三索面三主桁斜拉桥中跨合龙技术

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1、三索面三主桁斜拉桥中跨合龙技术：武汉天兴洲公铁两用长江大桥是世界首次采用三主桁、三索面的钢桁梁斜拉桥新结构，针对中跨合龙点多、三面斜拉索索力与主桁结构的内力变形间的影响关系复杂、合龙点多方向变形控制精度要求高、结构受力与变形呈现出复杂的空间效应的特点进行深入研究，制定出钢梁合龙多点同步合龙、合龙口多方向变形主动控制和空间结构的无应力状态法控制技术方案措施，成功实现了天兴洲大桥中跨的精确、快速合龙。　　关键词：三索面；三主桁；钢桁梁；斜拉桥；中跨合龙；桥梁施工　　Abstract:-roadbridgeistheorethantaintru

2、ssstructurecableforceoftheinternalforceredistributionofthedeformationoftheplexrelationshipbetentishigh,thedeformationstructurestressanddeformationpresentaplexspaceeffectonthecharacteristicsofthoroughresearch,closuremulti-pointsynchronousfinalclosureclosure,moreactivecontr

3、olanddirectionofthedeformationofthespacestructureofnostressstatemethodcontroltechnologyprojectmeasure,thesuccessfulrealizationoftianxingzhoubridgeacrosstheprecise,fastintheclosure.　　Key196m504m196m98m=1092m双塔双层五跨连续钢桁梁斜拉桥（图１），上层为双向六车道公路、下层为四线铁路，主梁结构创新设计了三索面、三主桁斜拉桥新结构，主桁为“N

4、”形桁架，桁宽30m、桁高15.2m（图2），节间长度14m。斜拉桥三个索面分别锚于三片主桁的上弦，单塔共设16对96根斜拉索。公路桥面板系在两个边跨梁端各168m范围内设计为混凝土结合板外，中间756m长范围内设计为钢正交异性结合板结构；铁路桥面系采用纵、横梁体系。每个主塔及桥墩处三片主桁下均设有竖向刚性支座，纵向为活动，在两主塔处主塔横梁与三片主桁之间设纵向液压阻尼支座。[1-3]　　　　图1天兴洲大桥主桥结构总布置图　　　　图2天兴洲大桥钢梁断面图　　2主要研究内容、方法及目标　　在天兴洲大桥中跨合龙的关键工序中，三索面、三主桁斜拉

5、桥新结构较传统的双索面斜拉桥、双主桁桥梁而言具有合龙点多（6个合龙点、9根主桁合龙杆件）、三面斜拉索索力与主桁结构的内力变形间的影响关系复杂、合龙点多向变形控制精度要求高的特点，结构受力与变形呈现出复杂的空间效应，这使得传统的合龙技术已不能完全解决新结构工程在实施阶段所遇到的技术难题。　　2.1主要研究内容　　⑴、研究结构合理的中跨合龙状态，确定中跨合龙的合理工况。　　⑵、结合本桥构造上的特点，研究可用于中跨合龙时的各项调整措施及各项调整措施之间的相互影响。　　⑶、研究由于已安装斜拉索的索力引起的主梁中、边桁上弦杆、下弦杆压缩量对中跨合龙

6、影响，并研究对该项影响的有效调整措施。　　⑷、研究由于制造偏差和索力张拉偏差、合龙时合龙口两端结构不对称、温度变化等引起的主梁合龙口高差及转角偏差、合龙口上下游高差、主梁轴线偏差的平差调整措施，并分析实施调整措施对结构受力和变形影响。　　⑸、研究主梁合龙前最优的斜拉索调索方案，从而达到快速调整结构合龙状态的目的。　　⑹、研究并优化合龙杆件的安装顺序，以确保在温度变化较小的时段内完成钢梁合龙以及不能一次性合龙对主桥结构、合龙杆件安全性问题与应对措施。　　2.2主要研究方法　　⑴、建立斜拉桥的三维空间计算模型，应用3Dbridge桥梁空间分析

7、软件对各种工况及调整措施进行仿真计算分析。　　⑵、以施工监控过程中积累的监控数据为参考，对合龙工况的选定及合龙状态调整措施进行效果分析。　　⑶、合龙前对主要调整措施进行现场调整试验，验证其调整效果。　　2.3主要研究目标　　⑴、确保结构合龙期间所实施的各种调整措施，在最不利的工况条件下结构受力及变形都处于安全可靠状态。　　⑵、在本桥可实施的各种调控措施中找出操作最简单、实施效果最优的调控措施。　　⑶、通过简单有效的调控措施，达到三主桁三索面斜拉桥合龙口的上下弦杆　　和斜杆的9根杆件6个合龙点快速、精确的同步合龙。　　　　3研究过程及实施效

8、果　　3.1总体施工方案　　根据工期及现场施工地形条件，天兴洲大桥钢梁架设采用整节段架设与散拼架设相结合的方案，在中跨侧以整节段架设为主，在主塔墩顶和边跨侧整节段架设比较困难的江滩，则采用散拼