刚性悬索加劲钢桁梁架设与安装施工工法.pdf

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刚性悬索加劲钢桁梁架设与安装施工工法

1.前言

莞深高速公路连接东莞环城路,构建东莞中心城区道路网基本框架,成为广州、深圳之间的

第二条快速通道,并向北与增莞深高速公路增城段、广州北三环相接,连通广惠高速公路、京珠

高速公路,使莞深高速公路与珠三角乃至全国高速公路联网,对加强东莞对外联系,推进城市升

级具有重要意义。

东江大桥位于莞深高速公路北端石碣段跨越东江南支流处,是目前国内第一座双层公路桥。

全长1.922km,上层莞深高速公路为双向6车道,下层环城路城市快速路为双向8车道,双层桥共

14个车道,桥面宽度2³16.25m,路幅规模居国内之首。主桥全长432m,为双层刚性悬索加劲钢

桁梁桥。主桥上部结构为三跨连续钢桁梁,跨径组合为(112+208+112)m。主桁立面采用有竖杆的

华伦式桁架,上加劲弦采用二次抛物线,上弦与上加劲弦之间用吊杆连接。主桁横向采用三桁结

构,桁高10m,桁间距2x18m,塔高/中间支点处上加劲弦中心到上弦中心高度28m,上加劲弦与

上弦在跨中合成上弦;节间长度8m。主桁三片桁间仅在中间支点上加劲弦与上弦间的大竖杆处设

有横向联结系,其他位置将竖杆与横梁联结成横向框架。主桁杆件为箱型截面整体节点结构,杆

件之间采用高强度螺栓连接。钢梁主材所采用的材质有Q420qE、Q370qE、Q370qC(GB/T714-

2000)和Q345C(GB/T1591-94),高强度螺栓采用20MnTiB、螺母采用15MnVB、垫圈采用45号

钢,全桥钢梁总重约15000吨。全桥钢梁布置图如图1。

图1钢桁梁立面图

东江大桥造型美观,结构新颖,受力性能复杂,设计、施工技术难度大,科技含量高,采用

三片加劲钢桁整体受力,大大节省了钢材用量。中铁十四局集团第五工程有限公司在东江大桥刚

性悬索加劲钢桁梁施工过程中开展了技术攻关,通过边跨、中跨及加劲弦施工,总结了《东江大

桥刚性悬索加劲钢桁梁施工技术》。《刚性悬索加劲钢桁梁架设与安装施工工法》就是在此施工技

术的基础上形成的。通过本工法的实施,确保了施工质量和安全,提高了工效,减少了设备使用

数量,工期提前2个月,具有显著的经济和社会效益,推广应用前景广阔。

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2.工法特点

2.1机械化程度高。从钢梁预拼、运输、边跨平弦架设、主跨平弦架设及合拢、加劲弦架设

等工序,采用成套施工机具和设备,机械化作业,降低工人劳动强度,效率明显提高。

2.2专业化水平高。从钢梁制造、预拼到架设,选择专业化的施工队伍,分工序对作业人员

进行岗前培训,掌握质量控制要点,专业化管理。

2.3技术先进。采用三片加劲钢桁整体受力,钢梁杆件运输和拼装及架设新装备,形成了刚

性悬索加劲钢桁梁新工艺,技术先进,符合设计标准。

2.4节约材料。东江大桥造型美观,结构新颖,受力性能复杂,设计、施工技术难度大,科

技含量高,采用三片加劲钢桁整体受力,大大节省了钢材用量。

2.5满足河道通航要求。全桥跨越东江河道,主跨悬臂拼装架设,跨中设临时支墩,在临时

支墩上调整后合拢,满足河道管理部门对上下游通航的要求。

3.适用范围

3.1刚性悬索加劲钢桁梁架设与安装施工。

3.2其它类似条件下的钢桁梁架设与安装施工。

4.工艺原理

刚性悬索加劲钢桁梁架设与安装施工工艺原理是:

钢梁的架设采用节点排架法和悬臂拼装法相结合的方案,从南北两岸向跨中双向架设。两边

跨采用节点排架法拼装,利用栈桥上横跨主桁的龙门吊机分别从S2和N2号墩向S1和N1号墩进

行边跨平弦杆件的架设;然后利用上层平面上拼装的两台桅杆式架梁吊机分别向跨中继续悬臂拼

装主跨平弦部分杆件,到主跨跨中辅以临时支墩进行调整并合拢;两台架梁吊机再从跨中后退,

进行加劲弦及吊杆的架设。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

东江大桥刚性悬索加劲钢桁梁架设与安装施工含边跨、中跨平弦及加劲弦架设,包括支座安

装、桥面铺装,计划工期为21个月,实际工期为

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