2.24h连续观测为了掌握一天内温度变化及合龙间隙变化规律,在合龙前安排了24h的连续观测。观测频率一般为20:00——8:00为半小时一次,其余时段为一小时一次。温度测量采用三种手段:①采用温度计测量大气温度;②采用点温计测量钢箱梁温度;③采用埋置于15号梁段的22个温度应力测点测量钢箱梁温度。合龙间隙测量在钢箱梁上共布置了17个测点以测量顶底板及腹板的合龙间隙,采用了两组人员同步测量。
通过24h连续观测,我们发现:①钢箱梁顶底板合龙间隙与顶底板温度有着很好的同步关系。②从20:00到凌晨 5:00这个时段,温度均处于缓慢下降阶段,每小时温度变化梯度小于2.1℃,而且顶底板温差小于1℃。在该时段内合龙间隙约减小4.4cm,顶底板间隙差小于5mm,而且均为底板间隙稍大于或等于顶板间隙,这有利于合龙段的吊进。由于最大可焊间隙可以达到2.5cm,故该选择该时段作为合龙时段内焊缝的最大间隙在4.4/2=2.2cm内,这样,在合龙时段的大部分时间间隙可以满足焊接的要求。
通过上述观测,我们确定20:00为合龙段吊进的时间,并根据该时间合龙间隙并考虑6mm的富余来确定合龙段配切长度。
在实施过程中,合龙段顶板于21:10越过20号梁段的底板,并于22:40完成就位。并于凌晨5:00前完成了主腹板的焊接工作。
3.塔下临时约束|考|试大|解除塔下临时约束承受轴向力及竖向拉力,由于无法完全保证全部焊接工作在日照前完成,而合龙段辅助构件无法承受日照产生的强大轴向力,故塔下约束的解除选择在清晨日照前完成。
塔下拉力采用钢绞线来抵抗,在约束解除中要释放掉约600t的竖向拉力,主梁在塔附近将产生近8cm的上挠,为了避免对主梁产生冲击,在解除塔下约束时,在塔附近主梁上采用重载汽车进行了压重,待所有约束解除后再逐次开走压重车辆。
三、几点体会
经过多方面的努力,南京二桥南汊|考|试大|斜拉桥按照预定时间实现了顺利合龙及塔下临时约束的解除。回顾整个合龙过程,有以下几点体会:
(1)通过在悬臂端采用水箱压重来模拟合龙段重量,可以有较宽裕的时间来调整悬臂端的标高及轴线。如早在合龙段起吊后再来调整标高,一是会延误工期,二是一旦遇上有风的天气,合龙段会摆荡而影响标高的测量精度。
(2)合龙桁架的采用可以锁定悬臂端调整好后的标高,避免由于两个悬臂可能的不对称荷载引起的悬臂端标高差。
(3)合龙桁架主要目的是保证悬臂端变形协调,合龙段加强件主要目的是保证合龙间隙。这两部分构件不需要很强大就可以满足刚度要求。然而这些构件均无法抵抗在塔下约束解除前日照产生的轴向力,所以在设计该部分构件时采用了约束上及时间上的措施来避免构件直接抵抗日照产生的轴向力是一个良好的途径。可以避免强大的合龙段辅助构件带来的制作、安装及经济上的问题。