京滬高速鐵路南京大勝關長江大橋鋼梁架設施工技術工程概況主要技術特點施工組織關鍵工序技術創新目錄一、工程概況1、主橋橋式布置

南京大勝關長江大橋是京滬高速鐵路的控制性工程，也是滬漢蓉鐵路及南京鐵路樞紐的重要組成部分。主橋全長1615m，孔跨布置為：兩聯(84+84)m連續鋼桁梁+(108+192+336×2+192+108)m六跨連續鋼桁拱。2、設計標準按六線標準設計，京滬高速雙線、滬漢蓉雙線、南京地鐵雙線。京滬高速設計行車速度300㎞/hZK活載滬漢蓉線設計行車速度200㎞/h中－活載南京地鐵設計行車速度80km/hB型車輛活載

3、鋼梁桁架結構

主橋采用三片主桁連續鋼桁拱結構。主拱拱圈矢高84m，跨中拱圈桁高12m，拱腳處拱圈桁高56.8m。除主墩兩側各四個節間長度為15m外，其余均為12m。平弦部分桁高16m。4、主桁桿件主桁節點為焊接整體節點。桁拱軸線為折線桿件。主桁弦桿采用箱型帶肋截面。箱型桿件與節點板對拼連接，H型桿件插入節點板連接。最長的豎桿約24.2m，最長的吊桿約52m分三段制造。最厚的節點板68㎜，最重的拱肋弦桿119t，最重的下弦桿約58t，最重的支承節點約88t。5、橋面系

橋面采用正交異性板與主桁下弦結合、道碴槽板與整體鋼橋面結合的型式。鋼橋面板由16㎜厚頂板和橫梁、橫肋、縱梁、縱肋組成。橋面板采用分塊制造，橫橋向每節間分為五塊，縱橋向分成兩段，最大的橋面板重約33t。在工地，面板為熔透焊接，其余均為高強度螺栓連接。

6、主要鋼材全橋主要結構采用Q420qE、Q370qE和Q345qD鋼材。內力大的受壓拱肋桿件及節點板采用Q420qE鋼材，主桁及橋面系采用Q370qE鋼材，聯結系及輕軌選用Q345qD鋼材。Q420qE鋼材分布示意圖(紅色線條表示)工程概況主要技術特點施工組織關鍵工序技術創新目錄1、主橋鋼梁為三主桁結構,線形控制難度大，合龍要求高。

二、主要技術特點2、橋面為正交異性鋼橋面板與主桁下弦結合的整體橋面，橋面板制造、安裝精度高，對位難度大。3、主墩鋼梁采用雙懸臂架設，雙主拱合龍技術。二、主要技術特點4、鋼梁安裝階段主墩支點反力大，達8000t/桁，支點布置與調整難度大。5、鋼梁剛度大，合龍點多，合龍口位移調整難度大。6、桿件吊重大、吊高高，采用水上大型浮吊安裝，對位難度大。7、航運繁忙，航道使用受限。難點三桁高差控制主桁線形控制誤差管理難點主墩墩頂調整手段主墩調整設施布置主體結構安全難點安裝階段調整合龍階段調整支點反力8000t/桁剛度大三主桁結構工程概況主要技術特點施工組織關鍵工序技術創新目錄

在鋼桁拱設計中，設計計算和桿件的選配都是按照結構一次成型來考慮的，桿件也是按照一次成橋的無應力長度來生產的。要使鋼桁拱架設完成后應力狀態和線形滿足設計要求，鋼桁拱架設過程必須滿足下述兩個條件：（1）支架上或懸臂拼裝架設的桿件必須按無應力狀態安裝；（2）邊跨或主跨合龍時，合龍口的空間尺寸必須滿足合龍桿件無應力安裝的要求。1、總體施工方案6#、8#墩三層吊索塔架全伸臂架設7#墩三層水平索雙懸臂架設墩旁托架與鋼梁固結主要手段：調整索力、鋼梁預先縱移輔助手段：合龍口頂拉裝置、溫差微調2、預拼場設置主預拼場2處，輔助預拼場1處。3、鋼梁桿件轉運起重碼頭3處，提升站4座。4、施工布置5、施工方案要點

1）鋼梁架設采用從兩側往跨中架設、跨中合龍的總體方案。

2）南側從10#墩向8#墩，北側從4#墩向6#墩方向架設鋼梁；

3）6、7、8#墩頂2個節間在墩旁托架上架設，其余節間鋼梁為雙懸臂架設；

4）6#、8#墩頂各設三層吊索塔架一座，7#墩設三層水平索輔助架梁。

5）鋼梁共設4個合龍口，兩邊跨各一個，兩主跨各一個。6）鋼梁采用雙懸臂合龍，先合龍邊跨，再合龍主跨，先南主跨后北主跨。

7）4#～0#墩鋼梁在5#～6#墩邊跨合龍前，60t架梁吊機調轉回4#墩，從4#墩向0#墩方向懸臂架設。

8）橋面板采用分塊安裝的方案，在本節間安裝，橫縫在本節間焊接，縱縫滯后兩個節間焊接；橫肋與弦桿、縱肋與縱肋之間高栓滯后兩個節間終擰。5、108m跨鋼梁架設

1）108m跨鋼梁采用膺架半懸臂架設施工。

2）利用4#、10#墩提升站在臨時支墩上拼裝3個節間鋼梁，安裝60t架梁吊機，架梁吊機逐節間架設鋼梁至5#墩、9#墩。

6、192m跨鋼梁架設

1）60t架梁吊機懸臂架設7個節間鋼梁至邊跨合龍口。

2）利用浮吊安裝6#、8#墩墩旁托架，墩頂兩個節間鋼梁，調整鋼梁高程、中線并與托架固結，主跨側安裝70t爬坡吊機，邊跨側利用400t浮吊架設鋼梁。

3）利用70t架梁吊機和浮吊雙懸臂架設6#、8#墩鋼梁，直至邊跨合龍口。

4）7#墩同步進行鋼梁雙懸臂架設。7、邊跨合龍

1）通過鋼梁縱橫移及頂落梁，調整邊跨鋼梁合龍口坐標，以適應6#、8#墩鋼梁合龍口位置，進行兩側邊跨鋼梁合龍。

2）邊跨合龍后，解除6#、8#墩墩旁托架和鋼梁的連接。

3）6#、8#墩鋼梁整體向主跨縱移181mm，6#、8#墩支座縱向約束。8、336m主跨鋼梁架設

1）安裝6#、8#墩墩頂吊索塔架；

2）6#、7#、8#墩架梁吊機拼裝鋼梁至第8節間；

3）6#、8#墩掛設張拉第一層索，前索753t、后索725t。

4）7#墩掛設張拉第一層水平索，張拉力1305t；

8、336m主跨鋼梁架設

5）6#、8#墩拼裝至第11節間，掛設張拉第二層索，前索986t、后索1018t;

6）7#墩鋼梁拼裝至第10節間，掛設張拉第二層水平索，張拉力1274t。

8、336m主跨鋼梁架設

7）6、8#墩拼裝至第13節間，掛設張拉第三層索，前索1508t、后索1566t；

8）7#墩鋼梁拼裝至第12節間，掛設張拉第三層水平索，張拉力1460t；

9）第二層索補拉455t，第三層索補拉214t。9、主跨合龍

1）解除6#、8#墩支座的縱向約束。

2）通過合龍前的調索以及8～10#墩鋼梁縱移微調，將合龍點的位移、轉角偏差調整到安裝精度內，依次安裝拱肋下弦、上弦和斜桿，完成主跨鋼梁拱肋合龍；9、主跨合龍

3）拱肋合龍后，解除7#墩墩旁托架與鋼梁的連接；

4）釋放第三層索索力，使主跨系桿節點栓孔對應，安裝系桿合龍點，進行系桿合龍，完成全橋合龍。工程概況主要技術特點施工組織關鍵工序技術創新目錄四、關鍵工序1、主墩墩頂鋼梁架設

1）調整鋼梁支座、墩旁托架的中線和高程。

2）架設墩頂兩節間鋼梁，精確調整鋼梁中線和高程，將鋼梁與托架固結。

3）墩頂4個節間鋼梁采用浮吊架設。

4）支座均就位于理論位置，將6#、8#墩支座縱向臨時約束。2、邊跨鋼梁合龍

1）合龍前，保持6#、8#墩鋼梁不動，調整9～10#（4～5#）墩鋼梁位置。

2）采用浮吊或架梁吊機完成合龍桿件安裝。

3）根據計算，10#墩鋼梁落低0.445m，9#墩起頂0.031m，9～10#墩鋼梁向8#墩方向整體縱移0.055m，將合龍口調整到設計理論位置。

4）依次安裝合龍口下弦、上弦和斜桿。邊跨合龍后，安裝10#墩正式支座。四、關鍵工序四、關鍵工序四、關鍵工序3、主跨鋼梁合龍

1）特點：

懸臂跨度長，合龍端撓度、轉角大，合龍對位困難。合龍點多：鋼桁拱合龍有6根弦桿、3根斜桿、3根系桿，共有12根合龍桿件，須分步合龍。

合龍精度要求高：鋼梁采用多點合龍，按照設計理論尺寸安裝合龍桿件，精度要求高，施工難度大。

合龍前輔以吊索塔架進行鋼梁懸臂安裝，拱桁合龍后，吊索塔架參與主梁受力，受力體系復雜。合龍時，需通過調索、頂拉力、溫差、加減載等措施，體系轉換復雜。

合龍點坐標影響因素多：受溫度、索力偏差、鋼梁制造安裝偏差、安裝荷載、鋼梁剛度系數、固定支座縱向位移等影響。調整時豎向、縱向位移相互影響，合龍時較難掌握。

單位荷載6#墩前端位移7#前端位移節點△x△z△θ△y節點△x(mm)△z(mm)△θ(°)△y(mm)(mm)(°)(mm)(mm)第一層索增加100t上弦-13.422-0.005-上弦3.260.002-下弦-12.322-下弦2.85.9-第二層索增加100t上弦-20.538.4-0.013-上弦612.70.007-下弦-17.738.4-下弦4.612.7-第三層索增加100t上弦-28.761.8-0.028-上弦9.120.90.014-下弦-22.861.8-下弦6.220.8-合龍口豎向力100t上弦39.6-107.60.066-上弦-53-119.4-0.073-下弦25.7-107.1-下弦-37.8-118.8-合龍口水平力100t上弦-20.239.6-0.022-上弦27.7530.031-下弦-15.639.6-下弦21.352.9-溫升10℃上弦16.4-32.50.041-上弦-23.4-40.3-0.038-下弦7.9-32.7-下弦-15.4-41.5-橫橋向100t55542）主跨合龍口敏感性分析2）主跨合龍口敏感性分析在合龍口節點上施加豎向力對豎向位移最有效；調整第三層索索力對豎向位移及轉角效果明顯；水平頂拉、溫度變化對縱向和豎向位移均有改變；橫向加載對中線偏位效果明顯。

根據上述分析，對于合龍口的調整，以調整最外層索索力和整體縱移6#、8#墩鋼梁為主要調整手段，同時準備輔助合龍措施。

3）合龍措施鋼梁位移調整

根據計算，192m邊跨合龍后，鋼梁整體向跨中方向縱移181mm，以克服主跨合龍時的縱向偏差。主跨合龍前，通過6#、8#墩調整索力，調整邊跨側鋼梁前端位置，使其主動迎合7#墩兩側鋼梁位置，從而實現主拱合龍。

8#墩合龍口前端位移(mm)A37'S37'E37'豎桿吊桿xzxzxzθ(。）-76.937.0

-72.4

37.1-151.935.1-0.020.087#墩合龍口前端位移(mm)A38'S38'E38'豎桿吊桿xzxzxzθ(。）-76.9

36.9-72.4

37.1-1.335.0-0.020.08南主跨合龍口位移表(調索及縱移181mm之后)

合龍措施

根據主跨合龍口敏感性分析，以調整最外層索索力和整體縱移6#、8#墩側鋼梁為主要手段，同時準備輔助合龍措施。輔助合龍措施有：在合龍桿件上采用長圓孔加圓孔合龍鉸的結構措施；水平頂拉設施微調；溫度變化調整；豎向移動荷載調整；逐步打入沖釘調整。長圓孔加圓孔合龍鉸結構

4）合龍步驟

兩側鋼梁采用對拉，再度精調鋼梁中線；打入下弦長圓孔鋼銷；利用下弦頂拉設施或鋼梁縱移微調，調整下弦合龍口尺寸，等待溫度變化，打入下弦圓孔鋼銷；利用上弦頂拉設施調整上口間隙，打入上弦圓孔鋼銷；至此，鋼梁在跨中呈六點鉸接狀態。依次在下弦、上弦及斜桿的合龍點上打入50%沖釘、上足30%高栓，替換沖釘，退出鋼銷。主拱合龍后，釋放6#(8#)墩支座臨時縱向約束，完成體系轉換。4、系桿合龍

主拱合龍后，系桿合龍口尺寸比理論長度短150mm，需逐步釋放第三層索索力，使合龍口張開到理論長度。第三層索前索釋放1158t，后索釋放1200t。按標準設計桿件安裝系桿，完成系桿合龍。工程概況主要技術特點施工組織關鍵工序技術創新目錄1、不設頂落梁實現大跨度鋼桁拱合龍施工方法

主拱安裝采用三層吊索塔架、墩旁托架與鋼梁固結、輔助三層水平索的施工方法，通過調整索力與鋼梁預先縱移實現跨中合龍。與傳統的合龍方法相比，取消了大型墩頂布置與設備，避免了頂落梁調整鋼梁的繁瑣過程，規避了合龍施工風險，主動調整合龍口位移與轉角，解決了支點反力大的三主桁結構采用常規頂落梁方法難以將合龍口