现代商贸工业 ＮＯ．３，２Ｏ１１ Ｍｏｄｅｒｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｔｒａｄｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ２０１１年第３期 梭形独塔斜拉桥钢塔安装技术研究 刘继红 （中铁九局集团有限公司，辽宁沈阳１１００１３） 摘 要：介绍了某梭形独塔斜拉桥９０ｍ高钢塔安装的施工技术，对钢塔厂内加工精度控制、安装就位的精度控制进行 了研究。通过现场实际比较分析，安装精度满足规范及设计要求。 关键词：斜拉桥；钢塔；吊装；施工技术 中图分类号：ＴＵ 文献标识码：Ａ １ 工程概况 凡河四桥位于铁岭新区如意湖景观核心区西南部，是 跨越凡河连通澜沧江路的重要桥梁。桥梁建成后桥位处水 面宽度为２２０ｍ，桥梁轴线与水流方向斜交，采用斜桥正做 的方式，确定了七孑Ｌ的布跨方案，其中主桥为１４０ｍ＋１１０ｍ， 采用梭形独塔斜拉桥的结构形式，塔身采用三根弧形变截 面塔柱组成，主梁采用钢一混凝土混合梁；引桥为２×３０ｍ 和３×３０ｍ的预应力混凝土连续箱梁结构，全桥长４００ｍ。 桥面宽度为３２．３ｍ 斜拉桥主塔（如图ｌ所示）为钢结构构件，由一根中塔 柱和两根边塔柱组成，中塔柱和边塔柱的轴线均为三维空 间曲线，在塔尖固结处三塔交汇在一起，塔高９０ｍ。钢索塔 共分为２３个塔柱节段，塔尖节段１个，塔尖固接段１个，中 塔节段６个，一个边塔节段６个，两个边塔节段共ｌ２个。各 节段长８．８３９ｍ￣１３．３７０ｍ，重量为５５．７ｔ～１６１．６ｔ。 一一一一一一一 图１塔柱三维示意图 ２施工需要解决的问题 （１）钢塔定位安装过程中的精确定位及位置调整。 （２）横梁安装前三个塔柱处在悬臂状态的安装精度控 制，从而解决塔梁平行施工难题。 （３）大吨位钢塔柱节段和横梁高空高精度安装。 ３钢塔柱安装 ３．１钢塔安装设备选择 钢塔采用德马格Ｃｃ一２５００—１履带起重机吊装，该机 主要参数：最大起重量４５０ｔ；最大起升高度：直臂工况 １０８ｍ，塔式工况】４５ｍ。 ３．２塔柱节段吊装工艺流程 塔柱节段吊装工艺流程如图２所示。 ３．３塔柱节段吊装 （１）用４５０ｔ履带吊４点起吊吊起柱段，用调整钢丝绳调 整角度，柱段四面设牵引绳。 （２）起吊Ｚ（Ｂ）Ｔ１，旋转吊臂或履带吊行进至吊装位置， 利用牵引绳调整柱段方向，使吊装柱段与已安装Ｚ（Ｂ）ＴＯ段 一２９Ｏ一 文章编号：１６７２—３１９８（２０１１）０３—０２９０—０１ 施工准备 豇ｉ 焊接卜一 ｒ・节段ｍ堤 图２塔柱安装施工工艺流程图 对齐，利用导向装置，缓缓松钩，使两段端面接触。 （３）将柱段两侧临时匹配件螺栓孔打入临时冲钉，四面 牵引绳临时锚固。 （４）利用柱段两侧设置的千斤顶支点架设４台３２ｔ螺旋 千斤顶，利用全站仪对柱段上接口四点位置进行测量，用千 斤顶、牵引绳在吊车配合下按设计位置进行调整。 （５）调整合乎要求后，临时匹配件螺栓孔打入固定冲钉 销死，接口缝隙用钢垫片垫好，四面缆绳用地锚、倒链固定 好，再次复测。 ４精度控制措施 斜塔线性控制为斜拉桥质量控制的一个重要部分，线 形顺畅与否直接决定斜塔的美观程度，同时对成桥斜塔的 应力分布有着重要的影响，因而施工工程中必须严格控制 斜塔的施工线形。 ４．１塔段加工精度控制 （１）在机加工车间营造均温空间，对加工车间采取绝热 措施，将车间内外两个温度场隔离。节段加工前在机加工 车间进行一定时间的均温，减少工件各部位的温差。在精 加工前对塔段周围环境温度及塔段各部位温度进行测量， 将温差控制在２℃以内。 （２）为保证塔柱整体几何尺寸，在塔柱组焊、修整、焊缝 检侧合格后，对非基准端进行端部二次切割。 ４．２塔柱平面预拼装 为保障塔柱总体尺寸及曲率，对加工完成后的塔段进 行两节的立式预拼装。同时对现场反馈回的安装精度数据 对下一节段的加工进行数据调整，以保证安装后的精度符 合设计及规范要求。 ４．３基座精度控制 劲性骨架顶面的连接板采用工厂内整体加工，骨架现 ＮＯ．３，２０１１ 现代商贸工业 Ｍｏｄｅｒｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｔｒａｄｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ２０１１年第３期 分形理论在机械工程应用中黄金分割现象探析 陈 章 郭旭红 （１．苏州大学机电工程学院，江苏苏州２１５０２１；２．宜兴市张渚中等专业学校，江苏无锡２１４２３１） 摘 要：分形理论为研究机械工程问题开辟了一条全新的有效途径。 介绍分形理论中分维数的概念，并通过相关实验 数据分析出分形理论与黄金分割律的神奇结合。 关键词：分形理论；分雏数；黄金分割；机械工程 中图分类号：Ｏ１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３１９８（２０１１）０３－０２９１－０２ ０概述 分形理论是当今世界十分风靡和活跃的新理论、新学 ２．６１８的特征！也就是说自然界众多庞杂的无规现象具有 一定的共同逻辑特征。 科。白上世纪７Ｏ年代Ｂｅｎｏｉｔ Ｂ．Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ提出分形几何 １分维数的基本概念 基本理论以来，经过几十年的发展，分形几何已经成为一门 重要的新学科，并被广泛地应用于生物学、物理学、化学、材 分维数，作为分形的定量表征和基本参数，是分形理论 的一个重要原则。分数维，通常用分数或带小数点的数表 料科学、计算机图形学、经济学和语言学等自然科学和社会 示。曼德布罗特曾描述过一个绳球的维数：从很远的距离 科学几乎所有领域的研究中，成为当今国际上许多学科的 观察这个绳球，可看作一点（零维）；从较近的距离观察，它 前沿研究课题之一。经过对相关实验数据计算出的分维数 充满了一个球形空间（三维）；再近一些，就看到了绳子（一 的分析，发现分形现象的分形维大多在１．６一１．７附近，少 维）；再向微观深入，绳子又变成了三维的柱，三维的柱又可 数在０．６一Ｏ．７或２．６附近，这让人想起黄金分割原理中的 分解成一维的纤维。数学家豪斯道夫（Ｈａｕｓｄｏｆｆ）在１９１９年 黄金分割率０．６１８或１．６１８。分形理论与黄金分割原理神 提出了连续空间的概念，也就是空闻维数是可以连续变化 奇的结合在了一起，理论上讲逻辑“空间”的分数维度可以 的，它可以是整数也可以是分数，称为豪斯道夫维数。记作 有无穷多个取值，但有意义的肯定是那些特殊数字；因此有 Ｄｆ，一般的表达式为：Ｋ—ＬＤｆ，也作Ｋ＝（１／Ｉ ）一Ｄｆ，取对数 理由认为客观事物的分形维基本上应具１．６１８或０．６１８或 并整理得Ｄｆ—ｌｎＫ／ｌｎＬ，其中Ｉ 为某客体沿其每个独立方向 场制作。骨架的顶面标高，采用莱卡精密二级水准仪进行 允许偏差为３５ｍ×１／４ｏｏ：８．７５ｍｍ￣２．６ｒａｍ，从该角度分 标高控制。整个劲性骨架形成之后，进行复测，若标高误差 析，满足精度要求。但在施工过程中存在很多不可预计的 或相对高差超过±１．５ｍｍ，通过骨架根部预设的凋节螺栓 影响因素，为确保最后的塔柱安装精度，在安装完０３节段 （脚手架顶托）进行调整。 ４．４横梁安装精度控制 后通过测量，将数据反馈给厂内，通过调整Ｏ４节段的尺寸 数据来平衡塔柱的变形。 钢塔柱安装至７６ｍ固结段以下相对每根钢塔柱处于大 边塔柱的横桥向变形为２．３ｒａｍ同样小于８．７５ｒａｍ，其 角度倾斜悬臂状态。根据拟定施工工序（即在横梁安装前， 变形可以在安装横梁时，利用钢支撑，在支撑上设置牛腿， 不对塔柱进行支撑，直接进行塔柱的吊装），使得最终的结 并安装千斤顶，对塔柱横桥向施加一水平力，然后进行横梁 构计算模型能反映真实的施工工序。图３为凡河四桥的全 的安装，即可消除边塔柱横桥向自重引起的变形。 桥计算模型。图４为凡河四桥施工至ＺＴ０３／ＢＴ０３节段的 ５ 结论 计算模型。 （１）从钢塔柱脚的吊装到塔柱封顶，经历了２个月的时 间，在可借鉴经验较少的情况下，攻克了９０ｍ高钢塔柱安装 ：。 精度控制、塔柱悬臂拼装精度等技术难题，实现了塔梁平行 、一． ， 一 施工，缩短了施工周期。 图３凡河四桥全桥计算模型 （２）通过科学有效的管控控制措施，实现了预期的安装 效果，确保了安装精度。 （３）塔柱高度偏差＋５ｍｍ，允许偏差±１６ｍｍ；垂直度偏 ０ ｉ 差ｌＯｍｍ，允许偏差２５ｒａｍ；全部符合施工规范要求。 参考文献 图４未安装横梁节段模型 Ｅ１３严国敏．现代斜拉桥ＥＭ］．成都：西南交通大学出版社，１９９６． ［２］沈斌．南京长江第三大桥钢塔制造精度管－￣［Ｊ３．桥梁建设，２００７， （４）． 从结构变形角度分析，施工至ＺＴ０３／ＢＴ０３未上横梁之 前，在此阶段结构空间变形较小。中塔柱顺桥方向变形最 ［３３李军平等．南京长江第三大桥钢塔柱制作与安装技术［阳．桥渠建 大２．６ｒａｍ，塔柱垂直偏差要小于１／４０００。安装高度为３５ｍ， 设。２００６，（２）． 一２９１—