AG体育悬索桥作为跨越能力最强的大跨度桥梁形式，在世界各国的交通基础设施建设中，都起着重要的作用。由于钢桁加劲梁具有良好的抗风性能、重载耐受性和施工便宜性等突出特点，在我国山区大跨度悬索桥建设中被广泛采用。本文结合实际工程金烽乌江大桥，深入探讨悬索桥钢桁梁无连续匹配施工关键技术，详细阐述金烽乌江大桥钢桁梁实际施工中关键技术的应用情况，旨在为同类桥梁建设提供有益参考，推动桥梁建设技术的不断发展。
金烽乌江大桥是贵州省第一座采用预制索股法施工的超宽钢桁悬索桥，全长1473.5m，主跨650m，主缆的孔跨布置为（218+650+188)m，全桥共55个标准钢桁梁节段，主桁架桁高（主桁中心线m，两片主桁架弦杆中心距离为36m。大桥地处贵州山区，施工场地狭小且山势陡峭，桥位不具备开辟大型钢桁梁节段N+1连续匹配生产场地的条件。同时，大桥位于长江生态红线保护区内，对水保和环保要求很严格，工程建设必须确保不污染所跨越乌江水体和不扰动桥址附近林地环境。因此，为确保施工顺利进行，本着绿色建造理念，项目团队决定采用一种生态友好和智能高效的山区悬索桥钢桁梁节段无连续匹配施工技术进行桥梁施工。
悬索桥钢桁梁的无连续匹配施工是一个复杂而系统的工程过程，包括三个主要阶段：设计、施工和安装，每个阶段都有严格的质量控制措施。尽管在生产过程中投入了大量的人力和物力，但很难避免各种错误。在制造阶段，作为一种工业产品，钢桁梁的质量会受到制造过程中的随机和机械误差的影响。在装配阶段，加工后的构件的实际几何参数与设计构件的理想几何参数之间存在偏差。此外，构件安装顺序的不合理和环境的影响也是造成装配误差的重要因素。在吊装节段，由于纵向构件连接和串联连接的连接点较多,可能会造成明显的误差积累和传递效应。为解决上述几大施工过程中的构件误差，金烽乌江大桥采用了以下几种技术来确保钢桁梁无连续匹配施工质量。
首先，依据设计图纸文件利用三维建模软件进行钢桁梁杆件的正向建模设计，提前创建参数化杆件模板，待监控制造线形确定后，通过参数化模板快速实例化构件，并批量生成施工蓝图，确保各构件理论施工图纸的正确性，并在设计建模过程中通过干涉运算，验证设计图纸中的节段之间的匹配性。
然后，创建钢桁梁在整个施工期间全桥统一的精度传递基准。在项目开始即建立本桥精度控制基准线，基准线建立后，从下料、组拼、划线、钻孔，以及到桥位桥面板块的组拼、节段的组拼均以同一基准线为依据，确保钢桁梁制造精度得以有效传递。
金烽乌江大桥钢桁梁上、下弦杆以及箱型腹杆均为箱型杆件，加工厂均采用倒装制作工艺，在专用槽型组装胎架上定位上盖板单元，划线组装隔板单元，采用角钢支撑隔板两侧，使用液压装置将腹板单元与隔板顶紧，焊接箱内焊缝，组装下盖板，焊接棱角焊缝，划基线及钻孔对向线，钻制腹板、节点板以及底板孔群，组焊腹杆接头板，划线钻制横梁接头板上的螺栓孔，划切割线切割一端余量和两端手孔，检测合格后，参与试装作业。过程中采用了悬臂式埋弧板肋自动焊机焊接弦杆板单元纵肋、杆件槽型自动焊接机器人、杆件箱型自动焊接机器人焊接弦杆箱型、杆件数控钻孔专机钻制弦杆孔群来保证构件的加工精度。
钢桁梁节段数字预拼装施工流程为：建立及使用数字模型——检测构件及采集数据——对节段进行数字模拟预拼装——工厂单节段实体预拼装。首先根据设计图纸建立数字模型，将模型数据导入工厂杆件智能制造信息库，用来指导杆件下料和加工。
工厂构件加工制造完成后，采用三维激光扫描技术对钢体构建进行三维数据采集，得到精确的三维点云模型，通过专业三维分析软件可以轻易判断钢构与设计模型的偏差值，这不仅能有效的把控钢体结构的加工及安装精度，还能完整记录工程现场状况，为数据的可靠性提供强有力的支持。与传统的测绘手段、预装工艺相比，三维扫描技术具有节约时间成本，大大提高施工效率和施工质量，安全可靠的优点，能真正实现“低成本、高效益”的作业标准。同时逆向提取实体基准点坐标元素并逆向创建实体数字化模型，对实体数字化模型测量特征点导出检测坐标，通过与数字模型坐标进行比对，生成杆件质检记录表。
检测构件焊接后，通过对现场节段主要管理点相对坐标的采集，进行坐标转换实现物体现场局部坐标与钢构设计坐标的匹配并得到现场数据和理论数据的偏差。检测仪器根据构件现场摆放位置合理架设，使用测量软件采集数据，测量点位根据前期精度策划检验点进行取点，仪器搬站测量要求精度0.5mm内。测量数据后，利用精度分析软件里标注功能，根据数据采集位置进行设计点标注。将测量数据与设计数据进行数据拟合，据拟合平差结果，将数据进行基准点变换，实现数据优化，减少构件修正量，数据分析最佳后，出具有效的、准确的检验报告。检验报告可出据：构件车间摆放姿态三维报告（坐标系转换）、设计理论姿态三维报告（原始整体坐标系）、EXCEL三维报告、2D尺寸报告。
通过对杆件的实体数字模型进行逆向数字化预拼装，并对节段特征检测控制点导出三维坐标，将数字化预拼装的检测坐标与理论模型进行比对，再次验证数字模拟预拼装的正确性。
按照制造线形对首轮制造的具有代表性的3个节段立体试拼装检测，并对三个节段特征检测控制点进行测量，转化为三维坐标；将数字化预拼装的检测坐标与立体试装的检测坐标进行比对，再次验证数字化预拼装的正确性。
金烽乌江大桥共计55个钢桁梁节段，其中标准节段共计53个。梁端4个节段在主塔前拼装平台上进行散拼，其余节段在拼装场进行总拼。钢桁梁拼装步骤：主桁架下弦杆→主横桁架下弦杆→下平联→主桁架腹杆→主横桁架腹杆→主桁架上弦杆→桥面板块体。拼装过程中控制桁高、节间长度、试拼全长、旁弯、对角线差、主桁中心距等关键项点。
在桥位拼装场地，设计专用工装胎架，在胎架上设置纵、横基线和基准点，以控制拼装的整体构件的位置AG体育，确保各部尺寸。胎架外设立不受其它因素影响的测量点、地标等辅助设施，用来对拼装过程中对拼装杆件控制点进行监测。在胎架制造前先根据平面控制网放样胎架的横、纵向中心线，所有基于中心线对称的尺寸均要以此中心线为基准放线，根据中线放样支墩的准确位置。利用水准控制点测量胎架制造线形，保证整个胎架制造几何尺寸精度随时处于监测之中。胎架制造完成后，在胎架支墩上设置沉降监测点，做好标记，记录好与水准点的高差，在整体节段拼装过程中随时监测随着拼装重量的增加，胎架是否发生沉降或变形AG体育，为拼装质量提供真实、准确的监测数据。
金烽乌江大桥钢桁梁在两侧引桥路基上进行拼装。钢梁标准节段通过运输车（经过二次运输+塔前旋转）运输至起吊平台上后，下放缆索吊具，连接钢桁梁，将钢桁梁节段垂直起吊后牵引跑车向跨中行走，剩余梁段在后续吊梁过程中，在拼装台座拼装完成后，直接运输至拼装平台进行吊装。
合龙段安装采用牵引预偏措施合龙。合龙段吊装前，采用引桥上的牵引系统，将合龙段索塔侧的已安装梁段整体向边跨方向牵引预偏，使合龙空间大于梁段长度30cm后垂直吊装合龙段。提升合龙段顶面和相邻梁段底面平齐时，需慢速提升梁段同时手拉葫芦等配合调整合龙段纵向位置，防止合龙段与相邻梁段碰撞损坏梁段端口，直至梁段就位与吊索连接。合龙段与吊索连接后，先完成合龙段与中跨侧相邻梁段间的临时连接件连接，然后慢速释放预偏牵引力，使已预偏的梁段逐渐退回原来位置，最后完成合龙段与索塔侧相邻梁段间的临时连接件连接。
为避免拼装过程中主桁架上横梁、次横梁及纵梁的腹板与桥面板单元焊缝仰焊AG体育，保证焊接质量，同时提高桥位桥面板块制作效率，大桥首次创新采用桥面板块体倒装制造工艺。在桥位设置桥面板块倒装专用拼装胎架及翻身胎架，可满足其现场生产需求。为保证桥面板块拼装质量，在桥位采取了以下控制措施：
（2）在胎型上布设三纵一横基线进行精度控制，单元件吊装时，保证杆件上纵横基线准确定位。为了保证纵横基准线使用的精度，按时采用测量塔对纵横基准线进行复测、校正。
（3）将纵横基准线布设到胎架上，以此钻制定位孔，横梁组装时可以孔进行定位，同时采用基准线复检，以保证拼装精度。
（4）为了保证桥面板块的施工进度，在单侧桥位规划好的场地上设置2个7400mm长的桥面板块整体拼装胎架。单个胎架占地面积为7m×39m。胎架制造时，首先在地面布设纵横基线，根据基线拼装桥面板块胎架，胎架制造完成后，通过返线方法确定胎架上的孔群位置，然后使用磁力钻，使用厂内钻制完成的拼接板为钻孔样板进行胎架孔群的钻制，胎架制造完成后，进行检测验收，检测合格后才能够用于施工生产。
大桥施工现场多雨、环境潮湿，项目定制专用防雨棚，确保焊接区域干燥；配备小型轻便焊接防风罩，有效减小因风速过大，影响气保焊气体保护效果；采取焊前预热及焊后保温措施，避免气孔及延迟裂纹缺陷的产生，有效提高了大湿度环境下的钢结构焊接质量。
大桥首次在山区钢桁梁桥位拼装场采用无连续匹配施工，减少拼装台座，节省施工工时，减少碳排放量，做到发展交通的同时切实保护环境，落实科学发展和资源节约的发展理念。
通过上述技术的应用，大桥实现“零误差”合龙，整个施工过程达到63万套高强螺栓“零扩孔”，高质量、高标准完成本项目施工任务，后续大桥通过交工验收，质量等级为合格，工程质量总体稳定。
综上所述，山区悬索桥现场钢桁梁节段拼装时，一般都需进行N+1节段的预装匹配，这往往意味着更大的施工临时场地准备、更多的大型吊装设备占用、大量节段匹配装拆的无效人工损耗等问题。金烽乌江大桥通过对钢桁梁无连续匹配施工关键技术的研究及应用，在全国实现了超大跨度悬索桥钢桁梁节段无预拼匹配的高精度安装；成功实现了正交异性钢桥面板的新工艺安全和高质量实践；成功实现了全桥钢桁梁高强螺栓“零扩孔”安装。项目切实践行了创新发展的交通强国理念，为同类桥梁建设提供技术参考。
