西銅高速渭河特大橋鋼箱梁架設臨時支架施工設計

李連生 陜西鐵路工程職業技術學院

1 工程概況

西安至銅川高速公路渭河特大橋從122#到126#墩柱間跨徑布置為36+55.65+53.5+29.6 m的四跨連續鋼箱梁結構，左右幅橋面各寬20.4 m，分幅分離0.2 m，雙向2.0%橫坡。單幅截面為單箱七室，單箱寬2.2 m，箱梁中心高度2.5 m，兩側懸臂長2.5 m，如圖1所示。

圖1 鋼箱梁截面圖

鋼箱梁頂板底板厚均為16 mm，中腹板為12 mm，邊腹板為16 mm；頂板采用厚8 mm的U形加勁肋，腹板采用14 mm厚的平板加勁肋，底板采用T形縱加勁肋。箱內縱向每隔3.0 m設一道普通橫隔板，兩側懸臂部分采用U形加勁肋。

鋼箱梁每節段于廠內下料、打坡口、表面預處理、板單元組焊加工制造出廠，板單元在西安現場組裝工地組裝焊接成節段箱梁。采用臨時支架進行節段梁吊裝安裝，橋上節段梁組裝焊接，橋面調整處理及表面涂裝作業成橋。

2 架設施工方案

四跨吊裝施工前先在各跨橋墩中間設置臨時鋼管支墩，其頂部安放"321型"軍用貝雷架作為節段梁在橋面縱向移動的支承平臺。

第123#至126#墩橋跨越渭河大堤，橋高近30 m，因而采用提梁機完成節段梁垂直方向的提升，80 t拆裝式提梁機布置于125#與126#墩之間，提梁機主梁沿橋向橫向布置，總長約60 m，覆蓋范圍跨越左右兩幅，并能保證在左幅外還能完成一段節段梁的提升。提梁機主梁一側采用臨時支墩支承，另一側直接采用126#墩蓋梁支承，滿足單幅架梁要求。主梁上布設起重小車走行軌道。

吊梁后，起重小車沿主梁軌道前行到位后將節段梁安放于貝雷架上的拖拉小車（運梁臺車）上，各節段梁組拼時拖拉小車沿縱橋向拖拉到位后，采用落梁千斤頂、橫向位置調節裝置等人工微調對位。節段梁安裝順序由122#墩至126#墩順序安裝，先安裝右幅，再安裝左幅。臨時支墩布置如圖2所示。

圖2 左、右幅橋墩布置圖

3 臨時支架檢算

3.1 檢算參數

在122#與123#墩之間，右幅左側橋架立柱間距最大，即運梁臺車走行梁立柱間最大跨距（見圖2），選該跨為檢算梁跨。安裝梁段重80 t、長7.15 m，運梁臺車重1.28 t。臨時支架強度、剛度檢算的相關參數如下（表1、表2）。

表1 貝雷架(不加強)的相關參數

表2 單根鋼軌之下貝雷架所受荷載的相關參數

3.2 檢算結果

在以下三種工況下，按貝雷架（不加強）分別為三排單層、四排單層時，使用有限元軟件Ansys8.0計算出最大彎矩、最大剪力和最大撓度，進行強度與剛度檢算如下：

3.2.1 計算工況1

該工況為當第一跨左側放置一節梁段，運梁臺車運載一節梁段處于第一跨中間的情況，如圖3所示。

圖3 工況1力學計算圖

(1)貝雷架（不加強）為三排單層時：

因此，工況1檢算通過。

(2)貝雷架（不加強）為四排單層時：

因此，工況1檢算通過。

3.2.2 計算工況2

第一跨上全放置安裝梁段，如圖4所示。

圖4 工況2力學計算圖

(1)貝雷架（不加強）為三排單層時：

因此，工況2檢算通過。

(2)貝雷架（不加強）為四排單層時：

因此，工況2檢算通過。

3.2.3 計算工況3

一節段梁安放在走行梁上，另一節梁段在跨中用4個千斤頂起，千斤頂支承在三片貝雷架梁上，如圖5所示。

圖5 工況3力學計算圖

(1)貝雷架（不加強）為三排單層時：

因此，工況3檢算通過。

(2)貝雷架（不加強）為四排單層時：

因此，工況3檢算通過。

4 結束語

從以上對三排單層貝雷架(不加強)和四排單層貝雷架(不加強)的強度剛度檢算對比中可以得到結論：后者除了強度與剛度能滿足施工要求外，而且更安全。

西安至銅川高速公路渭河特大橋的四跨連續鋼箱梁部分于2010年7月開始架設，2010年11月結束。采取的是四排單層貝雷架（不加強）臨時支架系統，節段梁在橋上組拼施工過程中臨時支架安全可靠，未見異常。