大跨徑市政高架鋼箱梁落梁工藝探索與實施

盈都橋梁鋼構工程有限公司 浙江海寧 314422

摘要：本文對杭州市秋石快速路三期工程Ⅲ標段鋼箱梁整聯落梁工藝進行了敘述，主要結合實際情況從落梁工法選擇、施工流程、鋼箱梁線型控制及安全質量控制措施等方面進行闡述，總結出一種大跨徑市政高架鋼箱梁整聯落梁的施工工藝，以供類似工程參考借鑒。

關鍵詞：鋼箱梁；落梁；工藝

引言

隨著社會經濟飛速發展，城市道路交通空間不足的問題日漸加劇，建造城市高架橋作為緩解城市交通壓力的最有效途徑之一，已被廣泛應用與各個大中型城市。由于城市交通流量大、人口集中、施工空間有限，這給高架鋼箱梁現場施工增加了難度。杭州市秋石三期Ⅲ標鋼箱梁處于既有艮秋立交高架橋上方，采用門式墩扁平鋼箱梁結構，主梁與既有高架橋方向平行，梁段標準寬度為33米，全長1048米，總用鋼量17600噸。鋼箱梁采取頂推平移后焊接成聯再整體落梁的安裝工藝。本次落梁施工具有自重大、橋面寬、縱坡大且不影響下方交通等特點，一次落梁最大重量達3200噸，長度達190米。其橫向寬度在國內同類工程中居首位，施工過程既要平行上跨老艮秋立交橋又要不中斷交通，面臨諸多不確定因素的考驗。在不影響下方道路交通通行的情況下，如何將整聯梁段安全、準確的落位至橋墩支座上是本工程的施工難點。

一、工程概況

杭州市秋石三期Ⅲ標鋼箱梁平行上跨老艮秋立交主線橋，艮秋立交橋及地面交通流量非常大，兩側為居民、商鋪、小商品市場。施工期間，老橋上保證雙向四車道通車，其中SZ40～SZ55#墩以內的15孔共30節鋼箱梁節段采用頂推滑移到位后整聯落梁的方法進行施工，該部分鋼箱梁全長約587米，橋梁寬度33米，分4聯落梁。節段長度14～28米不等，最大節重約459噸，最小節重約205噸。橋梁設計縱坡最大處為3.55%，平面局部位于半徑為R=2500米的圓曲線內。

二、施工重點及難點

（1）鋼箱梁落梁只能借助于橋梁永久支墩，橋墩表面至梁底操作空間非常狹小。

（2）需有效防止鋼箱梁落梁過程中的局部變形及內力超限。

（3）節段跨度大、重量大、縱坡大，現場車流量及人流量多，要保證落梁施工過程的安全。

三、總體思路

采用液壓油缸與專用抄墊交替支墊，以轉換高度的方法進行落梁。每聯鋼箱梁各個節段依次頂推到橋位，按照設計線型調整平面軸線及縱向標高線型，然后焊接成聯，采用專用落梁設備將整聯箱梁落梁至支座上。

單臺落梁油缸額定頂升力250噸，整聯鋼箱梁最多使用24臺油缸，6臺泵站。落梁油缸布置在橋墩頂部，每處墩頂布置2臺油缸沿支座兩側對稱放置，并在橋墩兩側支架柱頂分配梁正上方布置落梁專用抄墊塊，每個橋墩兩側各1組。

SZ40～SZ55#跨內所有鋼箱梁由小樁號往大樁號方向分4聯完成落梁。分別為：SZ40-45#、SZ45-49#、SZ49-53#、SZ53-55#。其中SZ40-45#鋼箱梁全長190.8米，總重量達到3200噸，為全橋最大落梁聯。

四、施工工藝

1、鋼箱梁按節段依次頂推至橋位，調整好鋼梁空間位置。

鋼箱梁采用液壓同步頂推滑移技術移運至橋位。按照橋梁結構自身特點及滑移施工工藝的要求，在橋梁大樁號一端SZ56#-58#高空區域搭設鋼箱梁組裝平臺，在平臺上完成鋼箱梁節段現場拼裝。自拼裝平臺至小樁號方向沿線搭設支架滑道系統，以此完成鋼梁節段的頂推滑移。

頂推支架滑道系統

鋼箱梁節段即將頂推滑移到設計位置時，提前進行測量糾偏，測量梁段頂面軸線及四角標高，軸線偏差通過梁段兩側頂推油缸行程逐步調整，標高偏差通過梁底頂升油缸進行調整。確保梁段端口里程到達設計位置時節段整體姿態正確。

2、多支點抄墊，保持節段姿態，依次完成單聯內各個節段的調整。

各節段調整到位后，在橋墩頂部及支架滑道梁上對應于箱梁橫隔板的位置布置抄墊塊，并盡可能使抄墊塊對應在滑道支架立柱分配梁正上方，抄墊沿梁段左右兩側對稱布置，根據梁段長度及橫隔板道數確定抄墊數量，單個節段不少于8組抄墊。抄墊塊高度按照節段縱向線型布置，并考慮了安裝預拱度。采用不同厚度的墊片使各抄墊塊頂面距梁底板距離相等，誤差不超過±5mm。抄墊塊及抄墊板布置完畢，回縮頂升油缸使箱梁平穩落在抄墊塊上。為了給后期落梁油缸留足高度空間，抄墊塊表面應高于橋墩支座表面高度200mm作為落梁預留高度，使梁段四角標高統一高于設計標高200mm。梁段落在抄墊上穩定后進行復測梁面縱坡及橫坡，若標高偏差過大，則重新頂升油缸在相應位置加相應厚度的墊板進行糾偏。按上述過程依次完成各節段初步定位，并使端口精確對合。

3、環縫無應力焊接。

頂推設備及頂升油缸局部 梁底臨時抄墊塊

各節段線型調整好后，在梁段隔板位置下方布置多組抄墊均勻支撐，使各梁段的整體重量均布在抄墊塊上，并對相鄰節段端口進行臨時固定，進行整聯鋼箱梁環縫及內部嵌補加筋肋的焊接。該方法避免了梁段在簡支或懸臂狀態下焊接時存在較大內力的不利因素，可以保證整聯鋼箱梁在焊接過程中整體線型符合預定的設計加預拱線型，盡可能避免結構內力對箱梁焊接及最終成橋線型的影響。

4、落梁設備安裝及試運行。

整聯鋼箱梁利用橋墩柱頂上的專用油缸進行落梁，通過液壓油缸與專用抄墊高度的交替轉換，最終將整聯鋼箱梁轉移到墩頂球形支座上。鋼箱梁整聯環縫焊接完畢并報驗合格后進行落梁設備的安裝。落梁油缸設置在橋梁永久墩上，每個墩頂設置2臺油缸，分布在支座兩側，支點中心對合在箱梁支座內部加強筋板下方。

落梁油缸布置圖

墩頂支座高度為200mm，支座墊石高度為100mm，鋼箱梁支座鋼墊板厚度為50mm，因此當梁段落在支座表面時梁底的最小操作高度為200+100+50=350mm，最大操作高度為350+200（預留）=550mm。選用的250t落梁頂升油缸行程200mm，行程為0時油缸總高度為285mm，油缸頂部布置30mm厚度連接板（200×200mm）與油缸活塞桿以螺栓連接固定，上方裝厚度5～30mm厚度不等的鋼墊板（300×300mm）與鋼箱梁底板密貼，并與箱內支座加筋中心對應，可分散支點處梁底板集中受力，彌補油缸行程的不足。為分散砼柱頂面油缸壓力，在落梁油缸底部布置厚