港珠澳大桥青州航道桥桥塔结形撑制造工艺研究.pdf

《港珠澳大桥青州航道桥桥塔结形撑制造工艺研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、世界桥梁2017年第45卷第1期(总第185期)71港珠澳大桥青州航道桥桥塔结形撑制造工艺研究陈正，李莉，李静(中铁山桥集团有限公司，河北秦皇岛066205)摘要：港珠澳大桥青州航道桥为双塔双索面斜拉桥，桥塔为钢筋混凝土门形框架结构，塔柱上联结系统采用“中国结”式结形撑。为保证结构异形、外形尺寸大，单个自重780t的结形撑满足设计及安装精度要求，通过方案比选确定采用对称板单元组拼后整体节段对称施焊的方案。施工中通过地样线放出实际结形撑安装状态的线形，对节段预拼装以保证节段间连接。在与预埋段连接的节段上预留二次

2、配切量，架设前根据实际测量预埋件安装尺寸配切节段。实际架设结果表明结形撑线形、节段间连接构造均满足设计及规范要求。关键词：斜拉桥；钢筋混凝土结构；结形撑；预拼装；制造；节段；线形；工艺中圈分类号：U448．27；U443．38文献标志码：A文章编号：167l一7767(2017)0l一0071一051工程概况港珠澳大桥是连接香港、珠海及澳门的特大型交通基础设施，为珠三角地区新的地标性建筑。在标准方面同时满足内地、香港及澳门三地建设标准，设计使用寿命120年。大桥工程包括3项内容：一是海中隧道工程；二是香港、珠

3、海和澳门三地口岸；三是香港、珠海、澳门三地连接线。其中主体桥梁工程全长约22．9km，青州航道桥为主体桥梁工程中的一部分，为双塔双索面钢箱梁斜拉桥[1]，桥跨布置为(110+236+458+236+110)m，桥梁钢结构总重2．971万吨。港珠澳大桥青州航道桥结形撑设置于2个塔柱之间，为中国结造型[2]，总高50．15m，总宽28．09m。结形撑自上至下分为Tl、J1、J2Xl、J2A2、J2X2、J3、T2七种节段，另外根据现场安装要求，T1、T2每种节段细分为2个小节段(T1A、TIB、T2A、T2B)，

4、因此在实际制造过程中，结形撑共划分成9种节段类型，每个桥塔上的节段总数为16个口4]。结形撑立体示意如图1所示。结形撑节段采用带有矩形内凹倒角的箱形横断面，高度(Jl西1桥向尺寸)为4m，宽度渐变为2．60～12．085m。每个结形撑标准节段由顶板、底板、边板、面板、隔板等组成，顶底板及边板母板采用40mm厚钢板，其上加劲肋采用24mm钢板。结形撑节段间采用高强度螺栓连接和焊接2种连接形式。结形撑标准节段横断面如图2所示。图l结形撑立体示意顶板／；厅雨可彳飞挲腹板2AT2B司吲—D边板0

5、

6、’b～』一～一㈣扳

7、底板图2结形撑标准节段横断面2结形撑结构特点及加工制造难度分析该结形撑结构在制造中有如下重点与难点：收稿日期：2016—11一09作者简介：陈正(1982一)，男，工程师，2008年毕业于北京交通大学铁道工程专业(E—mail：464042894@qq．corn)。72世界桥梁2017，45(1)(1)结形撑节段整体外形尺寸及焊接变形控制。结形撑制造节段高达4m，箱体外形尺寸大；在部分制造节段中，横隔板数量仅为2个，并且离箱口距离较远(见图3)；结形撑箱体周圈壁板板厚均为40mm，角接时采用坡口角焊缝焊接，焊

8、缝填充量大，焊接变形控制难度高。图3J1节段示意(2)结形撑中国结线形控制。结形撑全部节段均在同一平面上，平面整体造型为中国结，造型新颖却很复杂。结形撑中心线上既含有直线段，又包括圆弧段，同时中心线又有交叉，对于划分成多个节段的结形撑总拼后形成此线形有一定的难度。中国结线形如图4所示。混凝土塔图4中国结线形(3)与预埋节段间的对接连接。结形撑节段根据结构位置先后分为预埋段及标准段，其中T1、T2节段为预埋段，首先安装并浇注于混凝土桥塔之上，因混凝土收缩徐变预埋段会产生难以预测的位移Es3；J1、J2、J3为标

9、准节段，桥塔封顶后分阶段安装，安装误差为±3mm，预埋段与标准段安装时可能会出现较大误差。若预埋段安装时出现较大位移偏差，标准段与预埋段间的钢板将很难对接。为保证标准段与预埋段能够可靠对接，必须在结形撑制造之初就制定相关预案。3结形撑加工制造针对上述结形撑加工制造难点，特制定了结形撑总体制造方案，以保证结形撑制造质量满足使用要求。3．1节段制造方案以结形撑标准节段J1为例，儿节段为等高变宽横断面的异型箱体结构，由l块底板、1块顶板、4块面板、2块边板、4块边腹板、2块隔板组成，板单元块体类型较少，结构较为清晰

10、。在对J1节段做整体拼装方案时有2种初步方法，具体如下。(1)方法一：底板及两边腹板、两侧面板先组焊为④；边板与面板组焊成梳形结构为⑥；隔板为⑨；顶板与两边腹板组焊成槽形◎。方法一组装示意如图5所示。方法一优点：①首先进行板单元组装然后节段组装，减少主角焊缝数量，减少了整体节段焊接的工时；②边板与面板组成的梳形单元⑥安装时不需要穿插，安装较为容易。方法一缺点：①底板盆形块体外延出次面板，其上共有4条