫度相對穩定時,在兩邊跨及跨中選擇多個 截面進行測定,最后取得平均值并修正到標準溫度條件下。2、結構材料持性在結構計算中考慮了橋塔的收縮與徐變, 主纜及加勁梁材料特性假定其應力應變關系符 合虎克定律。3、計算根據現測定的參數以及加勁梁實際重量, 以成橋時加勁梁及線形為目標, 計算索

5、夾位置 及吊索的長度。二、主索鞍頂推為了使成橋時, 主索鞍處于塔頂中心位置。 加勁梁吊裝前, 在塔頂設置主索鞍位置預偏 量。在加勁梁吊裝過程中,應對主索鞍位置進行頂推。主索鞍的頂推是懸索橋施工中的一個重要環節,對索鞍頂推量的控制,其實質就是要 控制塔身應力不超過容許值, 確保索塔塔身在施工中的安全。 對于一般懸索橋而言, 若要確 定主索鞍的頂推量與頂推次數,則應首先確定主索鞍自由滑移量在吊裝過程中的位移積累 量, 然后, 再根據塔頂沿縱橋向分別向前與向后容許水平位移量之和, 來確定主索鞍的一次 頂推量, 進一步可確定出主索鞍的頂推次數與頂推時間。 除此以外, 還應考慮施工中的具體 情況,對主索

6、鞍的頂推量與頂推次數予以適當的調整。海滄大橋懸索橋是三跨連續體系,塔最大允許偏位為 20厘米,而東西塔不象單跨懸 索橋僅向跨中偏移, 隨加勁梁的吊裝過程順橋向左右偏移, 這樣給施工監控帶來了很大困難, 在確定頂推量, 安排頂推階段時,必須仔細計算, 以保證施工過程順利進行。通過對該橋各 個架設階段塔的偏位情況以及施工進度的安排、 確定了該橋分二次頂推, 第一次頂推放在中 跨第一對梁吊裝完畢,頂推量為 30厘米,第二次頂推放在中跨第四對梁吊裝完畢,頂推量 為 24.5厘米。三、吊裝順序為了確保塔在施工過程中的安全, 同時考慮到本橋是三跨連續體系, 以及主索鞍的頂推, 確定了本橋的加勁梁的吊裝順序

7、。 在實際工作中, 根據外界因素的影響, 經過監控計算對吊 裝順序進行了必要調整。四、吊裝過程中索塔及散索鞍位移觀測為了保證在吊裝過程中索塔及散索鞍處于合理狀態, 必須在整個吊裝施工過程對其進行 實時監測。通過對整個吊裝過程的分析,主要對下列情況進行索塔及散索鞍位移觀測:a 、 吊裝第一段梁;b 、 索鞍頂推前后;c 、 箱梁合攏;d 、 根據實際吊裝情況,主塔兩側處于最大不平衡荷載;在整個加勁梁吊裝過程塔的最大偏位為, 東塔:19.8厘米 , 西塔 19.2厘米 , 滿足塔的最 大偏位 (20厘米 允許范圍。從而保證了塔身最大應力在設計允許范圍內。五、主纜線形觀測在一定的荷載階段對主纜線形進

8、行觀測, 以便及時掌握主纜線形情況, 通過對計算值與 實測值進行比較分析,為了進一步優化結構計算模型提供可靠依據。六、合攏后箱梁線形觀測箱梁合攏后,對其線形進行觀測,從結構受力來看,測點布置在吊索相應位置,根據箱 梁線形,制定合理的焊接方式及焊接順序。七、橋面合理線形的的形成廈門海滄大橋東航道橋是三跨連續漂浮體系懸索橋,在錨碇和塔根部各存在 40多米、 30多米的無索區,無索區梁段在支架上焊接,落架前后結構線形有較大變化,這樣橋面線 形的形成將面臨許多問題, 這也是三跨連續體系施工的難點, 因此, 必須采取合理的施工監 控方案,以保證成橋線形平順,焊接容易。1、塔無索區 (GDBDG廈門大橋懸

9、索橋橋塔無索區有三段加勁梁 , 型號為 D 、 B 、 D ,在架設過程中在塔下橫梁 設固定支架, B 梁段吊裝后放置于支架上,再吊裝塔兩側 D 梁段,這時調節 D 、 B 、 D 梁段, 使 G 、 D 、 B 、 D 、 G 五段梁過渡平順,且最大限度地滿足設計要求,同時還應注意, G 梁段上 的吊索在承受 D 、 B 梁段荷載前后,其彈伸長量會達到 2.7cm ,因此在調節時還應充分考慮。 本橋通過現場對 G 、 D 、 B 、 D 、 G 五梁段的實際標高進行測量,根據測量結果,以及設計院提 供了預拱度要求,在保證線形平順,焊接容易的條件下確定了這五段的調節坡度。東塔區:2.2% 2.

10、25% 2.35% 2.35% 2.0%(從中跨到邊跨 西塔區:2.4% 2.544% 2.423% 2.439% 2.0%(從中跨到邊跨 這兩個橋塔 , 經調整焊接后檢測 , 其線形均達到設計規范要求 , 從整個過程來看 , 關鍵在 于確定各梁段的調整坡度。2、錨錠無索區錨錠無索區 H 、 K 、 I 梁段及 F 、 J 梁段在吊裝時,先將 H 、 K 、 I 梁段落放在無索區鋼支 梁上,至于 F 、 J 梁段則直接連接到吊索上,這五段梁面須進行臨時連接,這時,根據邊跨 梁段的坡度并考慮到無索區梁段的預拱度,調整 H 、 K 、 I 梁段的標高,使其滿足橋面平順連 接,焊接容易,調整完成后進行 H 、 K 、 I 、 J 四段梁的焊接,焊接完成后卸落 H 、 K 、 I 梁段 的支架, H 梁段支座就位的焊接。3、普通梁段的連接在無索區焊接并卸架完成后, 整個橋面線段進行了一次大的變化, 這時, 就應進行普通 梁段的焊接, 焊接時中跨從跨中向兩邊進行, 當焊接到無索區時, 會存在與無索區梁段的焊 縫調節問題,當在橋塔區與已經焊接的 G 、 D 、 B 、 D 、 G 梁段焊縫調節困難時,可利用 B 梁段 的支架調節裝置進行適當調節; 邊跨焊接從無索區開始, 當無索區落架時, 保持 I 梁段的最 外的支承滯后卸落,這時調整 J 與 F 梁段及相鄰兩上 A