武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主塔索道管精密定位測量

文章編號:1003-4722(2007)01-0005-05 武漢天興洲公鐵兩用長江大橋總體設(shè)計 高宗余 (中鐵大橋勘測設(shè)計院有限公司,湖北武漢430050) 摘要:武漢天興洲長江大橋位于微彎分汊型河段,為公路6車道鐵路4線的公鐵兩用橋,根 據(jù)通航要求,南汊為主航道,采用跨度504m的鋼桁梁斜拉橋結(jié)構(gòu),北汊需布置跨度80m的橋梁 結(jié)構(gòu)。從減少拆遷量和用地、合理利用橋位資源的角度考慮,大橋選擇采用鐵路公路兩用橋方式。 經(jīng)濟分析表明,南汊大跨橋梁合建、北汊中小跨度橋梁分建為經(jīng)濟合理的方案。 關(guān)鍵詞:鐵路公路兩用橋;斜拉橋;鋼桁梁;橋梁設(shè)計 中圖分類號:u448.121;u448.27文獻標(biāo)識碼:a overalldesignofwuhantianxingzhouchang-

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主塔墩深基礎(chǔ)采用雙壁鋼吊箱圍堰工廠整體制造、浮運的施工方案,吊箱圍堰集鋼護筒插打定位、導(dǎo)向、鉆孔作業(yè)平臺、承臺施工功能于一體。2號與3號主塔墩圍堰分別采用錨墩加預(yù)應(yīng)力鋼絞線精確定位工藝及重錨加定位船定位方案。主要介紹主塔墩基礎(chǔ)的關(guān)鍵施工技術(shù)。

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武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主橋為雙塔三索面鋼桁梁斜拉橋,首次采用了3片主桁、三索面的結(jié)構(gòu)形式。該橋設(shè)計中研究確定了鐵路多線荷載加載等新技術(shù)。介紹該橋鋼梁的設(shè)計要點、結(jié)構(gòu)設(shè)計及主要專題研究項目。

介紹武漢天興洲公鐵兩用長江大橋14mnnbq鋼典型接頭的焊接工藝評定試驗,包括典型接頭類型、坡口形式、焊接方法、焊接材料、焊接設(shè)備、焊接參數(shù)以及力學(xué)性能試驗結(jié)果,可供類似工程參考。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主橋設(shè)計為主跨504m的三索面、三主桁斜拉橋,鋼桁梁架設(shè)方法首次采用桁段法與桿件散拼法相組合的方法。施工監(jiān)控結(jié)合鋼桁梁架設(shè)方案與工序變化等工程實際情況,應(yīng)用基于無應(yīng)力狀態(tài)法理論編制的空間結(jié)構(gòu)分析軟件3dbridge研究并確定斜拉索二次張拉到位的控制方案及相應(yīng)的工程變化應(yīng)對措施,實現(xiàn)鋼桁梁架設(shè)過程的連續(xù)性與多工序同步性,并系統(tǒng)研究及實施三主桁、三索面合龍口多手段多向空間變形主動控制技術(shù),實現(xiàn)高精度、快速合龍的工程目標(biāo)。第1期靜動載試驗以及近1年的運營情況驗證了大橋結(jié)構(gòu)線形與內(nèi)力滿足設(shè)計要求。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋是我國客運專線建設(shè)正式啟動最早的工程,正橋包括南汊橋和北汊橋兩部分。南汊斜拉橋主跨跨度504m,是世界上跨度最大、設(shè)計載荷最大的公鐵兩用斜拉橋。斜拉橋首次采用三片桁架主梁三索面新結(jié)構(gòu),斜拉索為我國國內(nèi)最大,單根索力為1.25×104kn,采用縱橫梁橋面系,深水基礎(chǔ)首次采用斷面3.4m的大直徑鉆孔灌注樁,主墩承臺最大平面尺寸65.3m×39.8m。北汊80m跨主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,40.7m跨鐵路主梁采用等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,40.7m跨公路主梁采用等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋斜拉橋跨度居同類橋梁世界之最,大橋正橋工程咨詢采用中外聯(lián)合體的模式。文章介紹了聯(lián)合體的組織結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場的機構(gòu)設(shè)置,咨詢工作模式,咨詢實施過程,咨詢進展及取得的主要成果,以及咨詢驗收評審情況,結(jié)合正橋工程咨詢的實踐,對中外聯(lián)合咨詢提出了建議。

簡要介紹了武漢天興洲公鐵兩用長江大橋ⅰ標(biāo)段的總體施工方案,著重闡述了主塔及其基礎(chǔ)、鋼梁整節(jié)段架設(shè)、40m鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁等關(guān)鍵施工方案、方法,總結(jié)了施工技術(shù)創(chuàng)新點。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主塔具有規(guī)模宏大、鋼筋與預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)密集、混凝土耐久性要求高等特點,在施工中應(yīng)用了多項新技術(shù)、新方案,確保了施工質(zhì)量、安全和進度指標(biāo)。介紹主塔的施工技術(shù)。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋下層為兩線客運專線、兩線ⅰ級貨運線,鐵路橋面采用道碴槽板與鋼縱梁相結(jié)合的橋面結(jié)構(gòu),施工精度要求高。槽板預(yù)制采用鋼模板,鋼筋綁扎在胎架上一次成型,整體吊裝定位,混凝土一次澆注成型;道碴槽板架設(shè)采取貨運線從南向北、客運線從北向南兩端相對同步架設(shè)方式,邊架設(shè),邊后續(xù)結(jié)合。施工中重點控制道碴槽板的預(yù)制精度、混凝土的質(zhì)量、道碴槽板的安裝質(zhì)量等。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主橋為斜拉橋,共有斜拉索192根。斜拉索采用pes7-241、pes7-253、pes7-283、pes7-337、pes7-379、pes7-409、pes7-421、pes7-451等8種規(guī)格,最長索272.18m,單根斜拉索最重41.1t。斜拉索兩端均采用冷鑄錨錨具。斜拉索的安裝施工包括:運輸、上船、上橋、塔端掛設(shè)、展索、梁端軟牽引、塔內(nèi)張拉等工序。用5個月完成全部4000余噸斜拉索的安裝。介紹該橋斜拉索的安裝施工方法和施工技術(shù)特點。

采取有效的溫控措施,在保證塔柱混凝土質(zhì)量的前提下加快施工進度,是斜拉橋主塔冬季施工的關(guān)鍵。以武漢天興洲大橋主塔中塔柱施工為例,介紹主要的溫控措施、冬季施工保溫材料的應(yīng)用效果及工期效應(yīng)。

介紹武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主橋上部結(jié)構(gòu)施工方案,包括主塔施工、鋼梁架設(shè)、斜拉索安裝、橋面板安裝以及塔梁同步施工技術(shù)。

介紹了天興洲長江大橋施工控制網(wǎng)復(fù)測的技術(shù)方案,對控制網(wǎng)復(fù)測成果進行了分析,并對控制點穩(wěn)定性做出評估。

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以武漢天興洲公鐵兩用長江大橋正橋ⅰ標(biāo)段0~022號寬墩鐵路簡支箱梁40m下行式移動模架施工為例,簡要介紹40m下行式移動模架的結(jié)構(gòu)特點,并對40m下行式移動模架支架法拼裝、鐵路簡支箱梁施工控制、移動模架脫模、移動模架縱移過孔以及橫向調(diào)整等施工技術(shù)進行敘述。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋正橋鋼桁梁通過公路橋面分區(qū)段采用不同的結(jié)合材料并輔以部分壓重方式，以解決運營狀態(tài)下輔助墩負(fù)反力問題。其中，在鋼桁梁鐵路面采用了壓重混凝土，容重達(dá)到3．5t／m^3。實際施工中，通過配合比選定、施工方案選擇以及對施工要點進行有效控制，克服技術(shù)困難，確保了壓重混凝土的質(zhì)量和進度要求。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋鋼梁架設(shè)邊跨合攏施工技術(shù)

針對武漢天興洲公鐵兩用長江大橋北引橋薄壁寬墩的特點,提出薄壁寬墩身混凝土施工裂縫控制的措施。實踐證明,采取這些措施對裂縫控制效果是明顯的。

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主橋為3片主桁、三索面的鋼桁梁斜拉橋,其邊跨鋼梁合攏架設(shè)中遇到鋼桁梁剛度大、斜拉索對標(biāo)高調(diào)節(jié)力度有限、合攏點多等技術(shù)難題。經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)控測量與理論計算分析,采用了岸側(cè)鋼梁整體縱移、塔側(cè)鋼梁圍繞塔墩支座適當(dāng)轉(zhuǎn)動、斜拉索微調(diào)等措施實現(xiàn)了邊跨鋼桁梁的高精度合攏。