斜拉桥中跨基于合龙缝控制的合龙施工工法

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1、斜拉桥中跨基于合龙缝控制的合龙施工工法1前言目前公知的斜拉桥中跨合龙施工时，主要有两种施工方法：一种为配切法，一种为常规的几何尺寸法。该两种方法在实施过程中均采用控制合龙口思路进行合龙。按该思路合龙时，要求在合龙前对合龙口两端已安装悬臂梁之间的相对状态进行精确调整控制，使合龙口合龙前的空间位置状态基本与合龙后的一致。为达到该目的，通常在合龙前采用在合龙口两侧悬臂梁端设置配重（合计换算重量等于合龙段重量）以考虑中跨合龙段重量对桥梁线性及合龙口相对状态的影响；同时，在合龙前，需完成合龙口两端已安装悬臂梁段相对轴线、高程位置的调整，而为保

2、证合龙口两端的已安装悬臂梁在调整后不因外部条件的变化而导致相对位置的变化，一般要在合龙口两端的悬臂梁间设置劲性骨架，以锁定合龙口两侧的悬臂梁，使合龙前合龙口两端悬臂梁保持联动，确保相对轴线、高程位置不发生变化。该方法操作复杂，辅助工序较多，且不安全因素多，风险大，且由于合龙口两端悬臂梁段前端空间位置的影响无法配置太多的重量以及合龙时对劲性骨架刚度的要求，致使采用以往施工方法合龙时，中跨合龙段一般长度（5～7m）大大小于标准梁段长度（一般标准梁段长度为15m），致使该区段环向焊缝密集，对桥梁的整体受力不利。由湖南路桥建设集团公司承建的

3、斜拉桥荆岳长江公路大桥，在中跨合龙时，采用控制合龙缝的施工方法进行合龙，该方法不但能够使中跨合龙段在满足精度的要求下，施工过程大大简化，且取消了合龙口两端悬臂梁段前端的配重及合龙口两端悬臂梁段间的劲性骨架，使斜拉桥中跨合龙施工程序更加简单便捷。同时，可优化当前合龙段梁段的设计长度，使其节段长度可基本保持与标准节段一致，有利于箱梁的结构受力。研制的《斜拉桥中跨基于合龙缝控制的合龙施工技术》，经湖南省住房和城乡建设厅组织的技术鉴定，其关键技术成果具有重大的创新性，总体上达到国内领先水平，具有较大的经济、社会效益和显著的推广应用价值，经总

4、结形成此工法。2工法特点2.1本工法以精确控制合龙缝的中跨合龙施工方法取代以往精确控制合龙口的施工方法，即合龙段与合龙口两端的已安装悬臂梁段的拼接分两次进行。第一次拼装时，合龙段与合龙口一侧的悬臂梁段间按标准梁段的拼装方法进行；第二次拼装时，合龙段与合龙口另一侧的悬臂梁段的环向拼装缝为合龙缝，为合龙施工过程中需主要控制的拼装缝，该缝拼装完成后，即完成全桥的合龙。2.2取消了常规施工方法中的合龙口劲性骨架及梁端配重。12.3对于以前常规施工方法：采用焊缝锁定装置锁定合龙缝，终使合龙缝的焊缝在焊接过程中处于无应力状态。2.4通过合龙口宽

5、度纵向调整装置纵移悬臂钢箱梁调整合龙口宽度的方式，提高合龙段安装精度高，使合龙焊缝宽度可控。2.5工法使中跨合龙摆脱对温度条件的依赖，在任何温度条件下均可完成合龙施工。各工序操作时间没有严格的限制，各工序施工及衔接允许一定的时间误差，对施工组织要求简单。2.6施工精度高，过程安全可靠、方便、快捷，大大缩短了工期。3适用范围本工法适用于所有主跨为钢箱梁的斜拉桥的中跨合龙施工。4工艺原理合龙前，应在合龙口一侧塔区的钢箱梁与塔柱下横梁间设置好合龙口宽度纵向调整装置（根据实际需要，也可同时在两侧塔区均设置合龙口宽度纵向调整装置）；在完成合龙

6、口两端所有悬臂梁段安装后，对合龙口两端已安装梁段在不同温度条件下进行多次观测，得出在各温度条件下合龙口两端已安装钢箱梁总长，根据以上测量值推算出合龙口两端已安装钢箱梁在设计温度下的总长，由此计算出合龙段钢箱梁在设计温度下的长度值。由该长度值经温度修正后（修正温度为下料时的温度）对预先已加工好并预留有足够长度的合龙段钢箱梁进行下料。根据合龙口与下料后合龙段钢箱梁长度的差值，由主桥一侧塔区钢箱梁合龙口宽度调整装置对该侧主桥悬臂钢箱梁施加纵桥向水平力，调整合龙口宽度以适应合龙段钢箱梁长度。吊装中跨合龙段就位，按标准梁段的拼装方法首先完成合

7、龙段与主桥另一侧合龙口钢箱梁的匹配、拼装及主腹板的焊接，完成第一道拼装缝的初步拼装。然后，开始合龙段与装有合龙口宽度纵向调整装置侧的悬臂钢箱梁间第二道拼装缝（即合龙缝）的拼装工作：由主桥该侧塔区钢箱梁纵向顶推装置对该侧钢箱梁施加反向顶推力调整合龙口宽度，同时，调整第二道拼装缝（即合龙缝）两端梁段的轴线、高程位置及缝宽，并使合龙缝两端的梁段在预留一定焊缝宽度的条件下顶紧，完成合龙缝两端梁段的匹配。锁定焊缝锁定装置，使合龙焊缝在无应力的条件下完成焊接。完成中跨合龙施工。（见图4）2图4中跨合龙施工方案图5工艺流程及操作要点5.1施工流程

8、图（见图5.1）图5.1施工流程图35.2操作要点5.2.1合龙段钢箱梁制作合龙段钢箱梁在工厂制作时两侧各留有200mm加工余量，在安装该梁段前，由监控单位根据测量及计算确定下料梁长，然后进行长度下料。5.2.2桥面吊机准备中跨钢箱梁