黃岡公鐵兩用長江大橋鋼桁梁主跨主動(dòng)快速合龍施工技術(shù)研究

（中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司，江西 九江 332001）

摘要：黃岡公鐵兩用長江大橋（以下簡稱黃岡長江大橋）主橋?yàn)榈湫碗p塔雙索面斜主桁雙層橋面大跨度鋼桁梁斜拉橋，該大橋的主梁采用了經(jīng)典的倒梯形設(shè)計(jì)。合龍施工過程中創(chuàng)造性地應(yīng)用了縱向大位移頂推裝置，極大地降低了合龍過程中主梁移動(dòng)的難度，利用三維空間定位吊具完成空間傾斜腹桿的多角度吊裝工作吊裝多角度空間傾斜腹桿。

關(guān)鍵詞：公鐵兩用橋；斜主桁；鋼桁梁斜拉橋；大跨度；主跨主動(dòng)快速合龍 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U448 文章編號：1009-2374（2015）10-0108-05 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0907

1 工程概況

黃岡長江大橋主橋?yàn)椋?1+243+567+243+81）m的雙塔雙索面斜主桁鋼桁梁斜拉橋，其具體外形和數(shù)據(jù)參數(shù)如圖1所示。其中以H形鋼混結(jié)構(gòu)為主塔橋，高193.5m，采用152平行鋼絲斜拉索，采用N形主梁，其形狀和相關(guān)參數(shù)如圖2所示。主梁采用雙層橋面，其中上層橋面為雙向四車道高速公路，下層為雙車道鐵路，所使用2片主桁向外傾斜達(dá)20.3532°。主桁節(jié)間長度13.5m，全部90個(gè)節(jié)間中，分跨共計(jì)48節(jié)間，跨中設(shè)合龍段1個(gè)。以半漂浮體系結(jié)構(gòu)為主鋼梁結(jié)構(gòu)，并采用當(dāng)前最新先進(jìn)的球形鑄鋼支座，具有縱向活動(dòng)和荷橫向限位功能，能夠有效地保證黃岡公鐵橋梁的穩(wěn)定性。鋼梁和主桁之間采用縱向液壓阻尼裝置連接，承重水平為3000kN。

圖1 主橋立面布置圖（單位：m）

圖2 主梁橫斷面布置圖（單位：m）

2 鋼梁合龍總體施工方案

合龍方案的設(shè)定，主要以該橋所使用的鋼梁結(jié)構(gòu)和施工低點(diǎn)地質(zhì)條件為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)?？偸┕し桨笧椴捎?0噸吊機(jī)拼裝架設(shè)，具體步驟如圖3所示：

圖3 鋼桁梁架設(shè)施工步驟圖

步驟①：在2、3橋墩的衡量頂完成此處鋼梁的拼接工作。

步驟②：分別在兩主塔側(cè)對稱架設(shè)鋼梁，并以鋼梁的架設(shè)速度為基礎(chǔ)掛設(shè)拉索，和主跨合龍段施工基本情況相匹配。

步驟③：合龍段合龍。

步驟④：完成最后一對斜拉索的掛設(shè)，并以懸臂完成剩余邊跨鋼梁的拼裝工作。

上述的四個(gè)步驟從開展工作的實(shí)質(zhì)角度來說，可以進(jìn)一步劃分為如下兩個(gè)階段的內(nèi)容：架設(shè)階段：墩頂鋼梁架設(shè)完成之后，通過對稱懸臂來完成合龍之前的其他鋼梁架設(shè)工作，在這一過程中全程對架設(shè)中心線和外形進(jìn)行控制，保證合龍口鋼梁線形最優(yōu)，保證合龍工作的順利進(jìn)行。合龍階段：通過對以往成功案例的分析和相關(guān)理論的應(yīng)用，選擇操作最簡、成功率最高的方案并嚴(yán)格按照方案實(shí)施，完成鋼梁主跨合龍。

3 架設(shè)階段鋼梁線形的主動(dòng)控制技術(shù)

由于本文所研究的黃岡公鐵兩用長江大橋?yàn)榇罂缍刃敝麒煨崩瓨?，在?shí)際施工過程中面臨著施工時(shí)間長、施工環(huán)境復(fù)雜、線形控制困難等多重問題，因此多角度空間斜腹桿安裝的研究尤為重要。在墩頂鋼梁的精確定位研究方面以及橫向抗風(fēng)措施的研究對于保證最終合龍的成功也同樣具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，在合龍前，還需要對合龍施工過程中的工人安全問題、整體可移動(dòng)手腳架平臺相關(guān)問題給予高度的重視和肯定。

3.1 多角度空間斜腹桿安裝方法

如上文中所介紹的，該橋采用了倒梯形截面的鋼桁梁橫，因此在斜腹件方面出現(xiàn)了面內(nèi)傾斜41.055°和面外傾斜20.3532°的多個(gè)空間角度，這客觀上增加了施工的難度。除此之外，斜腹桿安裝過程中，和其連接的上弦桿和下弦桿已經(jīng)完成安裝，因此在實(shí)際的安裝過程中，僅存的活動(dòng)空間就剩下了桿件之間的4cm拼縫間隙，這種條件下，如果拼裝過程中不能完全嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)進(jìn)行拼裝，那么必然影響工程的整體質(zhì)量。針對上述問題，采用了三維放樣法，在完美模擬重心之后，確定吊裝點(diǎn)，這樣，吊裝工人只要按照預(yù)先做好的吊裝號碼，即可對號入座，在實(shí)際架設(shè)過程中進(jìn)行簡單的微調(diào)就能較好地完成安裝工作了。

3.2 墩頂4節(jié)間鋼梁精確定位

在完成合龍工作之前，主塔鋼梁的架設(shè)工作是獨(dú)立進(jìn)行的，為了保證最終合龍后橋梁線性符合標(biāo)準(zhǔn)，在兩段主塔的架設(shè)過程中必須嚴(yán)格按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)施工，無論是平面位置還是其高程都必須完全一致，這是保證合龍過程中各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的重要前提，同樣也是保證橋梁整體性能水平符合預(yù)先設(shè)計(jì)要求的必然選擇。我們必須認(rèn)識到，每個(gè)鋼梁節(jié)間的架設(shè)水平都對后一節(jié)間的架設(shè)有相應(yīng)的影響，所產(chǎn)生的誤差將會不斷積累下去，因此對其線形、高程以及平面位置的控制有著非常重要的意義。在墩頂節(jié)間的架設(shè)過程中，需通過千斤頂來保證其各項(xiàng)指標(biāo)誤差必須小于預(yù)設(shè)值，然后對鋼梁各結(jié)構(gòu)焊接抗風(fēng)牛腿，并預(yù)留好施工間隙，方便后續(xù)施工。

3.3 鋼梁臨時(shí)鎖定及橫向抗風(fēng)措施

上文中已經(jīng)對抗風(fēng)措施有了簡單論述，這里我們對臨時(shí)鎖定和橫向抗風(fēng)進(jìn)行更為詳細(xì)的介紹。橋梁兩側(cè)的上、下游上弦桿件的外側(cè)焊接鋼牛腿，然后如圖4所示進(jìn)行抄墊操作，這樣就能夠有效地保證鋼梁的臨時(shí)鎖定了，同樣對于大風(fēng)天氣的風(fēng)載轉(zhuǎn)移到上下游橋柱和橋墩鋼梁支座上去。該方案結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，對風(fēng)載導(dǎo)致的扭矩力傳遞明確，有效地避免了大規(guī)模、復(fù)雜鎖定裝置使用導(dǎo)致的施工難度增加問題，這對于今后其他大型橋梁的抗風(fēng)和臨時(shí)鎖定施工有一定的借鑒意義。

圖4 鋼梁臨時(shí)鎖定及橫向抗風(fēng)裝置

3.4 鋼梁架設(shè)安全施工腳手平臺研究

在實(shí)際的架設(shè)過程中，包括架設(shè)線的測量等，都和手腳架平臺之間有著內(nèi)在的聯(lián)系，所研制的公路、鐵路可移動(dòng)整體施工平臺如圖5所示，極大地提高了施工的安全度，為施工人員的人身安全的保障提供了強(qiáng)有力的支持的同時(shí)，對于施工速度的提升和施工質(zhì)量的保障也同樣有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本工程中，墩旁托架的限制，

鐵路腳手平臺必須在中跨的架設(shè)完成后才能進(jìn)行安裝。

圖5 整體可移動(dòng)式安全施工腳手平臺

3.5 鋼梁懸臂架設(shè)的線形控制

在完成主塔墩頂?shù)匿摿杭茉O(shè)工作之后，具體的高程、平面位置以及最為重要的線形已經(jīng)基本固定，以此為基礎(chǔ)，在合龍工作開展之前，需要對2、3號主塔鋼梁的節(jié)間搭設(shè)懸臂。在實(shí)際的施工過程中，需配合主動(dòng)測量和糾偏技術(shù)，通過對相關(guān)檢測數(shù)據(jù)（如圖6、7所示）進(jìn)行匯總分析，以具體數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來判別下一階段的施工是否需要采用微調(diào)處理，為后續(xù)的合龍工作的展開降低難度。

圖6 主橋鋼梁架設(shè)拱度與理論值的對比分析 圖7 主梁鋼梁架設(shè)軸偏與理論值的對比分析

舉例說明，如鋼梁軸線已出現(xiàn)20mm上偏，而預(yù)定施工方案中給出的冗余為10mm，其調(diào)整過程如下：

第一步，沖釘需要按照施工要求配備。該橋采用了M30、M24兩種規(guī)格高拴，而按照我國工程現(xiàn)行《鋼梁制造規(guī)則》中的相關(guān)要求，螺栓孔徑分別為Φ和Φ，而在施工現(xiàn)場中所需要使用的標(biāo)準(zhǔn)沖釘為Φ和Φ，特制小沖釘為Φ和Φ。

第二步，完成對上、下游側(cè)下弦桿的吊裝工作，在實(shí)際的吊裝過程中，首先需要對下弦桿頂、底板拼縫兩側(cè)的拼接板中心位置各用4顆Φ32.8mm沖釘定位來保證鋼梁長度的精確，然后將拼接板的其他部分以實(shí)際螺栓孔數(shù)量的一半比例打入Φ32mm沖釘，插打完畢后吊機(jī)有意

識地向下游擺動(dòng)使桿件繞Φ32.8mm定位沖釘向下游轉(zhuǎn)動(dòng)。

第三步，斜桿的安裝和調(diào)試。以兩組滑車來承擔(dān)上游下弦桿前端和已經(jīng)完成節(jié)間下游側(cè)的拉伸工作，采用10噸導(dǎo)鏈進(jìn)行牽引，從而保證施工中的上游下弦桿繞Φ32.8mm沖釘?shù)囊苿?dòng)，在該過程中必須對其移動(dòng)范圍進(jìn)行嚴(yán)密控制，完成之后還需對糾偏量進(jìn)行測量和管理。

第四步，完成對上游側(cè)下弦桿高栓的安裝工作，在施工過程中，需要先進(jìn)行預(yù)擰緊，然后和底板拼接，最后通過腹部板面的擰緊完成整個(gè)高拴的擰緊。

第五步，安裝鐵路橋面板，與上游下弦桿連接的橫梁部位拼接板按正常施工要求采用Φ25.8mm沖釘定位，其余兩個(gè)面通過在鐵路橋面板上焊接馬板牛腿來承受橋面板的自重并調(diào)平橋面板，再將與已架設(shè)節(jié)間橋面板連接的縱梁部位拼接板根據(jù)實(shí)際情況插打Φ25mm沖釘，最后再安裝鐵路橋面板上游橫梁及縱梁高栓并終擰。

第六步，在橋面板與下游側(cè)下弦桿之間設(shè)置千斤頂，使下游側(cè)下弦桿繞Φ32.8mm定位沖釘向下游平面轉(zhuǎn)動(dòng)（前端最大相對偏轉(zhuǎn)不得超過10mm），并對糾偏量進(jìn)行測量。再對鐵路橋面板與下游下弦桿連接的橫梁部位拼接板根據(jù)實(shí)際情況插打Φ25mm沖釘，最后再安裝下游側(cè)下弦桿和鐵路橋面板下游橫梁處高栓并終擰。完成橫向糾偏工作。

3.6 確定合龍前施工狀態(tài)

鋼梁架設(shè)、吊機(jī)站位、斜拉索張拉及千斤頂布置等，都是當(dāng)前工程合龍前的施工狀態(tài)，而施工狀態(tài)的選擇對于最終的合龍效果有著直接的影響，具體情況如圖8所示：

圖8 合龍前施工狀態(tài)總體布置圖

鋼梁主跨合龍段為3號塔鋼梁L21（AE44′～AE45）節(jié)間，其合龍口詳細(xì)狀態(tài)見圖9：

圖9 合龍口狀態(tài)詳圖

4 合龍調(diào)整措施及其敏感性分析

敏感性分析是保證所采用調(diào)整措施符合工程實(shí)際使用需求的重要方法?？陀^來說，我們進(jìn)行合龍調(diào)整的目標(biāo)就是最大限度地降低合龍口兩端線形的差異，使其在標(biāo)高、轉(zhuǎn)角方面具有極高的一致性，同時(shí)順橋向間隙與桿件長度匹配，中軸線保持水平。

在實(shí)際的施工過程中，鋼梁調(diào)整有多種途徑，如溫度變化、橫向?qū)?，都是較為常見的調(diào)整方法，這些方法中，有些是主動(dòng)措施，有些則屬于被動(dòng)措施。該橋梁在合龍之前，采用了當(dāng)前國內(nèi)最為先進(jìn)的3Dbridge斜拉橋空間有限元分析軟件分析了不同調(diào)整措施的敏感性水平，具體情況如下：

4.1 溫度變化

溫度變化客觀上會對鋼梁的相關(guān)變量產(chǎn)生影響，如系統(tǒng)穩(wěn)定變化、路面溫度變差變化、斜拉索穩(wěn)定變化等，而系統(tǒng)溫度的夜間變動(dòng)情況規(guī)律較為明朗，而其他因素由于受到日照、風(fēng)速等多個(gè)環(huán)境要素的影響而難以確定具體的規(guī)律。通過敏感性分析可以發(fā)現(xiàn)，溫度每上升10℃將會產(chǎn)生X方向位移34mm，而溫度下降所導(dǎo)致的位移規(guī)律則相反。不過我們必須認(rèn)識到，系統(tǒng)溫度的變化難以進(jìn)行人工控制，屬于一種典型的被動(dòng)控制，此種控制方案只能等恰當(dāng)時(shí)機(jī)，在黃岡公鐵兩用長江大橋的合龍中，難以滿足快速合龍的施工要求。

4.2 梁面壓重

動(dòng)態(tài)壓重和靜態(tài)壓重共同構(gòu)成了梁面壓重，下面我們將進(jìn)行分別論述。動(dòng)態(tài)壓重，在實(shí)際應(yīng)用過程中主要是通過對運(yùn)梁臺車在路面停放位置的改變來進(jìn)行調(diào)整，具體操作防范相對簡單，通常情況下主要在調(diào)整豎向Z撓度和繞Y轉(zhuǎn)角的過程中搭配其他措施使用。

靜態(tài)壓重，在本工程中，主要是根據(jù)實(shí)際的壓重效果吊機(jī)位置，在充分考慮操作的便利性的基礎(chǔ)上選擇主塔鋼梁主跨L19節(jié)間公路面上下游兩側(cè)進(jìn)行靜態(tài)壓重。通過敏感性分析我們可以發(fā)現(xiàn)，單側(cè)不對稱壓重的情況下，橫斷面剛度帶來的合龍口Z撓度以及橫向偏載荷導(dǎo)致的合龍口鋼梁橫斷面產(chǎn)生整體扭轉(zhuǎn)。作為一種較為常見的主動(dòng)調(diào)整措施，壓重對于上述兩種問題的調(diào)整有較良好的效果。除此之外，單桁不對稱壓重，還能夠有效地調(diào)整斷面扭轉(zhuǎn)，不過由于壓重材料的組織和運(yùn)輸相對復(fù)雜，因此在實(shí)際的應(yīng)用過程中經(jīng)常性地采用預(yù)壓重的方式進(jìn)行。

4.3 調(diào)整斜拉索

根據(jù)現(xiàn)有斜拉索資源張拉千斤頂資源數(shù)量和現(xiàn)場的實(shí)際施工環(huán)境，本工程中選擇了張拉和張放18號斜拉索來調(diào)整合龍口相關(guān)參數(shù)。通過敏感性分析我們可以發(fā)現(xiàn)，中、邊跨18號索每根索索力增加100t，合龍口整體產(chǎn)生63mm的豎向Z撓度和0.35千分弧度的繞Y轉(zhuǎn)角；主跨18號索每根索索力增加100t，合龍口整體產(chǎn)生39mm的豎向Z撓度和0.27千分弧度的繞Y轉(zhuǎn)角；主跨上游側(cè)18號索索力增加100t，合龍口上游產(chǎn)生20mm的豎向Z撓度，下游產(chǎn)生17mm的豎向Z撓度，同時(shí)產(chǎn)生0.12千分弧度的繞Y轉(zhuǎn)角和-7mm的橫向Y位移，這也就是說，這里的主跨18號索單側(cè)不對稱張拉，由于鋼梁橫斷面剛度使得合龍口整體產(chǎn)生豎向Z撓度，同時(shí)由于單側(cè)偏載使得合龍口鋼梁橫斷面產(chǎn)生整體扭轉(zhuǎn)和橫向位移（兩側(cè)上弦產(chǎn)生3mm高差和7mm的橫向位移）。此種施工措施作為一種典型的主動(dòng)調(diào)整措施，在實(shí)際的應(yīng)用過程中具有操作方便快捷、在豎向Z撓度和繞Y轉(zhuǎn)角上的調(diào)整效果良好的特點(diǎn)，是對上述兩項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整的主要途徑，不過由于糾偏的量級過小，因此在鋼梁橫斷面扭轉(zhuǎn)方面的應(yīng)用并不能取得預(yù)期效果。

4.4 縱向頂推

按照實(shí)際的合龍要求，在實(shí)際的合龍過程中為了保證此項(xiàng)工作的順利完成，合龍口兩端鋼梁必須能夠縱向移動(dòng)方面必須有長距離、高精度移動(dòng)能力，所以我們需要采用兩級調(diào)整的模式來完成對鋼梁軸向X位移操作提供支持。其中第一級為大范圍粗略調(diào)整，也就是說，通過對圖4所示的裝置來將牛腿與塔柱之間的抄墊更換為500t千斤頂，以此為基礎(chǔ)來重新構(gòu)建一個(gè)“鋼梁縱向大位移頂推裝置”；而第二級則是在小范圍內(nèi)的細(xì)致調(diào)整，所形成的裝置如圖10所示，通過敏感性分析我們可以發(fā)現(xiàn)，用以對合龍口軸向X位移進(jìn)行微調(diào)。由敏感性分析成果可知，鋼梁沿縱橋縱向頂推200t，那么實(shí)際上合龍口產(chǎn)生42mm的軸向X位移和-22mm的豎向Z撓度。必須認(rèn)識到，縱向頂推作為當(dāng)前階段使用最為頻繁的一種主動(dòng)調(diào)整措施，由于本身有兩級調(diào)控措施，在實(shí)際的應(yīng)用過程中表現(xiàn)出強(qiáng)大的可操控性，整體調(diào)整效果良好，有較大的使用價(jià)值。

圖10 合龍口頂推調(diào)整裝置

4.5 合龍口平面橫向?qū)?/p>

圖11 橫向?qū)b置 圖12 合龍口頂拉調(diào)整裝置

如上文中所論述的，在鋼梁的建設(shè)過程中，每一段節(jié)間都嚴(yán)格地控制了誤差水平，因此在最終的合龍口上，絕對橫向Y位移的量實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)先設(shè)定的施工規(guī)范，不過由于合龍口兩端之前仍然有微小的橫向Y位移，根據(jù)施工的具體情況，設(shè)置了在雙層路面的如圖11所示的橫向?qū)b置，對這Y位移進(jìn)行微調(diào)操作，直至兩端吻合。通過對此方面數(shù)據(jù)的敏感性分析我們可以發(fā)現(xiàn)，合龍過程中，公路面合龍口兩端的對拉力為10噸，和鐵路路面相等，經(jīng)此操作之后，能縮短22mm Y位移。作為一種典型的主動(dòng)調(diào)整措施，合龍口平面橫向?qū)趯?shí)際的工程應(yīng)用中，表現(xiàn)出良好的精確性，同時(shí)操作也相對簡單，能夠快速實(shí)現(xiàn)對橫向Y位移的大規(guī)模調(diào)整，因此應(yīng)用范圍相對廣泛，多見于我國國內(nèi)多項(xiàng)工程中。

4.6 架梁吊機(jī)對提鋼梁

在施工過程中，由于多種因素的營銷，合龍口兩段的鋼梁上，無論是橫向還是縱向上都客觀存在高差，同時(shí)兩段的實(shí)際扭轉(zhuǎn)情況也不盡相同，這種情況下，整體相對扭轉(zhuǎn)的存在不可避免，因此要求我們在實(shí)際的施工過程中必須以相對扭轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用兩段的吊梁機(jī)進(jìn)行如圖12所示操作，以50噸提升力推進(jìn)兩端的吻合。通過敏感性分析我們可以發(fā)現(xiàn)，在50噸提升力的狀態(tài)下，能夠促使兩層路面的上、下游弦桿分別產(chǎn)生42mm和26mm相對高差，并能產(chǎn)生一定水平的橫向Y位移，正調(diào)整方式所產(chǎn)生的調(diào)整遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了所需要的調(diào)整量，因此不僅能夠有效地滿足調(diào)整的客觀需求，同時(shí)還為其提供了一定水平的冗余。此種方法具有較好的可操作性、方便快捷的同時(shí)，對于鋼梁橫截面的整體扭轉(zhuǎn)效果良好，因此被選為本工程的主要糾偏措施。

5 合龍步驟

5.1 總體概述

龍口鋼梁的調(diào)整方案制定工作需要我們進(jìn)行一個(gè)完整的全面檢測，以此為數(shù)據(jù)參與敏感性檢測。在方案實(shí)施之前，需要將合龍口鋼梁預(yù)先調(diào)整至理想狀態(tài)，然后根據(jù)對其進(jìn)行的連續(xù)檢測，通過數(shù)據(jù)復(fù)核理論的應(yīng)用，找出具體影響因素的實(shí)際影響能力，根據(jù)相應(yīng)指標(biāo)體系為其賦予權(quán)重比例。通過對“鋼梁縱向頂推裝置”的應(yīng)用，完成主塔鋼梁的邊跨側(cè)縱移15cm移動(dòng)，這為后續(xù)調(diào)整施工和相關(guān)構(gòu)建的安裝提供了必要的操作空間，極大地方便了后續(xù)操作。在實(shí)際的安裝過程中，首先完成2根下弦桿到E44′節(jié)點(diǎn)的安裝操作，完成此項(xiàng)操作之后，繼續(xù)采用專業(yè)設(shè)備完成對安裝斜桿到A44′節(jié)點(diǎn)的安裝，并為后續(xù)的2根上弦桿到A44′節(jié)點(diǎn)安裝提供支持，最后在E45/A45節(jié)點(diǎn)處完成對合龍段弦桿前端拼接板的安裝工作，通過主動(dòng)和龍過程中所產(chǎn)生的一系列事實(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及上文中所論述的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)的敏感性分析結(jié)果，選擇合理的調(diào)整措施，為整個(gè)鋼梁的安全、平穩(wěn)合龍?zhí)峁?shù)據(jù)支持，三維4個(gè)變量調(diào)整到位，按先合龍弦桿、再合龍斜桿的順序依次進(jìn)行，同時(shí)開始2號塔主跨L21（A44～A45）處的其他焊接工作。

5.2 將鋼梁調(diào)整到預(yù)設(shè)狀態(tài)

由于在最初設(shè)計(jì)階段提出了合龍口連續(xù)36小時(shí)檢測的要求，我們需要通過對上文中所分析的各類型調(diào)整措施的應(yīng)用，將鋼梁的狀態(tài)調(diào)整至符合預(yù)設(shè)要求的水平。在X軸向上的調(diào)整：通過對“縱向頂推”的充分利用，完成預(yù)調(diào)整工作；在豎向Z撓度及繞Y轉(zhuǎn)角上的調(diào)整：主要是通過對“調(diào)整斜拉索”和“梁面壓重”的利用完成；橫向Y位移調(diào)整：利用“合龍口平面橫向?qū)贝胧⑵湔{(diào)整到預(yù)設(shè)狀態(tài)；橫斷面扭轉(zhuǎn)調(diào)整：利用“架梁吊機(jī)對提鋼梁”措施完成調(diào)整。必須認(rèn)識到，上述四個(gè)變量的調(diào)整都是彼此相關(guān)的，合龍段兩端鋼梁的預(yù)調(diào)整工作必須嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行，環(huán)環(huán)相扣，為合龍工作的順利完成奠定良好基礎(chǔ)。

5.3 合龍口36小時(shí)連續(xù)監(jiān)測

完成對合龍段鋼梁的預(yù)調(diào)整工作之后，按照施工要求，我們要對其進(jìn)行36小時(shí)的連續(xù)檢測，通過多種途徑對其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測并作好記錄工作，找到各項(xiàng)因素對合龍口兩端鋼梁所產(chǎn)生的具體影響，并將其進(jìn)行量化、賦值處理。

5.4 鋼梁向邊跨側(cè)縱移15cm

在施工過程中，針對鋼梁本身的不平衡索力，可選擇“鋼梁縱向頂推裝置”完成調(diào)整，對兩側(cè)主塔鋼梁反向頂推15cm，為預(yù)裝件的施工提供必要的施工操作空間，同時(shí)也保證了溫度變化對合龍后連接構(gòu)件的溫度變化條件下的穩(wěn)定性的保證提供支持。

5.5 安裝合龍段主桁桿件

第一，安裝合龍段2根下弦桿（圖13），將桿件吊裝到位，安裝桿件與鋼梁E44′節(jié)點(diǎn)的全斷面拼接板，按要求插打沖釘。另一端帶長圓孔的腹板拼接板安裝到2號塔鋼梁E45節(jié)點(diǎn)上，且此拼接板與合龍桿件之間不連接（等待合龍時(shí)連接）。

圖13 合龍段下弦桿安裝 圖14 合龍段斜桿安裝

第二，安裝2根斜桿（圖14）。先安裝上口拼接板，插打沖釘?shù)轿?，下口拼接板暫不安裝，等4根弦桿合龍完后再合龍斜桿。

第三，安裝2根上弦桿。安裝方法與下弦桿相同。至此，主桁桿件均完成單端安裝，接下來就是準(zhǔn)備合龍主桁桿件。

5.6 合龍主桁4根弦桿

第一，一切準(zhǔn)備就緒，選擇夜間溫度較為恒定時(shí)段進(jìn)行主桁桿件的合龍。首先對合龍口進(jìn)行全面監(jiān)測，然后對相應(yīng)變量進(jìn)行調(diào)整。

第二，利用“縱向頂推”措施分別將兩主塔鋼梁向主跨側(cè)縱移，同時(shí)利用各項(xiàng)調(diào)整措施對其他3個(gè)變量進(jìn)行實(shí)時(shí)微調(diào)，現(xiàn)場實(shí)時(shí)觀察合龍口4根弦桿兩側(cè)腹板長圓孔相對情況，直至將長圓孔銷軸插入長圓孔內(nèi)，使合龍口兩端Z方向互相約束。

第三，繼續(xù)將兩主塔鋼梁向主跨側(cè)縱移，同時(shí)根據(jù)需要對相關(guān)變量進(jìn)行微調(diào)，直至弦桿合龍點(diǎn)兩側(cè)腹板圓孔重合，立即將圓孔銷軸插入圓孔內(nèi)，使4根弦桿的合龍點(diǎn)形成鉸接，并迅速完成剩余拼接板的安裝，并按要求插打沖釘。

全部合龍施工工程僅耗時(shí)5h，在這一過程中需要注意在太陽升起之前，需要及時(shí)完成所有縱向束縛解除工作，以避免溫度對鋼梁位置的影響。

5.7 合龍斜桿及安裝橋面板

合龍斜桿下口合龍點(diǎn)，插打沖釘?shù)轿?，以此為基礎(chǔ)，我們進(jìn)一步完成對合龍段主桁桿件的高栓施工操作后，利用栓焊依次完成兩層面板施工，最終完成所有的合龍工作。

6 結(jié)語

本研究中的黃岡長江大橋主跨鋼梁合龍工作順利完成，整體合龍質(zhì)量遠(yuǎn)高出預(yù)先設(shè)定施工標(biāo)準(zhǔn)，鋼梁整體線形流暢，穩(wěn)定性極高。在合龍施工以及前期準(zhǔn)備過程中，多種國內(nèi)外領(lǐng)先施工技術(shù)得到了順利應(yīng)用，較好地控制了架設(shè)過程中各桿件具體精度參數(shù)，并通過行之有效的敏感性分析和現(xiàn)場相關(guān)驗(yàn)證，找出了最為符合本工程施工條件的調(diào)整措施并投入實(shí)踐，為本工程施工難、精度要求高問題的解決提供了強(qiáng)有力的支持，同時(shí)也極大地加強(qiáng)了施工的安全性，降低了工程施工風(fēng)險(xiǎn)，對我國日后同類橋梁的合龍施工提供了借鑒和參考。

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作者簡介：張露（1982-），男，中鐵大橋局集團(tuán)第五工程有限公司工程師，研究方向：橋梁施工技術(shù)。

（責(zé)任編輯：陳 倩）