202 管理施工 城市道桥与防洪 2010年9月第9期 宁波市外滩大桥主塔施工关键技术 周震雷 ,廖德川:,鄢摘伟z (1.宁波市市政公用工程安全质量监督站,浙江宁波315000;2.四川路桥华东建设有限责任公司,浙江宁波315000) 要:宁波市外滩大桥主塔为异型钢塔结构,其造型复杂,施工难度大。针对该桥的特点,该文全面阐述了主塔施工的各项 关键工艺。 关键词:主塔;施工;关键技术 中图分类号:U448.36 文献标识码:B 文章编号:1009—7716(2010)09-0202-03 1 工程概况 宁波外滩大桥是宁波市“五路四桥”工程的一 部分,位于甬江桥下游江北区与江东区交界处,是 地处市中心的一座景观桥梁,建成后将成为宁波 市“三江六岸”又一地标性建筑。 大桥西起大庆南路,向东上跨开明桥北延支 路地道、人民路、中马路,再跨越甬江,过江后上 跨滨江大道、江东北路、向东与曙光路平交,全长 1 396 m。主桥采用独塔四索面异型钢箱梁斜拉桥 结构,全长337.00 m,跨径布置自西向东为:主跨 225.00 m+边跨82.00 m+30.00 m(见图1)。 主桥主塔采用三角形斜塔结构,主塔位于两 幅分离式主梁的中间位置。主塔结构由三部分组 成:前塔柱(TA1一TA10)、后斜杆(TC1一TC10)、水平 杆(TB1一TB5)。 2施工方案简述及工艺流程 前塔柱采用“竖拼竖转”法施工;后斜杆采用 “先卧拼后整体提升、滑移”法施工。水平杆采用 龙门吊机逐段进行安装。 3主塔施工关键技术 3.1需解决的关键技术问题 (1)因节段尺寸较大,为保证船舶运输安全, 节段在运输时,采用“卧”运到施工现场,在无大 型起重设备情况下,需解决节段的现场姿态调整 问题。 (2)大桥位于甬江上游,下游已建、在建桥梁 较多,受通航净高的影响,大型起重设备无法到达 桥位处进行吊装作业,需对异型、超重构件卸船及 上岸进行专题研究。 (3)前塔柱竖转利用设置的前拉索、后背索的 收稿日期:2010—07—05 作者简介:周震雷(1965一),男,浙江人,高级工程师,从事市 政工程安全质量监督工作。 收放来实现,需解决竖转过程中前拉索、后背索力 与位移同步问题。 (4)后斜杆支架上拼装长度为80.13 m,采用 前端提升、后端滑移的方法进行节段就位,需解决 提升与滑移同步、前塔柱塔顶在提升过程中位置 控制、后斜杆提升时横向制动等问题。 3.2异型超重节段安装技术 TA一9节段位于前塔柱与后斜杆交汇处,既为 拉索锚固区,又为后斜杆延伸段,受力复杂,设计 为异形构件,其重量达347 t。针对节段形状不规 则、重量大、垂直提升距离长的特点,经过多次专 题讨论,采用运梁船“卧”运至工地现场、钢平台 滑移上岸、提升门架进行节段转体、平转及提升就 位等方法实现了节段顺利安装到位。 3.2.1塔节段卸船及上岸 运输船到现场后,在适当潮位时,运输船慢慢 靠近施工平台后与平台固定,将运输船上的滑移 轨道延伸段搁置在钢平台前端横梁上与平台上滑 轨接顺,利用设置在陆上的牵引卷扬机将塔头节 段牵引至钢平台上。 3.2.2节段姿态调整 因TA一9节段运输与安装姿态不一致,节段 滑移上岸后,须对节段姿态进行调整后方可进行 垂直提升。结合现场实际情况,先采用上端提升、 下端滑移的方法进行节段90。转体,然后利用特 制的旋转吊具完成节段空中180。平转(见图2)。 3.3前塔柱整体竖转施工技术 前塔柱共重17 O0 t,根据前塔柱的结构特点, 前拉索布置在B7钢箱梁节段上,共2束19 1524 钢绞线;后背索没置在PM10)P.eM11墩处,利用2个 边墩及2个中墩作为锚点,边墩及中墩分别布置 15根、23根 15.24钢绞线,共4束。塔柱竖转 时,利用计算机液压同步控制系统进行同步下放 就位(见图3)。 3.3.1施工流程 前、后拉索安装及预紧一解除塔铰处临时固 2010年9月第9期 城市道桥与防洪 管理施工 203 ⑩ 图1主桥桥型布置图 控,前塔柱竖转共分十级进行,每级加载完成后及 时测量塔顶位移、锚点位移、监测主塔应力应变情 况、测试前拉索及后背索索力,并与计算数据相比 较,为下一级施工提供指导。前塔柱即将转动就位 时,根据实时测量数据,采用多次短行程伸缸或缩 缸操作,确保前塔柱就位精度。塔柱就位后,将拉 索荷载转换在锚碇上,并对转铰处进行临时固结。 (见图4) 图2 TA一9节段姿态调整实景 、 《 ;} 藏线 瓢 喜 图4前塔竖转实景 3.4后斜杆整体提升、滑移施工技术 结一前塔柱竖转一塔铰处临时固结一前塔柱嵌补 后斜杆整体提升、滑移前,先在前塔柱顶设置 段焊接一临时设施拆除。 提升系统,然后进行后斜杆尾端平移小车安装,并 3.3.2竖转施工 在平移小车前、后方设置牵引、制动滑轮组,作为 竖转施工前,先对设备及控制系统进行全面 平移小车的牵引及制动装置,控制平移小车的移 检查、调试,经确认无误后,解除竖转铰处临时固 动速度。在提升过程中,通过调整前塔柱前拉索、 结,进行竖转施工作业。 后背索索力实现塔顶位置控制。(见图5) 正式竖转时,通过计算机同步控制系统控制 3.4.1后斜杆施工流程 连续作用千斤顶伸、缩缸进行前拉索、后背索索力 提升系统安装及调试一预紧后背索一安装滑 及索长调整,实现前塔柱缓慢转动。为确保施工可 移小车一后斜杆提升一精确调整、上端与前塔柱 204 管理施工 城市道桥与防洪 2010年9月第9期 保证其线型与设计一致。后斜杆精确调整就位后, 先将后斜杆顶端与前塔柱采用马板进行固定,然 后进行环焊缝及加劲肋焊接,后斜杆尾端采用合 龙段与已安装的后斜杆锚固结点焊接连接。 提升过程中,记录各点压力和高度,对压力、 高差等数据进行比较,若有数据偏差应认真分析。 图5后斜杆提升布置图 4结语 宁波市外滩大桥作为城市中心的一座景观桥 固结一合拢段安装一完成后斜杆施工。 3.4.2后斜杆整体提升、滑移 在系统联调和其它结构检查结束并且正常的 梁,其结构复杂,施工限制条件多,且国内无同类 情况下,进行后斜杆提升。为尽量减小前塔柱下端 桥梁施工经验可以借鉴,三角形索塔能否顺利施 因提升而产生的附加力矩,提升时按照理论负载 工成为该桥施工成败的关键。在施工时,充分利用 的20%、40%、60%、80%、100%进行逐级加载, 现有资源,将拱桥施工的竖转工艺、小型构件吊装 并同步调整前塔柱后背索索力。 翻身工艺等进行了扩展,保证了索塔施工的顺利 后斜杆正式提升时,同步控制前端两提升吊 进行。该方案在该桥的顺利实施,也为城市异型桥 点索力及位移、尾端滑移牵引系统与前端提升吊 梁施工提供了借鉴。 点的配合,保证提升钢束始终处于垂直提升状态。 三角形索塔自2009年10月6日开始进行节 后斜杆提升就位后,在已安装好前塔柱上设 段安装,于2010年2月28日完成,历时5个月, 置限位马板调整上口平面位置,利用设置在尾端 经过全体参建人员的努力,顺利完成了索塔的施 临时支架上的千斤顶调整下口平面位置及高程, 工,为大桥建成通车打下了坚实的基础。 子 废 明 术 理 友 冰 厶 口 数 器