1、一、工程概況1、 橋位xx長江大橋工程位于既有xx長江大橋上游約20的大勝關橋位，已經建成的xx長江三橋位于本橋位下游1.55。本橋是xx高速鐵路及規劃中xx鐵路于xx跨越長江的越江通道，同時應xx市政府的要求搭載xx市的雙線地鐵。2、技術標準xx高速鐵路雙線：旅客列車設計行車速度300/h，設計荷載為ZK活載。xxI級干線：客貨共線，客運列車設計行車速度200/h，設計荷載為中活載。xx地鐵：行車速度80km/h，設計荷載為B型車輛活載。3、主橋孔跨布置xx長江大橋范圍全長9273.237m，主橋鋼梁由北向南的孔跨布置為： 2聯（84+84）m連續鋼桁梁+（108+192+336+336+1

2、92+108）m六跨連續鋼桁拱主橋。全橋鋼梁全長1615m，共128個節間。圖1 全橋跨徑布置二、合龍總體布置六跨連續鋼桁拱主橋鋼梁架設采用從兩側往跨中架設、跨中合龍的總體方案。北側從4#墩向6#墩，南側從10#墩向8#墩方向架設；6#、7#、8#主墩墩頂2個節間在墩旁托架上架設，其余節間鋼梁均為雙懸臂架設；6#、8#墩各設吊索塔架一座，7#墩設三層平索輔助架梁。六跨連續鋼桁拱共設4個合龍口，南北兩側192m 邊跨各一個，兩孔336m主跨各一個；南北兩側192m邊跨合龍口設在該跨的第8節間，兩孔336m主跨合龍口均位于跨中（7#墩兩側第13個節間）。全橋4個鋼梁合龍口均采用雙懸臂合龍，合龍順序

3、是先兩側192m 邊跨，之后再安裝合龍兩個336m 主跨。192m跨合龍方案見圖2，336m主跨合龍方案見圖3。4#0#墩兩聯2x84m鋼梁在5#6#墩192m邊跨合龍后，架梁吊機調轉回4#墩，從4#墩向0#墩方向全懸臂架設，直至完成兩聯2x84m鋼梁架設。整體橋面板采用整體或分塊安裝的方案，在本節間安裝，橫向焊縫在本節間焊接，縱向焊縫最多可滯后兩個節間焊接；橫梁與弦桿、縱肋與縱肋之間的連接高栓最多可滯后兩個節間終擰。 圖2 192m跨合龍方案圖3 336m中跨合龍方案三、合龍計算1、計算依據（1）xx長江大橋主橋施工設計圖和施工組織設計。（2）鐵路橋涵設計基本規范（TB10002.1-200

4、5）。（3）鐵路橋涵鋼結構設計規范（TB10002.2-2005）。（4）鐵路橋涵施工規范（TB10203-2002）。（5）公路斜拉橋設計規范（JTJ 027-96）。2、 計算假定（1）采用Midas 2006軟件進行計算，計算模型中鋼桁桿件均按梁單元模擬；索采用只受拉索單元模擬；橋面板按梁格法進行等效模擬；（2）計算中永久支座均按剛性考慮；未考慮各支點由于地質情況引起的支點沉降；（3）計算模型中吊索塔架與主體結構鉸接，并假定第一層索掛設前吊索塔架處于豎直狀態；（4）計算中新安裝的單元考慮其由于已安裝單元轉角引起的初始位移；（5）結構節點坐標采用拱度圖（圖號為03120-04-6103）的

5、表（二）的坐標值，通過施加溫度荷載來考慮桿件的伸長縮短，以反映預拱度的影響；（6）荷載組合：本安裝計算主要是為了實現鋼梁順利合龍，控制施工施工過程中的變形、索力及各個支座反力。因此荷載組合按正常施工狀態進行，其他非正常施工狀態的驗算另見相應報告。荷載組合:桿件自重+架梁吊機自重+運梁道荷載+安裝平臺荷載+上弦走道荷載+索力3、 計算參數（1）幾何參數：主體結構及施工臨時結構構件的幾何參數按設計圖紙取值。（2）材料參數：主體結構和吊索塔架的彈性模量為206GPa，吊索的初始彈模為195GPa。（3）荷載參數由于一些板件，如節點板、橫隔板等，其重量在桿系計算模型中不易模擬，本工程通過對結構桿系模型

6、自重乘上自重系數來反映。表1 自重系數計算表桿件自重系數中桁邊桁平聯、橫聯橋面板吊桿平弦部分1.341.241.001.00-桁拱部分1.341.291.001.001.06注：以上自重系數為設計圖紙B版的主橋平弦部分鋼料數量統計表、主橋拱桁部分鋼料數量統計表中各項桿件重量與本計算模型中的對應桿件重量之比。表2 鋼梁架設臨時施工荷載序號作用荷載荷載值加載位置備注160t架梁吊機740kN/桁單個集中力，滯后鋼梁前端一個節間加載60t架梁吊機自重:220t270t架梁吊機1100kN/桁單個集中力，滯后鋼梁前端一個節間加載70t架梁吊機自重:330t3運梁道4kN/m橋面半幅加載4安裝平臺6.3

7、kN/m在距前端4個節間范圍內的下弦加載5192m跨合龍段自重中桁：447kN/桁，彎矩2682kN*m/桁邊桁：409kN/桁，彎矩2454kN*m/桁集中力，5/9#墩鋼梁前端包括下弦、斜桿、上弦6拱合龍段自重350kN/桁，彎矩2100kN*m/桁7#墩鋼梁前端包括下弦、斜桿、上弦7上弦人行走道1.0kN/m兩個邊桁上弦（4）其它計算參數按相應規范取值。圖4 計算模型示意4、合龍計算結果4.1 192m跨合龍前工況（5/9墩側已含有合龍段的自重）4.1.1北岸192m跨合龍方案圖5 北岸192m跨合龍方案此方案中，合龍段利用浮吊安裝，4#墩上鋼梁往3#墩懸臂4節間。此時的計算結果如表3所

8、示。表3 北岸192m跨合龍前狀態計算結果計算結果前端位移(mm)反力(kN)應力（MPa)項 目上弦X上弦Z下弦X下弦Z4#墩5#墩最大應力5#墩邊桁92-487-53-487725617949拉應力/171壓應力/-111中桁92-487-53-4871192618640項 目上弦X上弦Z下弦X下弦Z6#墩托架立柱R1托架立柱R2最大應力6#墩邊桁531881718825829238511238拉應力/58壓應力/-61中桁531881718827320254311630注：上表中，x為順橋向位移，以向7#墩中心方向為正；z為豎向位移，以向上為正；X、Z是相對于拱度圖（圖號為03120-0

9、4-6103）表（二）坐標的位移值；邊桁指的是下游側邊桁；表中所述的應力為鋼梁桿件名義應力，內力和應力以受拉為正，受壓為負；支座反力以受壓為正，受拉為負。以下同。本合龍方案采用4#、5#墩側鋼梁頂落與縱移，6#墩側梁鋼梁不動的原則。由以上位移結果，計算得到各個支座的頂落量及縱移量：4#墩：落梁633mm，5#墩：起頂103mm，鋼梁整體往6#墩方向縱移74mm。4.1.3南岸192m跨合龍圖6 南岸192m跨合龍方案此方案中，合龍段利用架梁吊機安裝，此時的計算結果如表4所示。南岸192m跨的合龍采用10#、9#墩側鋼梁頂落與縱移，8#墩側梁鋼梁不動的原則。由以上位移結果，計算得到各個支座的頂落

10、量及縱移量：10#墩：落梁676mm，9#墩：起頂110mm，鋼梁整體往8#墩方向縱移61mm。表4 南岸192m跨合龍前狀態計算結果計算結果前端位移(mm)反力(kN)應力（MPa)項 目上弦X上弦Z下弦X下弦Z10#墩9#墩最大應力9#墩邊桁112-516-39-516258220964拉應力/182壓應力/-124中桁112-516-39-516546121866項 目上弦X上弦Z下弦X下弦Z8#墩托架立柱R1托架立柱R2最大應力8#墩邊桁531881718825829238511238拉應力/58壓應力/-61中桁5318817188273202543116304.2 336m主拱合龍

11、前工況192m跨合龍后，6、7、8#墩上鋼梁繼續懸臂架設，至懸臂8個節間時，掛設張拉第一層拉索。圖7 主拱合龍方案第一層索張拉后，6、7、8#墩上鋼梁繼續懸臂架設，當6/8#墩鋼梁懸臂至11個節間，7#墩鋼梁每側懸臂至10個節間時，掛設張拉第二層拉索。第二層索張拉后，6、7、8#墩上鋼梁繼續懸臂架設，當6/8#墩鋼梁懸臂至13個節間，7#墩鋼梁每側懸臂至12個節間（第12節間的系桿及橋面板后裝）時，在7#墩鋼梁前端安裝拱合龍段桿件，掛設張拉6、7、8#墩頂第三層索，然后通過依次補張拉7#墩第二、第三層水平索來調整合龍口豎向位移及轉角，通過6/8#墩側鋼梁向7#墩縱移198mm來調整合龍口水平距

12、離。當合龍口位移達到精度要求后，依次合龍下弦、上弦及斜桿。表6 施工過程中索力變化及索的安全系數工 況 索力 6/8#墩斜索索力（kN）7#墩平索索力（kN）索1前索1后索2前索2后索3前索3后平索1平索2平索3第一層索張拉74867158-13134-第二層索張拉前1102410551-15668-第二層索張拉73697055981710070-1189912861-第三層索張拉前864991481292512460-1392015639-第三層索張拉572953347651796613941143791031311229148307#墩第二層索補張拉57295334765179661394

13、114379932815729137937#墩第三層索補張拉5729533476517966139411437988631513915688最大索力110241055112925124601394114379156681572915688吊索截面4x10974x12774x15174x1517高強鋼絲強度1770MPa1770MPa1770MPa1770MPa破斷拉力(kN/每桁)29699346044114341143索安全系數2.692.812.682.782.952.862.632.622.634.3 系桿合龍待南北主拱完成合龍后，解除6/8#墩的縱向約束和7#墩墩旁托架頂節與鋼梁的連接

14、，安裝7#墩側鋼梁后裝的一節間系桿和橋面板，此時，兩主跨系桿合龍口均比理論長度短149mm，逐步釋放三個主墩第三層吊索索力后，系桿合龍口張開到理論長度，合龍系桿，完成全橋合龍。四、合龍措施1、192m跨合龍措施192m跨合龍前，5/9#墩鋼梁懸臂7個節間，6/8#鋼梁192m跨側懸臂7個節間，主跨側懸臂6個節間，合龍段鋼梁桿件安裝于5/9#墩側鋼梁，此時梁端撓度達到最大。通過調整邊跨鋼梁前、后支點高差來滿足合龍口撓度及轉角要求。前方支點(5#、9#墩)是在墊石上擺放正式支座作為鋼梁的承力支點，后方支點(4#、10#)則是在墊石基座上擺放臨時支座作為鋼梁的承力支點。合龍時，5#/9#墩頂鋼梁頂升

15、，4#/10#墩頂鋼梁頂落，從而消除合龍口的轉角和豎向位移差。合龍前詳細測量合龍口兩側鋼梁的縱橫豎偏移及轉角和溫差、日照影響，根據測量資料認真分析研究調整方法與步驟。一般先貫通主桁中線，再調整縱向位移，再調整合龍口豎向高差。縱向調整利用4#、5#(10#、9#)墩墩頂的頂推設備，將邊孔主梁整體向合龍點縱移，6#（8#）頂鋼梁始終處于固結狀態，以邊跨迎合中跨。橫移調整通過必要的橫移或拖拉措施，也可采用導鏈在合龍點橫向對拉的措施，將主梁端合龍點的位移差調整到10mm以內。鋼梁合龍口兩側豎向高差調整采用中孔懸臂端加減載，載荷可利用架梁吊機前移或后退調整懸臂端撓度值來完成。邊跨平弦部分先合龍下弦桿，再

16、合龍上弦桿，最后合龍斜桿,接著再安裝平聯。利用千斤頂在上弦節點施加頂力，使得上弦節點栓孔對應，安裝上弦合龍節點，進行上弦合龍。合龍桿件安裝使用的沖釘直徑及長度應進行嚴格挑選，保證沖釘尺寸誤差在允許范圍內。通過頂落梁及縱、橫移位措施，將各主梁支點調整至設計狀態。2、中跨跨中合龍措施中跨跨中合龍的特點該橋主跨跨中合龍具有下列特點：1)跨中懸臂跨度長，合龍端撓度、轉角很大，合龍對位困難。2)跨中合龍前輔以吊索塔架進行鋼梁懸臂安裝，拱桁合龍后，吊索塔架不能拆除，吊索塔架參與主梁受力，構成“斜拉橋”的體系，受力體系比較復雜。3)桁拱合龍后欲合龍系桿，還需通過調整吊索塔架索力、頂張力、溫差、加減載等措施來

17、實現，體系轉換過程比較復雜。4)合龍點多：鋼桁拱合龍有6根弦桿、3根斜桿、3根系桿，共有12根合龍桿件，不可能同時合龍，須分步進行。5)合龍點空間坐標的變化因素多：順橋向鋼梁長度的偏差X，受溫度、鋼梁制造與安裝的偏差及索力、鋼梁實際剛度系數、梁上荷載、固定支座縱向位移等的影響。垂直方向的偏差Y，受溫度、安裝荷載、索力偏差及鋼梁實際剛度系數的影響。鋼梁中線上下游的偏差Z，受日照、索力與鋼梁安裝順序、梁上臨時荷載的分布、起吊荷載的影響，調整時X、Y相互影響，合龍時較難掌握。6)合龍精度要求高：合龍節點栓孔由工廠按設計圖一次成孔，工地用沖釘打入，施工過程中不準擴孔。這樣復雜的大型鋼梁在空中實行多點合

18、龍，誤差要小于0.1mm，施工難度大。合龍方案鋼梁合龍總的方案是，先拱后系桿。先合龍7#8#墩跨拱，再合龍6#7#墩跨拱，最后合龍系桿。第一步：通過8#墩頂吊索架索力和7#墩頂水平索的索力調整，將南主跨(7#8#墩)鋼梁梁端合龍點的位移偏差調整到安裝精度要求之內，先行合龍鋼桁拱下弦。第二步：先利用千斤頂在上弦節點間施力，使得上弦節點栓孔對應，安裝上弦拱肋節點，進行上弦合龍。 第三步：6#7#墩跨鋼桁拱合龍，解除主墩墩旁托架約束。第四步：通過逐步釋放索力，使得系桿節點栓孔對應，進行系桿合龍，從而完成全橋合龍。1)鋼梁位移調整根據理論計算結果，192m邊跨合龍以后邊跨側鋼梁整體向跨中方向預偏縱移，

19、以克服跨中合龍時的縱向偏差，6/8#墩墩頂布置見附圖15。在跨中合龍前，僅通過調整6#、8#墩頂吊索塔架索力來調整邊跨側鋼梁前端懸臂處的空間位置，使其能夠主動去迎合7#墩兩側鋼梁，從而達到合龍的目的。根據合龍需要，也可適當調7#墩頂水平索索力。2)合龍點的“臨時鎖定”結構措施借鑒以往的成功經驗，在結構上采用長圓孔加圓孔合龍鉸的結構措施，先合長圓孔當X方向偏差在(0，+100mm)時，均可在長圓孔內穿鉸，使z方向受到約束，再調X方向合圓孔鉸，抽去長圓孔鉸軸使合龍節點保持鉸接，讓桁梁多點合龍，可實現兩端弦桿的快速連結和對z向的約束。同時設置一些必要和簡易的微調設施，如拉頂千斤頂和對拉臨時索等。跨中

20、合龍前的準備工作1)測試工作包括中線、撓度、大氣和鋼梁溫度、鋼梁應力測量。鋼梁懸臂架設階段，每拼出一個節間進行一次中線、撓度、應力測量并和電算值比較，以對鋼梁架設質量進行監控，為鋼梁合龍提供數據，同時繪出一晝夜內時間溫度曲線，通過同步觀測，測出不同溫度、日照下鋼梁中線、撓度變化資料，以選擇適當的合龍時間。控制桿件的應力測定工作包括布置測點、測出原始初讀數及各階段的應力測定。合龍階段要反復測量溫度和日照對中線和梁端位移影響的情況，并實際丈量合龍兩端間距離(并記錄溫度)與計算數據進行校核。2)設備準備合龍鉸合龍鉸是節點法合龍鋼梁的關鍵設施，因此要求制作精細，安裝時位置要求準確，必須隨鋼梁桿件在組拼

21、場組拼后一同吊裝。鉸軸受力大，在施工中不允許有任何損傷。頂拉設施在制造工廠應進行組裝試驗，到工地后經再次試裝確認合乎要求后方可上橋使用，各零部件及銷軸不得有損傷。與主桁節點板相連的反力座隨鋼梁桿件在組拼場組拼。頂拉設施安裝需注意：a、下弦沒有頂拉設施；b、上弦設計有頂拉設施，在合龍前需測量合龍口，根據對頂(拉)的需要確定支承座的安裝方向；c、臨時牽引設施牽引器、導鏈滑車、小千斤頂等合龍輔助工具必須詳細檢查，認為完好無損方可使用。桁拱合龍1)天氣選擇合龍前要與氣象部門取得密切聯系，準確掌握合龍前后的氣象資料。應盡量選擇良好的天氣，合龍時鋼梁梁體溫度差最小或無溫差。合龍工作開始后，應不間斷地盡快完

22、成。2)位移調整合龍前進行準確的測量，凡測量值與下列規定不符合者均應調整。中線測量：保證主桁平面中線差小于2mm；間距測量：兩懸臂端間隔距離與設計尺寸的差為(0，+100)mm；高程測量：兩懸臂端高程一致，轉角相等；調整工作包括三部分：即間距(縱向)，中線(橫向)，高程(豎向)。先調整橫向，再調整縱向，最后調整豎向。中線(橫向)調整方法：其值包括有：安裝測量誤差，梁體橫斷面變形所引起的錯位，日照不勻、溫度使梁體橫向撓曲等。中線偏差可通過吊索索力調整和對拉導鏈來實現。間距(縱向)通過邊跨鋼梁的預偏來實現，將合龍口間距調整至(0，+100)mm。高程調整方法：調整吊索索力，使兩懸臂端高程一致。3)

23、合龍步驟當位移調整好后，即開始正式合龍，步驟如下：兩側鋼梁采用對拉，再度精調中線；打入下弦長圓孔鋼銷此時懸臂端間隔距離與設計尺寸的間距差為(0，+100)mm；對鋼梁進行縱移微調，當合龍口尺寸與設計尺寸偏差在30mm左右甚至更小時，不需再進行縱移，等待溫度變化即可，當偏差在0.5mm以內時，打入下弦圓孔鋼銷；利用上弦頂拉設施調整上口間隙至當偏差在0.5mm以內時，打入上弦圓孔鋼銷(上弦未設長圓孔，在節點外合龍)；至此，鋼梁在跨中呈六點鉸支狀態。依次在下弦、上弦及斜桿的合龍點上打入50%沖釘、上足30%高栓，然后按照正常的順序進行沖釘的替換、高栓初擰和終擰，同時退出鋼銷。當上述步驟完成后，即表示

24、桁拱合龍已完成，立即將8#(6#)墩臨時固定支座釋放為活動支座，完成體系轉換，防止產生過大的溫度內力。系桿合龍當桁拱合龍完成并體系轉換后，立即開始系桿合龍，通過調整吊索塔架索力、頂張力、溫差、加減載等措施來調整合龍口的尺寸。在調整過程中，對合龍口位移作好實時觀測，當合龍口位移符合下述條件時，立即停止索力調整：1)間距測量：兩懸臂端間隔距離與設計尺寸的差為(0，+20)mm；2)高程測量：兩懸臂端高程一致，轉角相等。然后利用系桿對拉設施或等待溫差變化來調整合龍口尺寸，當偏差在0.5mm以內時，打入系桿圓孔鋼銷，接著再打入50%沖釘、上足30%高栓，然后按照正常的順序進行沖釘的替換、高栓初擰和終擰，同時退出鋼銷，完成系桿合龍。