【摘要】本文重點介紹南京長江二橋南汊主橋鋼箱梁安裝施工方案和工藝控制過程及其具體的操作方法。
【關(guān)鍵詞】鋼箱梁 斜拉索 施工 控制

一、主梁的構(gòu)造及布置形式
南京長江第二大橋南汊橋主橋為五跨連續(xù)鋼箱梁斜拉橋，總長1238m，主孔跨徑628m。主梁為扁平閉口流線型鋼梁，橋中心線處箱梁內(nèi)凈高35m，橋面頂板為2％的雙向橫坡，橫橋向兩斜拉索的中心距 36.6m，底板寬度 26.4m，梁全寬38.2m。鋼箱梁采用正變異性板鋼橋面。鋼箱梁全橋共劃分為93個梁段進行制造和架設安裝。其中標準梁長為15m，重270t。跨中合龍段梁段長 6m，主塔處無索區(qū)梁段長 7.25～7.5m，邊輔助跨壓重區(qū)梁段長10.7～ 12m，邊跨合龍段長 8.25m。

二、鋼箱梁的施工與控制
由于南汊主橋設計跨徑大，主梁采用節(jié)段法進行鋼梁架設、拼裝，全橋結(jié)構(gòu)體系的施工過程要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換才能最終完成，并且輔助墩和過渡墩分別位于南岸堤外淺水岸邊和邊灘地帶。為了施工的簡便和減小施工風險，經(jīng)過詳細周密的分析、計算，采用了以下施工方案：
（1）索塔下橫梁處零號塊鋼箱梁，通過架設施工托架，用450t浮吊吊運安裝。
（2）標準梁段采用橋面液壓吊機懸拼，對稱吊裝。
（3）部分邊跨鋼箱梁通過拼裝82m施工排架，采用浮吊安放在排架上，最后用橋面吊機懸臂拼裝。
（4）輔助跨拼裝貝雷桁架，將鋼梁在桁架上先行安裝焊接。
為了能使成橋以后的狀態(tài)接近設計要求，我們在施工中嚴格按設計給定的索力和標高進行全過程控制，以保證施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)在不同荷載工況下的穩(wěn)定及其內(nèi)力與變形在允許的誤差范圍內(nèi)。主梁的施工采用TC2002高精度全站儀和們精密水準儀進行測量定位。
l.零號塊的施工與控制
（l）零號塊的施工
零號塊主梁由七段鋼箱梁組成。利用450t旋轉(zhuǎn)式浮吊分節(jié)吊運到施工托架上。施工托架（見圖1）采用φ3.4m的鋼護筒和φ1.2m鋼管樁組成。鋼管樁頂面用 36號工字鋼將鋼管拉連成整體，橫向用槽鋼拼成的桁架連接，增加橫向穩(wěn)定性。再在其上拼裝萬能桿件。萬能桿件與下橫梁用精軋螺紋鋼連接，防止傾覆荷載。萬能桿件頂面用36號工字鋼加 10mm厚鋼板作成滑動移梁軌道。施工托架完成后，用450t浮吊依拼裝順序把零號塊梁段從索塔兩側(cè)吊運至托架的軌道上，采用兩臺60t穿心式液壓千斤頂，通過φ32精軋螺紋鋼拖動滑塊，使鋼箱梁縱移就位。在縱移過程中嚴格控制兩組滑塊位移量相等。
零號塊拼裝焊接完成后，用12個臨時鋼支座支撐在下橫梁上，并且施加預應力使零號塊與索塔下橫梁臨時固結(jié)。

（2）零號塊的控制
零號塊七段梁作為全橋主梁安裝的基準梁段，精確定位時，嚴格控制軸線偏差lmm以內(nèi)，高程誤差控制在3mm以內(nèi)。
2．標準梁段的施工與控制
（l）橋面液壓吊機安裝
橋面液壓吊機是以菱形鋼架作為支撐結(jié)構(gòu)的鋼絞線提升設備，起重量為300t。吊機自重為90t。
1號斜拉索第一次張拉完成后，利用450t浮吊將兩臺橋面液壓吊機對稱安裝在零號塊兩端梁段上。并用鋼箱梁上的吊耳作為橋面吊機的后錨點。
（2）鋼箱梁標準梁段的施工與控制
標準梁段的施工程序：前一梁段斜拉索安裝→斜拉索第一次張拉→橋面液壓吊機前移→斜拉索第二次張拉→起吊拼裝鋼箱梁→鋼箱梁定位→鋼箱梁焊接
標準梁段的吊裝（圖2）在1號斜拉索第二次張拉后進行，將運梁船在吊裝位置拋錨定位、定位誤差控制在50cm以內(nèi)。通過鋼絞線使吊機扁擔梁下降，扁擔梁和鋼箱梁的吊耳用銷子固定。起吊鋼箱梁時，兩塊主梁對稱起吊，每50t為一組逐級加壓，以保證懸臂施工的平衡力矩。主梁起吊到位后，用定位銷釘把起吊主梁與前一架段臨時固定。

由于主梁施工時自由懸臂長度不斷增長，對施工極為不利。為減小施工風險，在邊跨離主塔156.5m距離的岸側(cè)All號梁段底部設置臨時拉壓支撐結(jié)構(gòu)。用8根φ32mm精軋螺紋鋼與4個φ2.6m的鋼管樁連接并加支撐，防止下?lián)希黾又髁旱姆€(wěn)定性。
由于主梁的施工主要在夏季進行，晝夜溫差大，對于鋼箱梁的施工控制難度較大。為保證主梁的線型能達到設計要求，梁段的精確定位均在夜間 11：00以后與早晨6：30以前進行。
主梁施工接口匹配原則是確保接口匹配質(zhì)量，從接口剛性強到剛性弱的順序依次完成匹配。鋼箱梁接口匹配控制程序，具體為起吊鋼箱梁與前一梁段平齊→對齊主腹板→安裝頂板對拉螺桿，臨時連接件→測量主梁高程及軸線→調(diào)整主梁前端高程及軸線→安裝底板對拉螺桿，臨時連接件→測量主梁前端高程及軸線→調(diào)整主梁前端高程及軸線至合格。
鋼箱梁吊裝就位時，由施工控制小組提供梁段精匹配高程，將梁段精確定位。梁段精確匹配高程誤差控制在+12mm和-6mm之間。梁段軸線偏差則通過在梁段焊縫中塞 l～2mm厚鐵墊片來糾偏，逐段將軸線誤差減小。
（3）斜拉索的張拉控制
為了確保南汊主橋主梁的焊接質(zhì)量，斜拉索的安裝在主梁接口的周邊環(huán)縫全部焊完后進行。張拉采用LS-600和YDC-460千斤頂，千斤頂富余量一般在30％左右為宜。0.4級精密油壓表讀數(shù)顯示，同時在張拉拉桿上安裝600t傳感器，確保張拉力誤差控制在5％以內(nèi)。在斜拉索張拉過程，采用“分級加壓，對稱張拉”的方法控制。
斜拉索張拉的施工控制原則為“雙控”（索力和高程雙控），嚴格控制施工過程中在主梁上的施工荷載。在索力允許范圍內(nèi)，盡量滿足線型要求。
橋面線形的調(diào)整是在斜拉索第二次張拉時進行，主要控制的是梁段的標高和軸線，安裝
梁段的高程嚴格控制在+8mm和-6mm之間。
3.邊跨輔助跨的施工與控制（見圖3）

（1）邊跨的排架主要是移梁和存梁用，因此設計荷載考慮了鋼箱梁自重、排架自重、風載和施工荷載。采用兩組萬能桿件拼成2m * 4m的桁架，長度為82m。由3排φ2.6m的鋼管鉆孔樁支撐。為增加移梁時的穩(wěn)定性，兩組萬能桿件桁架每隔14m橫向用槽鋼組成的桁架連接。
（2）輔助跨排架是鋼箱梁S（N）A16～S（N）A20五段移梁拼裝、焊接的承重結(jié)構(gòu)，因此其整體結(jié)構(gòu)剛度及橫向穩(wěn)定性要求高。排架設計為 2組共 12片貝雷架梁桁架和 4排 φ1.2m鋼管樁共同組成受力結(jié)構(gòu)。
（3）排架施工完成后，安設移梁軌道，軌道用2組4根45號工字鋼頂鋪10mm鋼板組成，同時涂上黃油減小摩阻系數(shù)。邊跨梁段的安裝采用450t浮吊吊運至輔助跨的軌道上。用穿心式液壓千斤頂拖動滑塊，使梁段在排架上移動的同時，用儀器觀測橋架的變形，確保施工安全。依次將輔助跨的S（N）A20～S（N）A16梁段和邊跨的S（N）AH1，S（N）A15～S（N）All梁段拖移到位。
SA20和SA16梁段通過永久支座與輔助墩和過渡墩連接，因此安裝精度要求高，軸線偏
差控制在3mm以內(nèi)，高程誤差控制在± 2.5mm以內(nèi)。
（4）合龍段的施工與控制
a.邊跨合龍時氣溫達到了 32℃，索塔懸臂梁段因為溫差的影響可以下?lián)? 24.6cm，伸縮值達到6cm，為了避免因為溫差對合龍造成的影響，在夜晚9：O0至凌晨0：00以前完成合龍段與索塔懸臂端和邊跨過渡跨的線型調(diào)整和臨時匹配，早晨8：00以前完成合龍縫主梁內(nèi)U形肋栓接初擰。在第二天晚上完成接口焊縫，邊跨合龍完成。
b．主跨跨中合龍：待J20號索第一次張拉完成后，將主梁吊機就位，對梁端位移進行48小時測量，根據(jù)測量結(jié)果，確定合龍段精確長度，對已組排好并預留有足夠長度的JH1號梁
段的未匹配端進行配切。根據(jù)測量結(jié)果，確定運梁船就位、合龍段吊裝及連接時間。用匹配件和合力用勁性骨架把合龍段與兩端懸臂梁段連接并環(huán)縫施焊。待所有連接作業(yè)完成后，拆除合龍用勁性骨架，對A20，J20斜拉索進行第二次張拉，完成跨中合龍，必要時進行索力調(diào)整。

三、結(jié)束語
南京長江二橋南汊主橋上部斜拉橋采用全鋼箱梁形式，鋼箱梁節(jié)段間頂、底板及斜腹板以全焊連接，頂板U形肋栓接、底板U形肋焊接，設計合理，且鋼箱梁橫向剛度較大，拼裝時箱梁的橫向相對變形不太大，使匹配時的變形調(diào)整變得較為簡單。在施工中由于采用的方法正確，措施得當，梁段安裝由原計劃的8d一周期縮短到5～6d周期，全橋鋼箱梁懸拼及20
對索安裝施工僅用了四個多月的時間。