摘要：本文全面介紹了南京長(cháng)江二橋南汊主橋施工針對50m深水急流中大型鋼圍堰的穩固、 3m大直徑超長(cháng)基樁的成樁、5100m3大體積鋼筋混凝上承臺澆筑的溫控、195m大高度大斜率鋼筋混凝土索塔的澆筑、300t大噸位大體積鋼箱梁塊件的安裝、336m大長(cháng)重斜拉索的牽引和張掛、628m大跨度復雜體系主渠的施工控制和體系轉換、3年工期高標準施工質(zhì)量的嚴格保證等所采取的相應工藝措施。

　　關(guān)鍵詞：南京長(cháng)江二橋 斜拉橋 鋼箱梁 索塔 深水基礎 關(guān)鍵工藝

　　一、概述

　　南京長(cháng)江二橋跨越流經(jīng)南京市區的長(cháng)江，位于1968 年建成通車(chē)的著(zhù)名的南京長(cháng)江大橋下游llkm.南京長(cháng)江二橋南汊主橋為由過(guò)渡墩十輔助墩十南塔十北塔十輔助墩十過(guò)渡墩支承的跨度組合為58.5m＋ 246.5m＋628m＋246.5m＋58.5m=1238m的南、北對稱(chēng)的雙塔雙空間索面漂浮體系鋼箱梁斜拉橋。南京長(cháng)江二橋斜拉橋以其628m主跨跨度而名列世界十大斜拉橋第三位，享有國內第一大斜拉橋之譽(yù)，并是南京長(cháng)江二橋最大特色和亮點(diǎn)所在。

　　南京長(cháng)江二橋南汊主橋為通航主航道橋，其地理位置在長(cháng)江下游。南京長(cháng)江二橋橋位水域水深流急，且受潮汐影響水位一日多變；其橋址地形高低不平且江岸多陡斜不穩；其基礎位置地質(zhì)復雜，基巖軟弱。南京長(cháng)江二橋斜拉橋主跨跨度之大在國內前所未有，其風(fēng)狀態(tài)下的大懸臂施工風(fēng)險性很大。南京長(cháng)江二橋施工工期短，其精品工程的標準對施工的要求極高。深水基礎的萬(wàn)無(wú)一失、高索塔澆筑的速度與外觀(guān)、大噸位鋼主梁的架設、安裝，各項高標準指標的實(shí)現，構成了南京長(cháng)江二橋南汊主橋的突出施工難點(diǎn)。

　　承擔南汊主橋從下部到上部主體施工的湖南省公路橋梁建設總公司，虛心采納專(zhuān)家建議，學(xué)習國內外先進(jìn)理論和方法，嚴密組織，充分投入，精心施工，攻克了一道道難關(guān)，確保了南京長(cháng)江二橋南汊橋順利建成并開(kāi)創(chuàng )了許多值得借鑒的技術(shù)、工藝新思路。

　　二、50m深急水域大型鋼圍堰的穩固

　　南京長(cháng)江二橋南、北兩主塔采用了圓形雙壁銅圍堰著(zhù)巖、堰內21 根φ3m，長(cháng)度分別為102m，87m的鉆孔灌注樁、堰壁填充8700m3井壁混凝土、堰底澆筑8.5m厚封底混凝土、樁頂為6m厚鋼筋混凝土承臺即雙壁銅圍堰、基樁、封底混凝土、鋼筋混凝土承臺組合而成的大型聯(lián)合基礎以承受每墩約50萬(wàn)kN橋梁動(dòng)靜荷載和約75000kN的船舶水平撞擊荷載。

　　南、北塔兩個(gè)大型水中基礎，在施工低水位狀態(tài)下，北塔水深39m，南塔水深20m.兩域處地基覆蓋層厚度南塔為33m，北塔為29m，其中36m范圍內基巖面最大高差分別為0.57m和1.06m.清除覆蓋層后，塔基礎施工水深最大達到68m.墩位處高水位施工時(shí)最大實(shí)測水流速度達到3.8m/s.

　　南、北塔兩個(gè)圓形雙壁銅圍堰外徑36m，內徑33m，堰壁倉厚15m，圍堰最大高度為65.5m，是國內迄今為止最大型的深水鋼圍堰。兩圍堰封底混凝土厚度各為8．5m，整體澆筑的混凝土體積都超過(guò)6200m3，也是國內整體澆筑的最大數量的封底混凝土體積。

　　鋼圍堰采用塔位塊件拼接的方式拼裝和下沉，即鋼圍堰在岸上制作底節，底節沿滑道下水，底節被浮運至墩位，然后在底節上逐步拼接塊件并逐步在堰壁灌水而下沉至河床、接著(zhù)在塊件拼接過(guò)程中在堰內吹砂且在堰壁內逐步澆筑混凝土，最終依靠重力（自重加壓重）穿過(guò)覆蓋層著(zhù)巖。

　　經(jīng)過(guò)計算及專(zhuān)家論證，在長(cháng)江6～8 月洪水期間，鋼圍堰只有完成封底并完成了2～3根鉆孔灌注樁后，其抵抗巨大水流沖擊的安全性才能有充分把握。因此，如何確保鋼圍堰的順利著(zhù)巖，使鋼圍堰在長(cháng)江洪峰到來(lái)之前完成封底和2～3很鉆孔灌注樁施工，實(shí)現鋼圍堰有樁泄洪的目標，是鋼圍堰施工最關(guān)鍵的問(wèn)題。在加大設備、材料和人員投入及管理力度的條件下，以下措施和工藝的采用是南京長(cháng)江二橋鋼圍堰施工取得成功的最重要保證：

　　1．鋼圍堰施工時(shí)間的選定

　　為了確保鋼圍堰的安全渡洪，合理的鋼圍堰施工工期安排是非常重要和關(guān)鍵的。長(cháng)江流域以雨洪徑流為主，每年5～10 月為汛期，11月～翌年4月為枯水期，洪峰多出現在6～8月，1月或2用水位最低。南京長(cháng)江二橋南汊主橋業(yè)主與承包商于1997年8月25日簽訂施工合同，于1997年10月6日舉行開(kāi)工典禮，1998年3月11日完成了南、北主塔鋼圍堰安全、準確著(zhù)巖，于1998年4用27日完成了兩塔鋼圍堰的水下混凝土封底，并于1998年5月10日洪峰到來(lái)前成功完成了兩主墩各3～6根鉆孔灌注樁的施工�？梢�(jiàn)，對于國內規模最大的長(cháng)江上的鋼圍堰施工，南京長(cháng)江二橋做了合理的工期安排和嚴格的工期控制。合理的工期安排對于確保鋼圍堰施工的成功和降低鋼圍堰施工的造價(jià)有著(zhù)重要意義。

　　2.全鐵錨錨碇系統的布設

　　鋼圍堰自墩位就位開(kāi)始至完成封底混凝土和少量幾根鉆孔灌注樁施工以前，經(jīng)歷鋼圍堰著(zhù)床前的水中漂浮、著(zhù)床后人上較淺的底部嵌入、吹沙下沉后人上較深的底部嵌固等幾個(gè)不同受力狀態(tài)階段。這幾個(gè)階段鋼圍堰必須有一套絕對可靠的錨碇系統賴(lài)以依靠。在工期安排合理，三個(gè)階段均在非洪水時(shí)期的情況下，鋼圍堰在水中漂浮階段的錨碇系統的作用至為關(guān)鍵，因為這一階段鋼圍堰的穩定狀態(tài)最不利，鋼圍堰與導向船組承受較大的水阻力，且鋼圍堰的全部水阻力與風(fēng)壓均由錨碇系統承擔。根據計算，北塔鋼圍堰在著(zhù)床前的最大水流阻力加風(fēng)壓達到5000kN.

　　南京長(cháng)江二橋鋼圍堰錨碇系統采用了全鐵錨錨碇系統。本系統在充分考慮了水流、風(fēng)力的最不利荷載作用、鋼圍堰的最不利穩定狀態(tài)、施工方便程度的基礎上，按前期、后期分兩期合理布置。事實(shí)再一次證明，該系統布設快、錨著(zhù)力大、可靠性高、造價(jià)低、有安全儲備及應急手段，完全可在水深流急的類(lèi)似施工中應用。

　　3.對河床變化的跟蹤觀(guān)測

　　墩位處河床受水流一般沖刷、局部沖刷以及堰內吹砂影響，其地形隨時(shí)發(fā)生變化。鋼圍堰從著(zhù)床開(kāi)始，在覆蓋土層中下沉直至著(zhù)巖，甚至在渡洪樁完成前的整個(gè)過(guò)程，其穩定和安全狀況、平面位置以及傾斜度均受到河床地形變化的影響。因此，隨時(shí)掌握堰內外河床變化情況是將鋼圍堰控制在理想狀況的必要條件。

　　南京長(cháng)江二橋針對鋼圍堰施工建立了一套人員、裝備齊全的鋼圍堰觀(guān)測體系，在鋼圍堰著(zhù)床過(guò)程中，對水深、河床地形狀況、水流速度、著(zhù)床坐標、深度進(jìn)行仔細觀(guān)測；在圍堰吹砂下沉過(guò)程中，跟蹤吹砂施工進(jìn)行堰內外即時(shí)觀(guān)測；在圍堰著(zhù)巖后，每半月對河床進(jìn)行觀(guān)測，為鋼圍堰準確、安全著(zhù)床、防止鋼圍堰下沉過(guò)程中的涌砂傾斜、控制鋼圍堰著(zhù)巖精度、掌握鋼圍堰著(zhù)巖后的沖刷狀況提供了詳細而準確的依據。

　　4.漂浮狀態(tài)的塔吊布置

　　在以往的鋼圍堰塊件拼裝和堰內清淤吹砂施工中，即使對于銅陵大橋31m 直徑的大型鋼圍堰，也只需在導向船的一對對角各布置一臺20t桅桿吊機就可滿(mǎn)足全部吊裝要求。但對于南京二橋36m直徑的大型鋼圍堰，即使在導向船系統四個(gè)角共布置4臺20t桅桿吊機，對于鋼圍堰施工的吊裝需要，總還是有無(wú)法覆蓋的區域。為此，在南京二橋鋼圍堰施工中，除了在導向船3個(gè)角上布置3臺20t 桅桿吊機外，還在導向船的船體上布置了一臺240t·m的塔吊，只有這樣布置吊機，鋼圍堰平面范圍才能全部被覆蓋。

　　塔吊布置在漂浮狀態(tài)的導向船體上的方式在國內外屬于首次運用。南京二橋的這種嘗試，是建立在對導向船系統整體和局部結構進(jìn)行仔細分析計算并對船體局部進(jìn)行結構處理的基礎上的。南京二橋的這種吊機布置方式很成功，塔吊功效較吊機提高了5倍，充分滿(mǎn)足了鋼圍堰施工的全范圍水平與垂直吊裝要求。

　　5.拼接和定位的嚴格控制

　　鋼圍堰在漂浮和下流狀態(tài)的塊件拼接精度和焊接質(zhì)量以及它的整體平面位置和垂度控制是非常重要和難度較大的工作。南京二橋針對鋼圍堰施工，制定了一整套關(guān)于塊件拼接、整體定位精度和質(zhì)量控制的易于實(shí)行的理論方法和操作細則，同時(shí)也制定了完整細致、高標準的工序報檢程序。鋼圍堰的施工質(zhì)量得到了切實(shí)保證。

　　6．封底混凝土供應的充分保證

　　為保證鋼圍堰內水下大面積、大體積封底混凝土強度、整體性和密水性，封底混凝土必須一次性不間斷連續澆筑，而且應該盡快一氣呵成。為此，在南京二橋大封底施工中，進(jìn)行了大量前工藝技術(shù)準備和精心的施工組織。其中很關(guān)鍵的工作是對數量巨大的混凝土輸送供應的組織。

　　通過(guò)分析論證，采用水陸同時(shí)供應混凝土的方式。除了按以往方式在塔位鋼圍堰附近布置3 臺50～60m3／h生產(chǎn)能力的水上混凝土攪拌站外，還在岸上與鋼圍堰之間搭設軍用舟橋，在岸上設立商品混凝土供應站。這種多方位封底混凝土供應方式在國內是首次采用，它充分滿(mǎn)足了快速澆筑封底混凝土的輸送供應要求，創(chuàng )造了鋼圍堰封底僅用29小時(shí)澆筑6250m3混凝土的國內最高紀錄。

　　南京長(cháng)江二橋鋼圍堰施工從1997 年11月6日鋼圍堰底節在塔位處完成就位開(kāi)始至1998年5月10日實(shí)現有樁渡洪目標，花費了半年時(shí)間使龐大的鋼圍堰體系得到了穩固，成功地抵抗了 1998年夏季發(fā)生在長(cháng)江上的舉世關(guān)注的特大洪水災害，在同時(shí)進(jìn)行施工的長(cháng)江上其他各大橋均停工的情況下，為南京二橋主塔基礎在洪水狀態(tài)下的不間斷施工直至最終取得速度與質(zhì)量上的巨大成功創(chuàng )造了充分有利的條件。值得提出的是，鋼圍堰各項施工質(zhì)量均達到和超過(guò)了設計和規范要求標準。其中，對于圍堰加工拼裝質(zhì)量，直任公差標準為±5cm，實(shí)際公差南、北塔分別為3.9ccm和4.2cm，橢圓度在2cm以?xún)�。其他如焊縫間隙、錯臺、垂直度等均被嚴格控制在要求精度以?xún)�。另外，水密性和探傷檢測及實(shí)際使用證明焊接質(zhì)量完全符合規范、規定要求。對于圍堰的著(zhù)巖精度，設計要求頂、底面中心偏位小于圍堰總高的 l／100，而實(shí)際做到小于正1/200.對于封底混凝土的質(zhì)量，在每塔鉆孔取芯3很樣品，表明混凝土質(zhì)量均勻，無(wú)浮漿，水密性好，強度高，質(zhì)量非常理想。

　　三、3m大直徑超長(cháng)基樁的成樁

　　南京長(cháng)江二橋南北兩主塔各有21根φ3.0m的鉆孔灌注樁，基礎施工的關(guān)鍵在于基樁成孔技術(shù)。鉆孔施工在鋼圍堰完成了封底后正式開(kāi)始。鉆孔采用清水護壁，旋轉鉆機氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)方法，鉆具以牙輪滾刀鉆形式為主。

　　南、北塔從基巖面著(zhù)起的最大鉆孔長(cháng)度分別為47.17m和59．95m，從平臺面著(zhù)起的最大鉆桿自由長(cháng)度分別為107m和130m.鉆孔所要穿過(guò)的巖層基本為膠結礫巖層，部分極軟巖的天然單軸抗壓強度平均值為1.259MPa，礫巖強度為50MPa以上。

　　由于巖石強度大，鉆桿自由長(cháng)度也大，因此，鉆孔施工著(zhù)重要解決的問(wèn)題是保證成孔的垂直精度和避免過(guò)去常出現的斷鉆桿、掉鉆頭現象。鉆孔施工的首要保證因素是鉆機的性能。本橋兩個(gè)主塔基礎采用了性能優(yōu)越的2臺德國WIRTH鉆機、針對大直徑鉆孔施工不斷進(jìn)行了改進(jìn)的共5臺洛陽(yáng)和武漢鉆機。本次采用的鉆機和對鉆機的使用，除了鉆機扭矩、鉆桿強度和剛度、鉆頭牙輪的布置和材質(zhì)以及對鉆頭的修復方法有其先進(jìn)性外，關(guān)鍵技術(shù)在于鉆進(jìn)過(guò)程中設置了導向鉆桿和改進(jìn)了鉆頭配

　　重方式，從而有效地解決了鉆孔垂度、鉆孔進(jìn)尺速度、鉆具穩定可靠性的問(wèn)題。

　　為了保證鉆孔的垂直度，首先要對鉆機底座進(jìn)行精確測量，控制好其平整度。此外，鋼護套安放的穩定和垂直程度也是鉆孔垂直精度的必要保證。圍堰著(zhù)巖后，由于巖畫(huà)的高差，因而護筒安放采用了先鉆后埋的方式，即在孔位使用鉆機以刮刀鉆頭先掃除障礙物并進(jìn)入巖面。然后下放鋼護筒，并震打使之進(jìn)入巖面而穩固。護簡(jiǎn)采用上口導向下口自垂定位法，即鋼護筒的下放僅設置了上導向架，而取消了下定位畢。鋼護筒下放接高的精度采用綁線(xiàn)法控制。

　　南京長(cháng)法二橋的兩主塔42根3m大直徑孔灌注樁僅用了130天不到的時(shí)間以無(wú)任何缺陷優(yōu)質(zhì)的成績(jì)完成，大大地提前了工期。在施工質(zhì)量方面，護筒實(shí)際最大傾斜率為42％，也遠遠小于1/200的標準；其他驗收項目如沉淀厚度、混凝土強度、超聲檢測、鉆芯取樣等結果均十分理想。

　　四、5100〈d〉大體積大規格承臺澆筑的溫度提制

　　南京長(cháng)江二橋兩個(gè)主塔承臺底面標高為-11.0m，頂面標高為一5．0m，處于水面以下。承臺在鋼圍堰內抽水以后以圍堰內壁為側模，在樁頂部鋼爐筒上搭設底模進(jìn)行澆筑。承臺直徑為33m，厚度為6m，采用30號混凝土的鋼筋混凝土結構，混凝土體積為5130m3.

　　南京長(cháng)江二橋承臺混凝土澆筑屬于大體積混凝土施工，其溫差應力造成混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題必須采取溫度控制措施加以解決。本橋主塔承臺采用的溫控措施如下：

　　1. 模擬實(shí)際情況進(jìn)行溫控計算，確定澆筑方法，制定溫控標準，提出溫控措施。

　　2. 進(jìn)行水化熱試驗，確定發(fā)熱參數，選定混凝土配比。選用水化熱低的#425礦渣硅酸鹽水泥，摻用25％<2>級粉煤灰代替部分水泥以降低水化熱。摻高效緩凝外加劑以削弱溫升峰值。

　　3.承臺分1m，2m，3m三層澆筑�；炷�土內表溫差、表面與環(huán)境溫差、層間溫差均按25℃撥制。

　　4.布置縱橫交錯的多層分布的水平流通散熱管。其水平、豎向間距均為1.2m.

　　5.在承臺水平軸線(xiàn)附近同一豎直斷面各層中埋設溫度傳感器，布設溫度測點(diǎn)進(jìn)行溫度監測，以便及時(shí)掌握信息，調整和改進(jìn)溫控措施。

　　6．制定詳細表格，由專(zhuān)人負責做溫度監測詳細紀錄。溫度峰值（約2.5～3d后）出現前每2小時(shí)觀(guān)測一次，峰值出現后每4～6小時(shí)觀(guān)測一次。

　　7.控制散熱管進(jìn)水溫度，使水溫和混凝土溫度之差小于25℃。

　　8.散熱管通水時(shí)間機溫差控制情況調整，時(shí)間盡量長(cháng)一點(diǎn)。

　　9.每層混凝土澆筑完畢待終凝后立即在上表面作蓄水養護，蓄水深度不小于3Ocm.

　　南京長(cháng)江二橋南、北兩塔分別于1998年11月20日和12月6日完成承臺施工。由于采取了切實(shí)可行和嚴格的溫控措施，兩個(gè)大型承臺的施工均符合25℃的溫控標準，承臺無(wú)任何裂縫與龜裂紋。

　　五、195m大高度大斜率索塔的澆筑

　　南京長(cháng)江二橋南北兩索塔為多邊形外形的混凝土結構，從承臺頂面算起總高度為195.55m.索塔對稱(chēng)地由上、下游兩個(gè)肢塔，通過(guò)下、中、上三道橫梁相連構成。索塔以下、中橫梁為界區分為下、中、上三部分。下塔柱為索塔承臺頂面至下橫梁部分，為抵抗船撞水平力，從船撞線(xiàn)以下其樁身分別為多室或實(shí)心的變截面鋼筋混凝土結構，船撞線(xiàn)以下其柱身分別為多室或實(shí)心的變截面鋼筋混凝土結構，船撞線(xiàn)以上則為單窒空心變截面鋼筋混凝土結構。下塔柱橫橋向由內向外傾斜，內側斜率為1：2.7387，外側斜率為1：3.4021.下塔柱總高度為35.11m.中塔柱為索塔下橫梁至中橫梁部分，其柱身為標準的等截面空心外側帶有裝飾凹槽的鋼筋混凝土結構。中塔柱橫橋向由外向內傾斜，斜率為1：5.8395.中塔柱總高度為95.30m.上塔柱為索塔中橫梁以上的有索區部分，其柱身除塔部分外，為標準的豎直的等截面空心斷面并設置了環(huán)向預應力的鋼筋混凝土結構，其柱身外側同樣設置有裝

　　飾凹槽。其總高度為65.00m.索塔下橫梁作為聯(lián)系肢塔、承擔懸拼過(guò)程主梁重量的受力大而復雜的構造物，其長(cháng)為34.7m，寬為7.8m，高為8.om，為預應力混凝土箱形結構。索塔中橫梁位于中塔柱和上塔柱交接處，其長(cháng)為5m，寬為7.1m，高為8m，為蝴蝶外形的預應力混凝土箱形結構。索塔上橫梁位于上塔柱中上部，為與中橫梁形狀基本相同的鋼筋混凝土結構。

　　南京長(cháng)江二橋索塔施工主要難度在于它的大高度和大傾斜率以及復雜體系所帶來(lái)的施工設備和通道的布置、索塔澆筑模板的設計和運用、斜塔柱在施工過(guò)程中的根部應力限制、大體積攢混凝土澆筑的質(zhì)量保證、高空作業(yè)的結構和人員安全保障以及索塔施工的精度控制等一系列需要花更大精力和更多投人著(zhù)力解決的問(wèn)題。針對這些問(wèn)題，南京長(cháng)江二橋主塔施工采取了下列措施：

　　1.根據索塔結構、施工階段等的具體特點(diǎn)，按照方便、安全、經(jīng)濟的原則合理選用和布置塔吊、電梯、水土拌和站系統以及行走通道，并充分滿(mǎn)足索塔施工的需要。

　　2.根據塔柱的構造特點(diǎn)，下塔柱澆筑采用了翻模系統，而中、上塔柱澆筑則采用了一套自升爬模系統。爬模系統的設計和運用達到了安全、靈活、方便、剛度大、外表和線(xiàn)形易于控制、功能齊全的效果。中、上塔柱爬模系統既起模板作用又充分起到了牢固的施工平臺作用。

　　3.增加勁性骨架的剛度，使之充分起到了高空傾斜狀況下的可依靠作用。改善勁性骨架的構造設計和安裝方式，采用對整體分塊吊裝，并附可能預先安裝的索塔結構件于其上的上塔方法，提高了工效，減少了高空作業(yè)工作量。

　　4.下塔柱施工采取鋼絞線(xiàn)預拉方式有效控制了下橫梁施工在其根部?jì)葌人�產(chǎn)生的過(guò)大拉應力。

　　5.下橫梁施工采用兩次澆筑，首次多后決少的澆筑方式，并在澆筑過(guò)程設置大剛度的豎、斜鋼管以及牛腿支撐體系，克服了可能的混凝土開(kāi)裂以及在下窄上寬的不利空間中無(wú)法有效布撐等難題。

　　6.中塔柱澆筑通過(guò)設置預施水平頂力的主動(dòng)模撐進(jìn)行中塔柱根部應力控制，解決了大高區、大斜率柱身澆筑線(xiàn)形與應力控制難以解決的問(wèn)題，理想地實(shí)現了線(xiàn)形、內力雙控目標，并且顯著(zhù)地加快了施工進(jìn)度。

　　7.在索塔施工測量中，應用GPS技術(shù)建立高精度控制網(wǎng)，采用高精度瑞士萊卡TC2002型智能全站儀進(jìn)行索塔施工定位，首創(chuàng )并成功運用錨固中心、下口中心直接觀(guān)測的空間斜拉索套筒定位技術(shù)，全面、充分地保證了索塔施工精度。

　　同時(shí)，為了提高素塔施工先進(jìn)技術(shù)含量，追求和實(shí)現精品工程目標，南京長(cháng)江二橋通過(guò)1：l實(shí)體模型試驗驗證，在上塔柱施工中成功采用了小半徑大噸位預應力布設、預應力真空輔助吸漿法壓漿等國際先進(jìn)技術(shù)；通過(guò)對索塔施工的混凝土配比的數百次試驗、模板結構的優(yōu)化、振搗理論與實(shí)際操作的試驗、研究和探索，獲取了最佳的蒙塔混凝土施工效果。

　　南京長(cháng)江二橋南、北兩個(gè)高索塔施工，索塔鋼筋混凝土、預應力施工質(zhì)量?jì)?yōu)秀，外觀(guān)質(zhì)量達到了國內最高水平。索塔斜拉索套筒精度均滿(mǎn)足設計要求。索塔軸線(xiàn)、縱、橫、標高偏差在5mm以?xún)�，傾斜度小于1／13500，兩塔間628m跨徑，誤差小于3mm，這些指標都遠遠高于國家驗收標準。

　　六、300t大噸位大體積鋼箱梁塊件的安裝

　　南京長(cháng)江二橋南汊主橋鋼箱主梁采用塊件對稱(chēng)懸臂拼裝焊接的方法安裝。該方法總體安排和步驟如下：

　　l.在靖江長(cháng)江邊專(zhuān)門(mén)的制造場(chǎng)地進(jìn)行鋼箱梁快件的預拼制作；

　　2.索塔施工完成后，在鋼圍堰和下橫梁位置搭設支撐托架，以作為無(wú)索區鋼箱梁塊件安裝的承托。鋼箱梁無(wú)索區部分是鋼箱梁懸拼的起始依托，因此，托架的搭設、無(wú)索區塊件的安裝是控制懸拼進(jìn)度的工作，應盡早盡快進(jìn)行；

　　3、元索區鋼箱梁安裝完畢前，在南京金陵船廠(chǎng)進(jìn)行鋼箱梁塊件懸拼吊機的加工制作；

　　4. 由于鋼箱梁塊件采用船運方式進(jìn)入橋位區，那么橋位淺水和灘地將無(wú)法使用吊機直接懸拼。為此，在兩岸淺水和輔助墩與過(guò)渡墩之間的輔助跨灘地區搭設支撐排架，以作為岸側鋼箱梁塊件安放的承托。岸側淺水區排架上預先安放的塊件仍可由吊機起吊安裝，而輔助跨內預先安放的塊件則可由千斤頂等設備先于斜拉索的安裝而精確安裝成整體。排架需要設置鋼管鉆孔灌注樁，且其他搭設工作量很大。另外，從減輕靖江場(chǎng)地塊件存放壓力的角度考慮，排架的搭設、岸側塊件的安放也應與托架、懸拼工作同時(shí)甚至應盡早盡快地進(jìn)行；

　　5.利用�？吭诩荏w前端的大型浮吊吊裝，采用連續千斤頂牽引或頂推的方法，完成托架，排架上鋼箱梁塊件的安放工作；

　　6在托架上精確安裝無(wú)索區鋼箱梁；

　　7.在無(wú)索區鋼箱梁上安裝完成第一對斜拉索后，采用浮吊整體起吊吊機主構架的方式在無(wú)索區鋼箱梁上安裝懸拼用吊機；

　　8．兩索塔同時(shí)進(jìn)行懸拼施工；

　　9.在邊跨合龍施工前，完成輔助跨排架上塊件的精確焊拼安裝，輔助跨鋼箱梁向岸側方向預移55cm安裝形成整體。預移空隙是為合龍過(guò)程溫度變化所留。邊跨合龍段為靠近于輔助墩的淺水區排架上的一段塊件；

　　10.在以吊機完成邊跨合龍段之前的最后一段鋼箱梁塊件的懸拼后，合龍塊向江側方向主梁靠攏，輔助跨鋼箱梁則整體向合九塊靠攏而完成邊跨合龍施工；

　　11、繼續進(jìn)行主跨懸拼施工直至完成主跨合龍段安裝。主跨合龍段處于斜拉橋整體的中心位置，為元索的一段塊件，也是全主梁最后一段安裝塊件。

　　鋼箱梁截面高為3.5m，寬為38.2m.托架鋼箱梁塊件長(cháng)7.25～7.5m，最重梁段為200t；排架鋼箱梁塊件最長(cháng)為15m，最重梁段為270t；吊機懸吊梁段全部為標準梁段，其長(cháng)為15m，重為270t.浮品吊裝施工，加上特制的吊架，吊裝重量超過(guò)了300t.

　　南京長(cháng)江二橋大噸位大體積鋼箱梁塊件的安裝施工采用了以下幾個(gè)重要工藝措施：

　　1.托架、排架的架設

　　托架、排架的平面中軸線(xiàn)與橋軸線(xiàn)重合。托架為以索塔承臺及鋼圍堰為依托塔設的鋼管樁及萬(wàn)能桿件支架。由于無(wú)索區鋼箱梁是出鋼圍堰范圍8m，所以托架鋼管樁為傾斜方式。托架的傾覆趨勢依靠下橫梁設置的拉壓構造抵抗。排架由兩部分組成，由輔助墩向江側方向淺水區的支承基礎為鋼管混凝土鉆孔樁，上部為萬(wàn)能桿件梁。輔助墩與過(guò)渡墩之間的灘地的支承基礎采用入上鋼管樁和鋼構件梁構造，南岸以貝雷架為梁體，北岸以“六、四”架為梁體。托架、排架結構的設置，要考慮到塊件移動(dòng)過(guò)程中的沖擊和不均勻荷載作用。對于排架，在等待吊機懸吊和邊跨合龍的過(guò)程中，其上塊件的存放達半年時(shí)間之久。在此期間耕架除受鋼箱梁荷載作用外，還要受到?jīng)_刷、風(fēng)荷載、雪荷載及船撞作用力影響，這些不利情況必須在結構設計和架設中加以充分考慮。

　　2.浮吊的塊件吊裝

　　無(wú)索區、岸側淺水區、輔助跨內鋼箱梁塊件均采用350t浮吊在托架或排架端部水域逐一吊裝上架體。由于鋼箱梁塊件沒(méi)有被考慮設置相應結構而可被浮吊直接起吊，因此，專(zhuān)門(mén)加工的鋼箱梁與浮吊之間的聯(lián)系吊架被用作浮吊起吊鋼箱梁的工具。

　　3.塊件的移位和定位

　　托架和排架的頂面設置了平面中心線(xiàn)與橋軸平面線(xiàn)重合的雙排軌道。鋼箱梁塊件被吊裝上架體后，以四個(gè)滑塊將其支承住。然后采用托或頂滑塊的方式使塊件滑移到位�；瑝K移動(dòng)采用鋼、鋼摩阻滑動(dòng)方式。為控制鋼箱梁塊件順利而準確地落在滑塊上，在鋼箱梁和架體上相應設置了限位裝置。對于托架和輔助跨排架上的梁體，塊件還需要進(jìn)行縱橫向的精確移位。塊件的橫向移位采用4個(gè)千斤頂同時(shí)頂4個(gè)滑塊側面的方式進(jìn)行。

　　對于托架及輔助跨排架上的鋼箱梁塊件，經(jīng)過(guò)縱橫定位后可進(jìn)行落架操作，使鋼箱梁定位在正確的標高位置上。塊件采用4 個(gè)扁式千斤頂支承在軌道上落梁。之所以采用扁頂，是因為鋼筋梁塊件要通過(guò)下橫梁輔助墩永久支座而不可能將軌道面設置得比設計梁底面太低。另外，箱梁和架體的受力要求也決定了不宜在軌道以外的其他位置設頂。精確定位后的鋼箱梁塊件支承在永久支座或鋼軌與梁底之間的鋼模塊上。塊件定位后兩個(gè)塊件之間以臨時(shí)匹配件固定后可施焊逐步連成整體。由于4個(gè)滑塊等高，所以經(jīng)縱橫定位后的鋼箱梁塊件在落架結束后并不因為落梁操作而造成平面位置的變動(dòng)。作為基準件的下橫梁上的塊件和過(guò)渡墩上的塊件，采用對鋼箱梁縱軸線(xiàn)上前后兩點(diǎn)及與縱軸線(xiàn)垂直的橫基線(xiàn)上左、右側兩點(diǎn)進(jìn)行共同控制定位的方法，可達到事半功倍的效果。

　　4.吊機的塊件吊裝

　　采用了在同類(lèi)型的法國諾曼底橋成功使用的橋面吊機技術(shù)系統。橋面吊機主要由吊架、扁擔梁、千斤頂撬座、軌道梁等幾個(gè)部分組成。該吊機可起吊500t重的梁體，起吊過(guò)程可調整塊件縱、橫向斜度、縱向位置，但塊件橫向位置需采用手拉葫蘆拉動(dòng)或其他輔助方式微調。吊機可在橋面軌道上滑移前行。

　　5.吊機在橋面上的安裝

　　吊機總重約90t，其受力主構架為鋼桁架結構。由于橋面空間及橋面以上吊裝能力的限制，吊機安裝采用構件單件在橋面組裝的方法是不可行的。因此安裝只能從吊機主構架整體上橋方面作考慮。如果吊機主構架能上橋，則吊機其他的配套構件和設備重量均較輕，可將它們容易地安裝到橋面或吊機上。因此吊機安裝問(wèn)題的關(guān)鍵是如何實(shí)現吊機主構架整體上橋的目的。

　　吊機安裝施工利用350t浮吊吊裝，采用吊機橫桿件臨時(shí)后移、浮吊載至前移的方案，一舉解決了長(cháng)X寬X高=30mX16mX15m龐大體積吊機在40m吊高狀態(tài)下，利用空間容納能力相對不足的浮吊，一次性就位于橋面軌道上的當初認為無(wú)法解決的難題。

　　6.懸拼塊件的拼焊

　　每段塊件在被起吊與主梁平齊后，以栓接匹配方式使之與主梁臨時(shí)連接，然后施焊，以完成懸拼施工。塊件對接的頂底面局部錯位，采用焊座、施頂的馬平方法消除。塊件精確定位并匹配后，另由其他專(zhuān)門(mén)承包商完成鋼箱梁的施焊工作。

　　7.合龍段的安裝

　　邊跨合龍段采用千斤頂縱橫定位，采用扁頂落梁使之與已懸拼過(guò)來(lái)的主梁對接。接著(zhù)已安裝成整體的總長(cháng)為59m的輔助跨鋼箱梁整體，以千斤頂頂動(dòng)，并在過(guò)渡、輔助墩頂永久支座上滑動(dòng)55cm，使之與合龍段對接。為了克服簡(jiǎn)支在兩個(gè)永久支座上的鋼箱梁的彎曲線(xiàn)形所造成的對接口轉角，另在過(guò)渡墩設置了千斤頂進(jìn)行垂直調節，以保證輔助跨鋼箱梁與合龍段接口的平順合龍。

　　中跨合龍段采用兩臺懸拼過(guò)來(lái)的吊機對稱(chēng)起吊的方式進(jìn)行吊裝。由于合龍段的特殊構造以及起吊方式的改變，吊機系統被專(zhuān)門(mén)改造。合龍過(guò)程采用了水箱配重方法，水箱隨起吊量的逐步施加而逐步放水釋重，以保證過(guò)程中合龍標高的穩定。合龍過(guò)程還設置了勁性加強件臨時(shí)抵抗溫度變化對施焊質(zhì)量的影響。

　　主橋從1999年12月5日正式開(kāi)始第一段鋼箱梁吊裝，至2000年7月9日按計劃完成跨合龍。鋼箱梁安裝施工全過(guò)程是安全順利的，懸拼施工達到了正常天氣情況下5-6天一個(gè)節段的高速度。合理的工藝措施確保了全部鋼箱梁安裝施工的成功。合龍精度達1mm.

　　七、336m大長(cháng)度斜拉索的牽引和張拉

　　南京長(cháng)江二橋的兩個(gè)索塔，每塔在其兩側每一側有20 對斜拉索，每塔斜拉索總數量為20x2x2＝80根。斜拉索以空間形式布置．索塔每側有上、下游兩個(gè)空間索面。斜拉索在橋面上按15m和12m兩種間距布置，12m間距處于輔助跨內。斜拉索在索塔上的錨固間距由下而上由2.5m變?yōu)?.75m.斜拉索采用鍍鋅平行鋼絲、聚乙烯防護、冷鑄錨頭構造形式，按拉索直徑分類(lèi)共有φl(shuí)lZmm，φ120mm，φ130mm，φ141mm，φ150mm五種規格。最大的斜拉索長(cháng)度為336.7m，相應重量達 27.02t.

　　斜拉索的牽引和張拉對應于梁段的安裝進(jìn)行。在無(wú)索區鋼箱梁第一對斜拉索牽引和張拉完成后，即開(kāi)始第一對鋼箱梁塊件的懸拼施工。此后．每安裝一塊鋼箱梁，即在該塊鋼箱梁上進(jìn)行斜拉索的牽引和張拉施工。

　　斜拉索有兩種牽引進(jìn)索塔套筒的方式，一種是橋面進(jìn)索，一種則是水面進(jìn)索。

　　南京長(cháng)江二橋的水面進(jìn)索方法是建立在受力分析和全面布置基礎上的。其設施主要由四大部分構成，一是放索體系，二是牽引和張拉體系，三是連接體系，四是護索體系。放索體系由載索船、船上放索架、架上索盤(pán)、盤(pán)上斜拉索等組成；牽引體系由牽引件即鋼絲繩、鋼絞線(xiàn)或拉桿穿過(guò)套筒的卷?yè)P機、連續千斤頂、張拉千斤頂及牽引鋼絲繩繞過(guò)塔頂固定轉向輪的卷?yè)P機等組成；連接體系包括鋼絲繩與斜拉索冷鑄錨頭、鋼絲繩與拉桿、拉桿與錨頭、拉桿與拉桿、鋼絞線(xiàn)與拉桿、鋼絞線(xiàn)與鋼絲繩等之間的接頭及鋼絲繩與斜拉索的連接夾具、臨時(shí)錨固連續千斤頂鋼絞線(xiàn)的開(kāi)合法蘭及臨時(shí)錨固拉桿的開(kāi)合螺母等構件，張拉體系由張拉千斤頂、拉桿、反力架、油泵等組成；護索體系由轉向輪、拉索托輪、防磨輪胎等設施組成。該方法施工要點(diǎn)是：（l）保護放索體系的穩定。本橋對船體、索盤(pán)轉動(dòng)、索在橋下空中的穩定都采取了重要措施；（2）保證牽引和連接體系的安全。長(cháng)索必須在下端先錨固后，采用卷?yè)P機、連續千斤頂、張拉千斤頂接力的方法牽引。在包括連接件在內的斜拉索進(jìn)入套筒口過(guò)程中，通過(guò)過(guò)塔頂的卷?yè)P機鋼絲繩調節，確保連接鋼絞線(xiàn)、拉桿及斜拉索錢(qián)頭與套筒之間的平行．嚴防磨擦損傷；（3）保證護索體系的實(shí)效性。

　　本橋斜拉索的牽引施工在沿用以往成熟工藝的基礎上，針對本橋的特點(diǎn)又重點(diǎn)克服了以下三個(gè)難點(diǎn)：

　　1.解決空間索面斜拉索牽引過(guò)程中的拉索防護問(wèn)題。

　　空間索面斜拉索被拖過(guò)橋面的狀態(tài)，不像直索面那樣有固定的直線(xiàn)線(xiàn)路，它在通過(guò)橋面懸臂端時(shí)需要設置運轉靈活的平、豎面的且使拉索保持小彎曲狀態(tài)的轉向裝置；在斜向滑過(guò)橋面時(shí)還要設置位置不固定的防磨損支墊系統，以保證它不受損傷。針對上述兩方面的需要，大直徑空間轉向裝置和輪胎支墊體系被采用，使牽索施工簡(jiǎn)便、順暢，并有效地防止了斜拉索的破損和鋼箱梁表面的磨損。

　　2.解決牽索過(guò)程中索盤(pán)轉動(dòng)不勻問(wèn)題

　　由于卷在索盤(pán)上的橋面固定端冷鑄錨頭的重量的存在，必然會(huì )造成牽索過(guò)程中索盤(pán)的突然加速轉動(dòng)。這種突發(fā)轉動(dòng)依靠剎車(chē)裝置往往不能被有效控制，從而使得操作很費勁、緩慢，甚至有時(shí)下安全。本次施工采用了對稱(chēng)安裝配重件的方法，保證了索盤(pán)均勻穩定地轉動(dòng)。

　　3解決已成橋邊跨水面進(jìn)索的問(wèn)題

　　在橋面斜拉索錨固點(diǎn)前方橋下上索能使斜拉索較平順地上橋，且當斜拉索前端被牽至套筒口附近時(shí)，其尾端也已上橋至錨固點(diǎn)附近。但本橋到邊跨懸拼至排架位置時(shí)，已無(wú)法在懸臂端前下方上索。對于岸上輔助跨內的斜拉索，其橋面錨固點(diǎn)已在岸邊水域前方很遠的灘地區，情況更為不利。本橋采用了在岸邊水域橋面側下方上索方法。采用此方法，有兩個(gè)難點(diǎn)需要解決。一是斜拉索的平面彎曲變得更復雜了。本橋通過(guò)改變轉向裝置的擺放位置和增設平面限值平滾的方法得以解決；二是當斜拉索上端至套筒口位置時(shí)，其下端仍在索盤(pán)上，即斜拉索還有很長(cháng)一部分無(wú)法上橋。對于這個(gè)問(wèn)題，本橋采用了使斜拉索在橋面彎曲或跨索塔擺放的解決方法，即當斜拉索上端被牽至套筒口后，在橋面另設卷?yè)P機和夾具牽引斜拉索，使其橋面部分盡量多道小彎曲地平躺至索塔附近，或者使其橋面部分平躺至索塔另一側。這樣增加了橋面容索能力，使斜拉索能夠全部上橋。

　　本橋斜拉索的張拉最大噸位為46Ot，最大張拉噸位的斜拉索采用600t千斤頂張拉。

　　本橋斜拉索的牽引和張拉施工是非常成功的，施工中所采用的工藝簡(jiǎn)便實(shí)用，安全性高。施工速度快，費用節省，值得推廣應用。

　　八、628m大跨度復雜體系主粱的施工控制和體系轉換

　　對于南京長(cháng)江二橋628m特大跨度五跨連續這樣復雜體系的斜拉橋主梁施工，大懸臂狀態(tài)下結構線(xiàn)形及內力的控制及合龍過(guò)程的體系轉換，是施工中難度很大且很關(guān)鍵的工作，它需要采取正確的結構分析理論和方法、規定嚴密的控制要求確定合理的施工方法和工序、實(shí)施嚴格的施工組織才能確保取得成功。

　　本橋施工控制的基本思路是，主、邊跨鋼箱梁懸臂拼裝以無(wú)索區索塔的下橫梁上正中間的鋼箱梁塊件為基準，輔助跨鋼箱梁支撐拼裝以過(guò)渡墩的永久支座上的鋼箱梁塊件為基準，各自向著(zhù)合龍方向逐步進(jìn)行鋼箱梁拼裝施工。在拼裝過(guò)程中，通過(guò)跟蹤分析，逐步對標高、索力、內力、軸線(xiàn)、對接焊縫進(jìn)行控制，保證斜拉橋主梁的順利合龍。

　　按照施工控制的基本思路，在主梁施工過(guò)程中，本橋著(zhù)重解決了托架和排架上基準塊件精確定位、標高與索力及縫寬三者之間的綜合控制、主梁軸線(xiàn)控制等主要問(wèn)題，最終確保了斜拉橋主梁的順利合龍。

　　本橋所采用的鋼箱梁和斜拉索的安裝、合龍段的安裝、雙懸臂狀態(tài)臨時(shí)抗風(fēng)設施的設置、懸拼過(guò)程臨時(shí)減震機構的設置、邊跨永久配重體系的配置、斜拉索兩步一次張拉、懸拼匹配等方案、方法，所確定的懸拼、輔助跨拼裝、合龍段的安裝施工程序等工序，以及嚴格實(shí)施的定位精度、張拉設備標定等控制要求為施工控制的順利進(jìn)行提供了充分有力的保證，在國內是少有的。

　　對于本橋主梁施工中的體系轉換，其關(guān)鍵點(diǎn)在于如何在中跨合龍時(shí)在主跨結構由單懸臂狀態(tài)向斜拉橋五跨連續狀態(tài)轉換過(guò)程中控制溫度變化以保證整個(gè)體系轉換過(guò)程中不出現內力對正在焊接中的合龍段施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

　　在以索塔為中心的主梁對稱(chēng)懸拼施工中，為了控制懸拼過(guò)程中不平衡重量對索塔所產(chǎn)生的彎轉力，本橋在塔中心順橋向兩側的下橫梁邊緣處各設置了一排拉壓臨時(shí)支座。其中抗壓性能由鋼支座提供，鋼支座支承在下橫梁頂的預埋鋼板上。在合龍前，鋼支座與箱梁底面和下橫梁須面是焊連在一起的，以限制主梁結構在懸講過(guò)程中的漂浮不穩；抗拉性能則由固定在鋼支座和下橫梁上的預應力鋼絞線(xiàn)提供。

　　本橋在中跨合龍過(guò)程中采用以下措施解除拉壓臨時(shí)支座，在不影響中跨合龍段施工質(zhì)量的前提下，完成斜拉橋的體系轉換：

　　1.經(jīng)過(guò)合龍前24小時(shí)的晝夜觀(guān)測，選定溫度較均勻的晚上10：00～第二天早上7：00穩定時(shí)段完成合龍段主要安裝工作，并在主要焊縫完成后的本時(shí)段內迅速解除拉壓臨時(shí)支座；

　　2.在合龍口設置臨時(shí)勁性骨架，以限制合龍口兩端的豎向錯動(dòng)；設置斜交叉對拉葫蘆，以限制合龍口的橫向錯動(dòng)。在合龍段鋼箱梁縱向兩端，以及合龍口兩側主梁懸臂端設置抗拉壓臨時(shí)栓接加強件，以抵抗焊縫口的變化趨勢；

　　3.在解除臨時(shí)支座的抗拉作用時(shí)，先剖開(kāi)鋼支座與下橫梁預埋板之間的焊縫，然后解除鋼絞線(xiàn)。在解除鋼絞線(xiàn)過(guò)程中，采用汽車(chē)壓重的方法阻止主梁的突然上上浮。當鋼絞線(xiàn)全部解除后，汽車(chē)逐步開(kāi)走，使主梁緩慢上浮，以使主梁平穩完成其所積蓄的彈性能量的釋放。

　　南京長(cháng)江二橋南汊主橋于2000 年7月9日清晨7：00全部解除臨時(shí)支座而完成斜拉橋合龍的全部關(guān)鍵施工，標志全橋順利合成，合龍誤差幾乎為零。南京長(cháng)江二橋斜拉橋的施工控制系統，充分地保證了斜拉橋主梁懸拼、合龍、體系轉換施工安全順利進(jìn)行。主梁全部合龍后，合龍段、全斜拉橋線(xiàn)形平順、美觀(guān)。根據橋面鋪裝前對斜拉橋的全面測試結果，理論計算和實(shí)測值對比情況是，主梁標高最大誤差在6cm以?xún)�，軸線(xiàn)最大偏差在0.9cm以?xún)�，塔頂位移最大差值�?．7cm，索力最大誤差在索力的5％以?xún)�。其他情況，索塔、主梁應力完全符合設計要求。對于如此特大跨度和復雜體系的斜拉橋，這樣的成果達到了國內外斜拉橋施工的非常高的水平。

　　九、3年短工期高標準施工質(zhì)量的嚴格保證

　　南京長(cháng)江二橋是在原南京長(cháng)江大橋建成32 年后建設的、南京市跨長(cháng)江的第二座大橋。原南京長(cháng)江大橋早已遠遠無(wú)法滿(mǎn)足南、北交通的需要。南京長(cháng)江二橋的建設任務(wù)迫在眉睫。原南京長(cháng)江大橋舉世聞名，南京長(cháng)江二橋必須以高標準、高質(zhì)量創(chuàng )立更佳聲譽(yù)與之相對應因此，在短期內高標準完成南京長(cháng)江二橋的建設是擺在橋梁建設者面前艱巨而光榮的任務(wù)。

　　南京長(cháng)江二橋南汊主橋于1997 年10月6日正式開(kāi)工，于2000年7月9日全橋順利合龍，主橋施工時(shí)間為2年9個(gè)月，主橋施工質(zhì)量完全滿(mǎn)足業(yè)主精品工程要求。在短期內使規模巨大的工程高質(zhì)量地完成，除了采取加大投入、充分發(fā)揚拼搏精神等措施外，非常重要的還是要在工藝技術(shù)、施工組織方面深挖潛力。為此，在南京長(cháng)江二橋南汊主橋的施工中，采用了許多新工藝、特殊工藝是成功的關(guān)鍵。

　　南京長(cháng)江二橋南汊主橋下部構造即A標段施工的最終質(zhì)量評定得分為97.6分，為國內最高水平，其上部構造即B標段施工還未被最終評定，但有關(guān)專(zhuān)家已給予了高度評價(jià)和肯定。南京長(cháng)江二橋南汊主橋施工成果的取得，得益于先進(jìn)的管理、先進(jìn)的工藝技術(shù)和先進(jìn)設備采用的巨大共同作用。