合肥南淝河特大橋鋼桁梁柔性拱頂推法施工技術與工藝

摘 要：文章通過對南淝河特大橋現場施工頂推過程記錄加以整理和總結，在施工過程中存在的問題加以分析和處理，為其他同類型的橋梁施工提供借鑒。

關鍵詞：鋼桁梁柔性拱；頂推；控制

1 工程概況

合肥南淝河特大橋是滬漢蓉快速鐵路引入合肥樞紐南環線的重點控制工程。為（114.75m+229.5m+114.75m）下承式、等高度、連續、剛性桁梁柔性拱橋，全長461米，為雙線鐵路，ZK活載；下弦鐵路橋面采用參與主桁共同受力的正交異性板整體橋面；剛性主梁采用帶豎桿N型三角桁架，節間長度12.75米，其中邊跨9個節間，中跨18個節間，桁高15.0米，桁寬15.0米，斜腹桿傾角49.6°；柔性拱肋采用二次拋物線形，矢高（上弦以上）45m，矢跨比為1/4.5，梁端距支座中心距為1m，全長461米，其跨度在同類型橋梁中居于首位。

立面布置圖（單位：m）

橫截面圖（單位：m）

橋址于里程DK452+295.6～DK452+416.1處跨越合寧高速公路（312國道）高架橋，與線路夾角27°。

2 施工工藝

根據現場勘查情況，為滿足安全、工期、技術、經濟等方面的要求，該橋主橋鋼桁梁架設可供選擇的方法并不多，綜合分析后認為，比較合理可行的方法是多點頂推法，采用“帶拱頂推拱腳合攏”架設柔性拱，多點頂推實現鋼桁梁柔性拱的施工總體方案。

采用多點頂推架設法架設鋼桁梁，在170#墩與171#墩順橋向設置拼裝場并架設跨線龍門吊，由170#墩向173#墩方向頂推架設。在170#～171#墩之間設臨時拼裝支架，利用60t跨線龍門吊拼裝鋼導梁和鋼桁梁成整體節間，按照計算結果對鋼桁梁節間頂推前移，在后部支架上繼續下一輪次的拼裝作業，如此循環直至鋼桁梁E0'節點頂推及8#臨時墩。利用架梁吊機同步架設柔性拱和鋼桁梁，拱采用單向退步架設、柔性拱拱腳合攏，同步頂推鋼桁梁及柔性拱，直至鋼梁全部頂推就位的方案予以完成。

采用多點頂推架設法架設鋼桁梁，在170#墩與171#墩間順橋向設置跨線拼裝場，在高速路的另一側設置預拼場，安裝60t跨線龍門吊機和50t預拼用龍門吊機，預拼場與拼裝場鋼梁場地間用汽車轉運。

（1）在170#～171#墩之間，從170#墩開始設置連續6個節間的臨時拼裝支架及安裝滑道，拼裝支架長度為76.5米，利用60t跨線龍門吊在臨時拼裝支架滑塊上拼裝鋼導梁和鋼桁梁成整體節間。

（2）在171#～172#墩之間，分別在171#和172#墩旁搭設臨時支墩，安裝1個節間的拼裝支架。兩拼裝之間的跨度為153米。

（3）在172#～173#墩之間，在173#墩旁搭設臨時支墩，安裝2個節間的拼裝支架。預留1個節間的鋼導梁拆除平臺。

（4）按照由170#墩向173#墩方向對鋼桁梁節間頂推前移，每頂推前進一個輪次（單個節間或者數個節間鋼桁梁），在后部支架上繼續下一輪次的拼裝作業，如此循環直至鋼桁梁端節點E0'節點頂推及172#墩旁臨時墩。

（5）利用架梁吊機同步架設柔性拱和鋼桁梁，柔性拱采用單向退步架設、柔性拱拱腳合攏，同步頂推鋼桁梁及柔性拱，直至鋼梁全部頂推就位的方案予以完成。

（6）在鋼梁主、邊跨墩上起頂縱橫移調整鋼桁梁狀態，滿足設計要求后安裝支座。

頂推作業：頂推作業貫穿于整個施工中。本橋第一次大規模使用水平連續千斤頂作業，對于千斤頂的設計，特別是關鍵環節夾片的選擇，處于一個摸索試驗的階段。“頂推”，顧名思義為起頂與推拉，兩個環節缺一不可。起頂，是利用豎向千斤頂將鋼梁頂起，倒換滑塊。從技術安全方面說，起頂是將鋼梁所承受的應力重新分配，但不得超出鋼梁承受的應力范圍，否則將會使鋼梁變形，破壞鋼梁結構，從而影響成橋質量。推拉，是利用水平千斤頂通過鋼絞線連接鋼梁反力座提供水平拉力，克服滑塊與滑道間摩擦力來使鋼梁緩慢前行到達預定位置，提供水平力和克服摩擦力是頂推作業的又一重要環節。

（1）水平千斤頂。施工設計選擇型號250t×2的水平連續千斤頂共計2套，經施工檢驗，頂推重量最重時約為8300噸，水平千斤頂工作油壓為25MPa，提供的水平力為498噸。

（2）鋼絞線。選用預應力鋼絞線，標準為GB/T5224-2003，型號為1x7φ17.8-1860型。

（3）滑塊?；瑝K主要作用是減少鋼梁與滑道的摩擦力，滑塊的選擇性能參數從受壓上考慮，既要保證鋼梁支撐處能夠承受，又要保證滑塊的強度。滑塊與滑道采用高密度MGE加上潤滑劑。經施工過程記錄整理，整個頂推過程中，摩擦系數不超過0.08。

（4）反力座。是將鋼絞線與鋼梁連接，起傳帶作用，需很強的剛度。

鋼導梁。臨時鋼導梁是在頂推時減少鋼梁的線密度，從而防止頂推過程中出現鋼梁傾覆現象。

經施工設計計算，鋼梁線密度為23.8噸/米，鋼導梁線密度為5.4噸/米，鋼導梁線密度遠小于鋼梁線密度，從而有效的防止了頂推過程鋼梁的傾覆問題。

3 結束語

本橋采用的頂推施工架設方法有效節省拼裝時間，解決了高速公路上施工的危險性，本橋在百米高空作業施工中，未出現一起人員傷亡事故；在經濟上也節省了施工成本，經對照高速公路封閉施工成本，該施工工法成本大大減少。本橋的順利施工結束，證明了該施工工法的合理性。鋼梁頂推法施工是繼鋼梁懸臂法等施工方法后，在跨高速等施工中又一種高效、安全的施工工法，為同類橋梁施工提供了借鑒。

作者簡介：江恒心（1981，11-），男，中鐵九橋工程有限公司，職務：副所長，工程師，學士，2004年畢業于武漢理工大學。