马鞍山公铁两用长江大桥大节段钢桁梁滩地长距转运、存放关键技术.pdf
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1、桥梁建设 年第 卷第期(总第 期)B r i d g eC o n s t r u c t i o n,V o l ,N o ,(T o t a l l yN o )收稿日期:基金项目:中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(专项 )P r o j e c to fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yR e s e a r c ha n dD e v e l o p m e n tP r o g r a mo fC h i n aR a i l w a yG r o u pL i m i t e d(S p e c i a lC l a s s )作者简
2、介:沈大才,高级工程师,E m a i l:q q c o m.研究方向:桥梁施工技术.文章编号:()D O I:/j i s s n 马鞍山公铁两用长江大桥大节段钢桁梁滩地长距转运、存放关键技术沈大才,刘爱林,(中铁大桥局集团有限公司,湖北 武汉 ;桥梁智能与绿色建造全国重点实验室,湖北 武汉 )摘要:马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥为()m三塔钢桁梁斜拉桥,钢桁梁采用全焊节段设计、制造,标准节段长 m,节段最大重量约 t.边跨及辅助跨钢桁梁采用顶推架设,主跨钢桁梁节段采用架梁吊机原位起吊悬臂架设.为解决该桥岸上和滩地范围钢桁梁节段无法船运至起吊位置架设的难题,提出在Z 号墩附近设提升站,提升
3、站与Z 号墩间设运梁栈桥(平行于施工栈桥),提升站提升钢桁梁节段至运梁栈桥上,再运输至起吊位置或存放于运梁栈桥上的方案.提升站采用立柱纵梁横梁的门式结构,通过横梁顶设置的套提升系统和纵梁顶设置的套纵移系统,实现了钢桁梁节段的同步提升、纵移和下放.运梁栈桥采用钢管桩双层分配梁焊接工字形主纵梁钢轨的结构形式,对齐钢桁梁边桁双幅布置,标准跨度 m,降低了防洪影响.钢桁梁节段转运时采用台轮轨式运梁台车运输,通过液压油缸保持各支点反力恒定,保证了运输中钢桁梁和运梁栈桥受力安全.钢桁梁节段运输到存放位置后,运梁台车油缸卸落,通过钢桁梁节段支点处的垫梁支撑在运梁栈桥主纵梁两侧的存梁立柱上,台车驶离,实现了钢
4、桁梁节段存放.关键词:公路铁路两用桥;斜拉桥;钢桁梁;滩地转运;提升站;运梁栈桥;运梁台车;存梁中图分类号:U ;U 文献标志码:AK e yL o n g D i s t a n c eT r a n s f e ra n dS t o r a g eT e c h n i q u e s f o rL a r g eS t e e lT r u s sS e g m e n t so fM a i nN a v i g a t i o nC h a n n e lB r i d g eo fM a a n s h a nC h a n g j i a n gR i v e rR a i l
5、 c u m R o a dB r i d g eS H E ND a c a i,L I UA i l i n,(C h i n aR a i l w a yM a j o rB r i d g eE n g i n e e r i n gG r o u pC o,L t d,Wu h a n ,C h i n a;N a t i o n a lK e yL a b o r a t o r yo fB r i d g e I n t e l l i g e n t a n dG r e e nC o n s t r u c t i o n,W u h a n ,C h i n a)A b s
6、 t r a c t:T h em a i nn a v i g a t i o nc h a n n e lb r i d g eo fM a a n s h a nC h a n g j i a n gR i v e rR a i l c u m R o a dB r i d g e i sat h r e e p y l o nc a b l e s t a y e db r i d g ew i t ht w om a i ns p a n so f m,t w os i d es p a n so f ma n dt w oe n ds p a n so f mT h es u p
7、e r s t r u c t u r ec o n s i s t so fs t e e lt r u s s e s T y p i c a la l l w e l d e dt r u s ss e g m e n tm e a s u r e d ma n dt h el a r g e s tt r u s ss e g m e n tw e i g h e da b o u t t T h et r u s s e s i nt h es i d ea n da u x i l i a r ys p a n sw e r e i n c r e m e n t a l l y
8、l a u n c h e d,w h i l e t h e t r u s s e s i nt h em a i ns p a n sw e r ee r e c t e db yc r a n e sa tt h ed e s i g nl o c a t i o n s,i nac a n t i l e v e r m a n n e r H o w e v e r,t h et r u s s e so v e rt h er i v e rb a n k sa n ds h o a la r e ac o u l dn o tb es h i p p e dt ot h eh
9、o i s t i n gl o c a t i o n s,t oa d d r e s s t h i s i s s u e,a l i f t i n gp l a t f o r mw a s i n s t a l l e dn e a rp i e rZ,a n dt r u s sd e l i v e r i n gt r e s t l e sw e r e桥梁建设B r i d g eC o n s t r u c t i o n ,()i n s t a l l e db e t w e e nt h el i f t i n gp l a t f o r ma n d
10、p i e rZ(p a r a l l e lt ot h ec o n s t r u c t i o nt r e s t l e)D u r i n gc o n s t r u c t i o n,t h es t e e lt r u s s e sw e r eh o i s t e do n t ot h ed e l i v e r i n gt r e s t l e sa n d m a n e u v e r e dt ot h eh o i s t i n gl o c a t i o n so rs t o r e do nt h ed e l i v e r i
11、n gt r e s t l e s T h el i f t i n gp l a t f o r mi sap o r t a l f r a m es t r u c t u r em a d eo f v e r t i c a l p o s t s,s t r i n g e r s a n d f l o o rb e a m s,t h e r e a r e f o u r s e t s o f h o i s t i n gs y s t e m si n s t a l l e do nt h e t o po f t h e f l o o rb e a m sa n
12、 dt w os e t so f l o n g i t u d i n a lm o v i n gs y s t e m so nt h et o po fs t r i n g e r s,t oa c h i e v e t h ep a r a l l e lh o i s t i n g,l o n g i t u d i n a lm o v i n ga n dl o w e r i n go f t h es t e e l t r u s s e s T h e t w o i d e n t i c a l t r u s sd e l i v e r i n g t
13、r e s t l e s,w h i c hw e r e i n s t a l l e dc o r r e s p o n d i n g t o t h e s i d e t r u s s e s,c o n s i s to f s t e e l p i p ep i l e s,t w o l e v e l so f s p r e a d e r s,w e l d e d I s t r i n g e r s a n ds t e e l r a i l s,w i t ht y p i c a ls p a nl e n g t ho f mt o m i n i
14、 m i z et h ed i s r u p t i o nt of l o o dr e l e a s e F o u rw h e e l e dt r o l l e y s w e r ee m p l o y e df o rt r u s sd e l i v e r y,w h e r eh y d r o c y l i n d e r sp e r m i t t e dt h er e a c t i o nf o r c e sa ts u p p o r t st or e m a i nc o n s t a n t,s o t h a t t h e s t
15、e e l t r u s s e s c o u l db e s a f e l yd e l i v e r e da n d t h e l o a db e a r i n gc a p a c i t yo ft h et r u s sd e l i v e r i n gt r e s t l e sc o u l db eg u a r a n t e e d O n c et h es t e e lt r u s s e sr e a c h e dt h es t o r a g el o c a t i o n,t h eh y d r o c y l i n d e
16、 r sw e r ed e l o a d e d,a n d t h e s t e e l t r u s s e sw e r e l o w e r e do n t o t h e s l e e p e r s,i nt u r ns u p p o r t e do nt h ep o s t sb e s i d e st h es t r i n g e r so ft h et r u s sd e l i v e r i n gt r e s t l e sf o rt r u s ss t o r a g e,t h e t r o l l e y sm o v e
17、da w a y,a n dt h es t o r a g eo f t h es t e e l t r u s s e sw a sa c h i e v e d K e yw o r d s:r a i l c u m r o a db r i d g e;c a b l e s t a y e db r i d g e;s t e e l t r u s sg i r d e r;t r a n s f e r r i n g t r u s s e so v e rs h o a l a r e a;l i f t i n gp l a t f o r m;t r u s sd e
18、 l i v e r i n gt r e s t l e;t r o l l e y;g i r d e rs t o r g e工程概况马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥为三塔两主跨钢 桁 梁 斜 拉 桥,跨 度 布 置 为()m,和县侧主跨位于牛屯河边滩上,马鞍山侧主跨跨越长江主汊航道 ,主航道桥立面布置见图.主梁采用钢桁梁,横向为片主桁,纵向采用N形桁式,主桁中心距 m,总宽度为 m.边桁高 m,中桁高 m,节间距 m.上层公路桥面采用正交异性板整体桥面,下层铁路桥面采用箱桁组合结构.主梁采用全焊节段设计、制造,节段间采用高强螺栓拼装.钢桁梁节段在工厂焊接成整体后运输至桥位安装,标准节段为
19、个节间长度(长 m),节段最大重量约 t,钢桁梁标准节段立面及横断面布置见图.桥位处 年一遇水位为 m,年一遇流速 m/s.桥位河段位于潮流影响范围内,水文条件复杂、河床冲淤多变.Z 号墩与Z 号墩间存在大型边滩(牛屯河边滩),滩地高程为 m,每年 月至次年月滩地露出水面,常年处于有水和无水的交替状态,滩地与Z 号墩间河床高程为 m.牛屯河边滩上覆盖层上部为流塑状淤泥质粉质黏土及松散砂层,中、下部主要为稍密中密状粉细砂层.钢桁梁总体施工方案根据该桥总体施工组织设计,钢桁梁在工厂制造拼装成整节段,然后运输至桥位安装.边跨及辅助跨(Z Z 号墩、Z Z 号墩)钢桁梁采用顶推架设,以Z Z 号墩为例
20、,钢桁梁节段运输至Z 号墩处,利用Z 号墩顶架梁吊机起吊拼装,每安装个节段钢桁梁,利用顶推系统将钢桁梁向边跨方向顶推个节段长度,架梁吊机再向主跨走行个节段长度,回到初始位置继续提升钢桁梁,循环往复直至将边、辅助跨钢桁梁全部顶推到位 .主跨(Z Z 号墩间)钢桁梁节段采用架梁吊机原位起吊悬臂架设,其中Z 号墩、Z 号墩主跨侧钢桁梁采用单悬臂架设,Z 号墩两侧钢桁梁采用双悬臂架设.图马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥立面布置F i g E l e v a t i o nV i e wo fM a i nN a v i g a t i o nC h a n n e lB r i d g eo fM a
21、a n s h a nC h a n g j i a n gR i v e rR a i l c u m R o a dB r i d g e马鞍山公铁两用长江大桥大节段钢桁梁滩地长距转运、存放关键技术沈大才,刘爱林图钢桁梁标准节段立面及横断面布置F i g P r o f i l ea n dC r o s s S e c t i o no fT y p i c a lT r u s sS e g m e n tZ Z 号墩岸上和滩地范围主跨钢桁梁节段无法由运输船直接运输至起吊位置,需先进行转运.在Z 号墩与滩地之间水域处设 t提升站,提升站与Z 号墩间设 t运梁栈桥(与施工栈桥平行).钢桁
22、梁节段船运至提升站内后,通过提升站提升至运梁栈桥上,再利用 t运梁台车沿桥轴线运输至待起吊位置下方或依次存放在运梁栈桥上.Z Z 号墩岸上及滩地上钢桁梁施工总体布置见图.图Z Z 号墩岸上及滩地上钢桁梁施工总体布置F i g C o n s t r u c t i o nO r g a n i z a t i o no fS t e e lT r u s s e so v e rR i v e rB a n k s(b e t w e e nP i e rZ a n dP i e rZ)a n dS h o a lA r e a钢桁梁滩地长距离转运、存放关键技术针对Z Z 号墩岸上和滩地范围主
23、跨钢桁梁节段,钢桁梁节段工厂制造后采用运输船运输至施工水域,然后通过运输船绞锚缓慢进入提升站内,定位停靠.提升站的提升系统与钢桁梁节段连接,将钢桁梁节段提升至运梁栈桥顶面以上,通过提升站的纵移系统将钢桁梁节段纵移至提升站内运梁栈桥的存梁立柱正上方,下放钢桁梁节段至提升站内运梁栈桥的存梁立柱上,然后运梁台车沿运梁栈桥驶入钢桁梁节段下方,托起钢桁梁节段,沿运梁栈桥运输至待架设位置或运输至指定位置存放在运梁栈桥上,运梁台车退出,继续转运下一钢桁梁节段.钢桁梁节段提升、纵移技术Z Z 号墩岸上和滩地范围钢桁梁节段船运至桥位后,通过提升站提升至运梁栈桥上,然后进行钢桁梁节段纵移.综合考虑运输船吃水深度、
24、河床高程、提升站正上方钢桁梁架设等因素,提升站距Z 号墩中心线 m.提升站采用 立柱纵梁横梁的门式结构,横梁顶布置套提升系统,纵梁顶布置套纵移系统,以实现钢桁梁节段的同步提升、纵移和下放.提升站总体布置见图.图提升站总体布置F i g G e n e r a lL a y o u t o fL i f t i n gP l a t f o r m桥梁建设B r i d g eC o n s t r u c t i o n ,()提升站共布置组立柱,每组立柱纵、横向间距均为m,立柱采用打桩船插打至设计深度.提升站纵梁和横梁均为 m高焊接箱梁,纵梁顶设道横梁,间距 m,采用铰支座支承在纵梁上以适应
25、横梁受力变形后的梁端转角,道横梁之间通过联结系相连,以保证同步纵移.纵梁和横梁均在工厂整体制造,船运至桥位后采用 t浮吊安装.提升站的提升系统布置于横梁顶,每道横梁布置套提升系统,道横梁共布置套.提升系统纵向间距 m、横向间距 m,与钢桁梁节段边桁上吊耳对应,钢桁梁节段最大提升高度约 m.每套提升系统由 t液压提升千斤顶、钢绞线及其疏导架、绞盘等组成.钢桁梁节段提升和下放过程中,采用同步控制系统实时监测各千斤顶荷载及位移 ,偏差大于 即自动调整.钢绞线与钢桁梁吊耳通过锚梁连接,钢绞线末端采用锚具和夹片锚固于锚梁上,且锚具端部配有防松压板,防止夹片松动脱落,钢绞线与钢桁梁吊耳连接示意见图.钢桁梁
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