□魏連峰
某公鐵兩用特大橋是全線的控制性工程。橋主橋采用(98+182+518+182+98)m雙塔鋼桁斜拉橋方案,全長1,078m。主梁為“N”字形鋼桁架結(jié)構(gòu),主桁中心距14.0m,桁高13.0m。橋面分兩層布置,上層橋面為4車道公路,橋面寬26.0m,下層橋面為雙線鐵路,線路中心距為4.2m。橋式立面布置如圖1所示。
圖1 兩用特大橋橋式立面布置圖
鋼桁梁桿件制造完成后,按照制造規(guī)則要求進(jìn)行試拼裝。試裝以驗證施工圖紙的正確性、檢驗制造工藝的合理性、工藝裝備的精確性;檢查構(gòu)件拼接處有無相互抵觸情況,有無不易施擰螺栓之處。通過試裝發(fā)現(xiàn)問題時,即可在試裝場地進(jìn)行尺寸修正和調(diào)整,避免在高空調(diào)整,減少高空作業(yè)難度和加快安裝速度,確保全橋鋼桁梁的順利架設(shè)。
本橋試拼裝分為主桁、副桁、鐵路及公路整體鋼橋面四個部分,分別在各自的平面內(nèi)進(jìn)行試拼裝,其中公路橋面與鐵路橋面采用多節(jié)段連續(xù)匹配組焊與預(yù)拼裝方案,在制造同時完成試拼裝。
根據(jù)本橋的結(jié)構(gòu)特點和架設(shè)需求,主桁選取有代表性的包含上弦伸長和縮短的節(jié)間(E18~E23節(jié)間)進(jìn)行試拼裝。全橋上、下層橋面進(jìn)行預(yù)拼裝,選用18~23#節(jié)點橋面作為首輪拼裝橋面,選用22~23#節(jié)間的23#節(jié)點副桁進(jìn)行試拼裝,如圖2所示。
圖2 試拼裝圖
(一)試拼裝場地。第一,試裝在重工拼裝場地進(jìn)行。第二,試拼裝場地為硬化地面,能夠滿足承重要求。場地設(shè)有兩臺60m軌距、起吊重量為50t的龍門吊機(jī),兩臺龍門吊機(jī)共軌,另設(shè)有一臺30t門座式吊機(jī),完全能夠滿足本橋鋼桁梁試拼裝需要。同時,備制支墩、試裝用工具、測量儀器等。第三,試拼裝桿件要求。所有參加試拼裝的桿件,須檢驗合格,桿件制造精度達(dá)到本橋制造規(guī)則要求。
(二)試拼裝方法。第一,試裝各部位構(gòu)件的拼接口應(yīng)處于自由狀態(tài)對準(zhǔn),進(jìn)行誤差矯正,合格后方可利用拼接板等進(jìn)行桿件相互間的匹配。第二,主桁試裝時,每拼完一個節(jié)間,在檢查或調(diào)整幾何尺寸合格后,方可繼續(xù)進(jìn)行下一節(jié)間的試裝。第三,主桁試裝由A20~E20開始對稱向兩側(cè)A18~E18、A23~E23進(jìn)行。第四,試裝過程中嚴(yán)禁用錘擊、搬扭等強(qiáng)制方法使各節(jié)段接口、構(gòu)件及拼接板等勉強(qiáng)就位。
(三)拼裝順序。主桁總體拼裝順序為:定位中心20#節(jié)點上、下弦桿→定位拼接19#、21#上、下弦桿→依次拼裝斜、豎桿→測量試拼裝數(shù)據(jù)→合格后定位拼接22#上、下弦桿→依次拼裝斜、豎桿→測量試拼裝數(shù)據(jù)→合格后定位拼接18#、23#上、下弦桿→依次拼裝斜、豎桿→測量試拼裝數(shù)據(jù)→完成主桁片拼裝。
副桁試拼裝是在主桁試拼裝完成后進(jìn)行。主桁試裝完成后,預(yù)留23#節(jié)間不解體,在主桁23#節(jié)間基礎(chǔ)上進(jìn)行副桁試拼裝。
(四)整體鋼橋面組焊與預(yù)拼裝。整體鋼橋面分為上層公路橋面和下層鐵路橋面,均采用多節(jié)段連續(xù)匹配組焊及預(yù)拼裝的方案,首輪完成18~23#節(jié)間的拼裝。橋面板單元及橫縱梁等構(gòu)件在車間內(nèi)制造完成后,在拼裝場分別完成上層公路橋面和下層鐵路橋面的連續(xù)匹配組焊及預(yù)拼裝。
1.拼裝場地和胎架。預(yù)拼裝在重工165m拼裝線上進(jìn)行,拼裝場地為硬化地面,能夠滿足承重要求。拼裝線長165m,寬50m,設(shè)有四臺30t的門座式起重機(jī),完全能夠滿足本橋公路橋面和鐵路橋面的拼裝需要。
橋面拼裝胎架利用現(xiàn)有胎架改造,設(shè)置上層公路橋面及下層鐵路橋面共兩臺套,每臺套設(shè)5個節(jié)間,在胎架上設(shè)置縱、橫基線和基準(zhǔn)點,以控制橋面的位置,確保各部尺寸,拼裝胎架用牙板按橋梁豎曲線及預(yù)拱度設(shè)置線型,橋面板接口在非基準(zhǔn)端留50mm工藝間隙,胎架外設(shè)置測量基點和基線,以便隨時對胎架進(jìn)行檢測。
在總拼胎架上設(shè)置模擬弦桿的橫梁定位裝置,確保橫梁與弦桿連接的相對位置尺寸準(zhǔn)確無誤。
2.拼裝順序。鐵路橋面按照:橫梁→縱梁→中間橋面板→邊橋面板的順序進(jìn)行拼裝。公路橋面分為中橋面和邊橋面,中橋面按照:橫梁→中間橋面板→邊橋面板的順序拼裝;邊橋面則按:橫梁→主桁側(cè)橋面板單元→邊縱梁定位→邊橋面板的順序拼裝。組焊完成并檢測合格后,劃線切割橋面板非基準(zhǔn)端。
橫梁在胎架上定位后,需要復(fù)測橫梁間距,并采用經(jīng)緯儀復(fù)測橫梁位置,確保橫梁孔群橫向位置精確,縱向用水準(zhǔn)儀調(diào)整橫梁孔高度,確保其縱向線形。另外,頂板拼裝時在工地拼接接口處采用工藝拼接板定位,確保相鄰段間U肋孔距。
3.拼裝情況。鐵路橋面和公路橋面分別完成了五個節(jié)間(E18~E23#)的組焊和預(yù)拼裝。鐵路橋面拼裝寬度11.4m,全長70m;公路橋面拼裝寬度(4.9+11.6+4.9)m,長70m。
大橋首制件及試拼裝必須進(jìn)行檢測。首制件的制造質(zhì)量符合《公鐵兩用特大橋鋼桁梁制造驗收規(guī)則》。對桿件及鋼橋面的焊縫進(jìn)行了無損檢測,檢測結(jié)果符合檢收標(biāo)準(zhǔn)。主桁及副桁試裝的主要檢測項點,例如:桁高、節(jié)間長度、試拼裝全長、旁彎、拱度、主桁中心距等允許偏差均符合驗收標(biāo)準(zhǔn)。桿件在自由狀態(tài)下拼裝,板層密貼狀態(tài)良好。主桁螺栓孔100%自由通過較設(shè)計孔徑小0.75mm的試孔器。桿件在自由狀態(tài)下拼裝,節(jié)點板拼接處無相互抵觸情況。鐵路橋面及公路橋面制造及試裝的主要檢測項點,例如:節(jié)間長度、橋面寬度、節(jié)間對角線、縱梁中心距、橫梁間距、平面度、各點標(biāo)高等允許偏差均符合驗收標(biāo)準(zhǔn)。