寧朝新

（中鐵大橋局集團第四工程有限公司，江蘇南京 210031）

1 工程概況

滬通長江大橋主航道橋采用雙塔三索面公鐵兩用鋼桁梁斜拉橋，孔跨布置為（142+462+1 092+462+142）m，全長2 300 m。采用深水沉井基礎、鉆石形混凝土索塔、三主桁箱桁組合主梁、2 000 MPa 平行鋼絲拉索、鋼錨梁錨固的總體設計方案［1-2］。滬通長江大橋主航道橋立面布置見圖1。

圖1 滬通長江大橋主航道橋立面布置（單位：m）

2 鋼錨梁

鋼錨梁由受拉錨梁和錨固構造組成，每對斜拉索面內(nèi)的恒載平衡水平分力由鋼錨梁承受，恒載不平衡水平分力通過錨梁腹板與牛腿預埋鋼板間的高強度螺栓傳至塔壁由主塔承受。運營階段不平衡水平分力通過錨梁腹板與牛腿預埋鋼板間及錨梁底板與牛腿蓋板間的高強度螺栓傳至牛腿，再傳遞至塔壁，由主塔和鋼錨梁共同承受。豎向分力通過牛腿傳至主塔，全部由主塔承受，空間索在面外的水平分力由錨梁自身平衡［3-6］。在中跨側錨梁與鋼牛腿的接觸面之間采用不銹鋼和四氟板構成的滑動摩擦副，錨梁高強度螺栓孔邊跨側為圓孔，中跨側為長圓孔。鋼錨梁及鋼牛腿擰緊邊跨側高強度螺栓，中跨側高強度螺栓初擰至設計值的20%，安裝定位沖釘后吊裝就位。斜拉索張拉時松開中跨側高強度螺栓及沖釘，鋼錨梁沿縱向可以通過四氟板摩擦面滑動，待二期恒載施工完成調(diào)索，再擰緊中跨側高強度螺栓，鋼錨梁與塔壁共同受力，確保鋼錨梁在運營階段沿縱向不產(chǎn)生位移［7-8］。

索塔總高325 m，上塔柱120 m范圍為索塔錨固區(qū)段。單塔共36 對斜拉索，全橋共432 根。其中1#—3#斜拉索直接錨固于中、上塔柱連接段的隔板上，4#—36#斜拉索采用鋼錨梁錨固，鋼錨梁豎向間距從上到下依次為26×2.8 m，2×3.0 m，2×3.2 m，2×3.4 m。

每節(jié)鋼錨梁錨固邊、中跨的邊桁、中桁共6根斜拉索。全塔鋼錨梁共分為A，B，C 3 類，其中A 類鋼錨梁錨固 19#—36#斜拉索；B 類鋼錨梁錨固11#—18#斜拉索；C類鋼錨梁錨固4#—10#斜拉索。除腹板凈距、板厚略有差異外，各類型鋼錨梁結構形式均相同。鋼錨梁總布置見圖2，鋼錨梁及牛腿效果圖見圖3。

3 錨固裝置廠內(nèi)制造及立式預拼

錨固裝置包括鋼錨梁、鋼牛腿及索導管，均由專業(yè)鋼結構廠家制造。鋼錨梁和鋼牛腿制造采用“零件→合件→整體→試裝”的程序生產(chǎn)。鋼錨梁分為腹板、底板、頂板、端隔板、加勁板、水平隔板、錨室、索導管等部件，經(jīng)下料、邊緣加工、制孔、涂裝后在專用胎架上組焊成鋼錨梁整體。鋼牛腿分為牛腿蓋板、牛腿支撐板、加勁板等部件，分別制作后再在胎架上焊成鋼牛腿。

圖2 鋼錨梁布置（單位：mm）

鋼錨梁、牛腿組拼完成并驗收合格后，在立式胎架上按半長線法（2 層+1 層）進行匹配預拼（圖4）。鋼錨梁與牛腿通過對接面螺栓孔連接，先插打定位孔內(nèi)沖釘確保準確對位，再安裝對接面螺栓孔眼內(nèi)高強度螺栓并擰緊。邊跨側直接使用永久高強度螺栓按規(guī)范規(guī)定初擰、終擰工藝流程施擰完成［9］；中跨側使用高強度栓初擰至設計值20%，完成單層鋼錨梁+牛腿總拼。檢測合格再安裝后續(xù)一層，上下層之間通過牛腿上的匹配件對接。當3層鋼錨梁全部立式總拼結束并驗收合格后，按鋼錨梁+鋼牛腿組合件脫胎，利用專用架凳立式存放。最上1層用作后續(xù)總拼輪次的母段重新吊裝入胎架，如此循環(huán)總拼。

圖3 鋼錨梁及牛腿效果圖

圖4 鋼錨梁廠內(nèi)預拼

4 索塔錨固系統(tǒng)安裝

1）鋼錨梁墩位處存放及起吊上塔

將廠內(nèi)驗收合格的鋼錨梁+鋼牛腿組合件整體立式裝船運輸至墩位處，預先在承臺上設置鋼錨梁存放滑道。在滑道頂面布置4 臺鋼錨梁存放平車，采用150 t 浮吊起吊鋼錨梁至存放平車上?；纼啥烁髟O置2臺5 t卷揚機，用于牽引臺車至塔吊作業(yè)范圍內(nèi)。

單層鋼錨梁+2個鋼牛腿+索導管組合結構最大總質量84.3 t，與吊具合計質量為89.3 t；起升高度325 m，起升質量大，高度高，對起升設備要求高。經(jīng)方案比選和論證，選擇ZSL2700塔吊，使得吊裝半徑為22.0～26.5 m時起吊質量100 t，滿足吊裝要求。鋼錨梁墩位處存放及塔吊布置見圖5，鋼錨梁吊裝與滑移見圖6。

圖5 鋼錨梁墩位處存放及塔吊布置（單位：mm）

圖6 鋼錨梁吊裝與滑移

2）鋼錨梁安裝精度控制

首節(jié)鋼錨梁安裝前，對已經(jīng)施工完成的中下塔柱進行監(jiān)測，通過計算分析確定首節(jié)鋼錨梁安裝的準確平面位置。同時根據(jù)基礎沉降值、塔柱壓縮量等確定首節(jié)鋼錨梁安裝的預抬高值。

首節(jié)鋼錨梁以6個錨固點坐標高程為基準，中桁2個錨固點與橋理論縱軸線吻合為定位基準，利用調(diào)整裝置進行調(diào)整，直至精度滿足要求［10-11］。首層鋼錨梁調(diào)整裝置由承重牛腿、分配梁、墊梁、定位支座、三向千斤頂?shù)冉M成。鋼錨梁調(diào)整裝置見圖7。

以首層鋼錨梁的高精度定位作為后續(xù)鋼錨梁定位精度的前提和保證，后續(xù)鋼錨梁可通過臨時匹配件直接安裝。當施工無誤差時，2 層鋼牛腿臨時匹配件之間1 cm間隙采用1 cm厚標準墊板抄墊，實現(xiàn)上下層鋼牛腿匹配、密貼。由于存在制造及安裝誤差隨著鋼錨梁不斷接高，單純通過上下層匹配連接定位將導致鋼錨梁定位誤差逐漸累積、加大，故施工中需根據(jù)實際測量情況進行調(diào)整和修正。通常利用臨時匹配件之間預留的1 cm 間隙，根據(jù)實測偏差計算出厚度，并采用薄鋼板或楔形鋼板襯入匹配件之間的方式進行調(diào)整。

圖7 鋼錨梁調(diào)整裝置（單位：mm）

5 結語

滬通長江大橋主航道橋鋼錨梁具有結構新、質量大、制造安裝精度要求高等特點。通過采用工廠內(nèi)胎架匹配制造、半長線法廠內(nèi)預拼、浮吊+承臺上滑移系統(tǒng)+大型塔吊相結合的吊裝系統(tǒng)、首節(jié)鋼錨梁三向精確調(diào)整定位系統(tǒng)、后續(xù)節(jié)段匹配安裝的成套施工技術，解決了鋼錨梁制造精度、起吊安裝、精確定位的技術難題。滬通長江大橋主航道橋鋼錨梁施工技術定位快，精度高，可為其他同類橋梁鋼錨梁施工提供參考。