節段鋼箱梁牽引滑移上岸施工技術

韋理仁　張家倫　楊大德

摘 要：江順大橋是主跨700m的雙塔雙索面鋼-混混合梁斜拉橋。大橋西岸邊跨七個節段鋼箱梁位于岸上、灘地及淺水區，受該區域地形水文條件的影響，鋼箱梁無法采用常規運梁船水運就位，橋面吊機直接起吊架設的方法，且受橋位上、下游橋梁通航凈空的影響及沿線既有道路運輸條件的限制，鋼箱梁上岸難度較大。針對上述多種不利因素，通過對上岸滑移支架的創新設計，成功實現了邊跨鋼箱梁的上岸，為鋼箱梁節段對稱懸臂拼裝奠定了基礎。本文詳細闡述了大橋邊跨鋼箱梁上岸的施工難點分析、方案設計及比選、施工工藝及關鍵技術點。

關鍵詞：斜拉橋；鋼箱梁；上岸

1 工程概況

江順大橋是廣佛江快速通道上跨越西江的一座特大橋，橋梁東起于順德，西止于江門。主橋為五跨半漂浮體系的雙塔雙索面鋼-混混合梁斜拉橋，跨徑布置為（60+176+700+176+60）m，全長1172m。橋型布置如圖1-1所示。

圖1-1 江順大橋橋型布置圖

主橋上部結構采用鋼-混混合梁，中跨700m及兩側邊跨158m范圍內采用鋼箱梁結構，其余均采用和鋼箱梁外形一致的混凝土箱梁。鋼箱梁為全斷面整體式扁平流線型封閉結構，單箱五室截面，上翼緣采用正交異性板結構。鋼箱梁全寬39m，中心線處梁高3.5m。鋼箱梁標準斷面圖見圖1-2所示。

圖1-2 鋼箱梁標準橫斷面圖

全橋鋼箱梁共劃分為A～H共8種類型73個梁段，其中標準梁段長為15m，最大梁段重為345.5噸，各梁段參數如表1-1所示。

2 鋼箱梁上岸技術方案設計及比選

如圖2-1所示，江順大橋西岸邊跨共有7個節段鋼箱梁（梁段編號為WB1、WH1、WA9～WA5，最大重量約316.3t）分別位于淺水區、淺灘及岸上，運輸船無法載運節段鋼箱梁至待架位置，故需考慮提前上岸。

圖2-1 邊跨鋼箱梁布置圖

一般的，目前節段鋼箱梁上岸常用的技術方案有：

（1）、陸運頂推施工[1]

由岸上至深水區設置滑移支架，將節段鋼箱梁分塊陸運至施工現場，并在現場進行分塊單元間組焊，然后由頂推裝置逐一將節段鋼箱梁頂推至設計位置存放，再由橋面架梁吊機起吊架設。

該技術方案由于受陸地運輸條件限制，大斷面節段鋼箱梁無法整體運輸至施工現場，必須采用分塊散裝運輸，然后在現場進行組焊。

（2）、水運、大型浮吊提升、牽引滑移施工[2]

由岸上至深水區設置滑移支架，運梁船將節段鋼箱梁運至支架前端，由大型浮吊將節段鋼箱梁提升至滑移支架上，然后采用牽引或頂推的方式將其滑移至待架位置。

該技術方案是較常用的方法，可行性強，但受橋位區水深影響較大，且需租賃大型起吊設備，對吊裝作業空間有一定要求。

通過對以上兩種常用方案的研究，結合江順大橋橋位處地理、水文及運輸條件，采用常規方案進行邊跨鋼箱梁上岸施工存在一定困難：

（1）、江順大橋橋位鄰近江門市既有濱江大道公路旁，該路限載5噸，故陸運單塊鋼箱梁斷面分塊多，現場組裝焊接工作量大，且組裝焊接施工精度難以保證。

（2）、由于廣東省內河航道多數跨江橋梁凈空不足，目前可通航千噸級以上船舶航道僅占通航里程的7.4%[3]。江順大橋上下游既有橋梁也存在通航凈空不足的現狀，致使千噸級大型浮吊無法進場實施吊裝作業。

通過對常規技術方案的研究分析，并結合江順大橋自身特點，采用既有橋面架梁吊機作為起重設備，配合由岸上延伸至深水區的滑移支架將水運就位后的節段鋼箱梁牽引滑移至待架位置的新方案。

3 節段鋼箱梁上岸施工工藝

3.1 方案設計及工作原理

江順大橋西岸滑移支架設計如圖3-1所示，從岸上至深水區設置上下游兩幅縱向滑移支架，滑移支架向水中延伸至運梁駁船能停泊位置。滑移支架由鋼管樁和滑道組成。滑道由貝雷梁和滑道梁組成，分固定式滑道和活動式滑道。

節段鋼箱梁上岸施工的工作原理為：提前施工水中鉆孔樁、岸上條形基礎、安裝鋼管樁、貝雷梁主梁及滑道梁，完成上岸滑移棧橋施工。運梁船裝運鋼箱梁至橋位處，提梁區上方的活動滑道梁通過連續千斤頂牽引滑移至下游側，運輸船由上游緩慢駛入提梁區對位后拋錨定位，橋面吊機起吊節段鋼箱梁超過滑道頂面1.5m后，活動滑道梁反向牽引移回與縱向滑道梁通過連接梁進行對接，安放滑塊，下放節段鋼箱梁至滑塊上，利用連續千斤頂縱向牽引節段鋼箱梁滑移至設計位置存放，解除連接梁，活動滑動梁再次牽引滑移至下游側，進行下一節段鋼箱梁的提升牽引滑移上岸。

3.2 節段鋼箱梁上岸施工步驟

在滑移支架施工完成，橋面吊機前移至WA3梁段、錨固后，按照WB1、WH1、WA9、WA8、WA7、WA6、WA5、WA4的先后順序用運輸船將鋼箱梁依次運輸至施工現場，進行節段鋼箱梁的牽引滑移上岸施工。

其中：1-固定滑道；2-活動滑道；3-貝雷梁；4-滑道梁；5-鋼管樁；6-連接梁；7-運梁駁船；8-活動滑道；9-鋼箱梁節段；10-架梁吊機

圖3-1 滑移支架立（平）面布置圖

具體實施步驟為：

步驟一：提梁區活動滑道梁牽引滑移至下游側，運梁船運WB1節段鋼箱梁至提梁區，橋面吊機提升WB1節段鋼箱梁超過滑道頂面1.5m。（圖3-2（1））

步驟二：活動滑道梁橫向移回與縱向滑道梁對應位置處，精確對位后安裝連接梁將橫移滑道和縱移滑道進行對接。（圖3-2（2））

步驟三：安裝滑塊，下放WB1節段鋼箱梁至活動滑道梁上。（圖3-2（3））

步驟四：利用連續千斤頂牽引WB1節段鋼箱梁至岸上條形基礎滑道梁上存放。

步驟五：解除連接梁，重復步驟二～四，依次將WH1、WA9、WA8、WA7、WA6、WA5節段鋼箱梁由橋面吊機提升牽引滑移至滑移棧橋上存放。（圖3-2（4））

步驟六：運梁船將WA4節段鋼箱梁運至提梁區，橋面吊機直接提升架設。后續梁段均采用橋面吊機直接從滑移棧橋上起吊架設。

（1）步驟一

（2）步驟二

4 節段鋼箱梁上岸關鍵技術點

（1）、利用橋面吊機作為節段鋼箱梁上岸提升設備，減少了大型機械設備的投入

鋼箱梁節段通過運梁船運至滑移棧橋前端提梁區，通過錨固在橋面的步履式架梁吊機起吊下放鋼箱梁至滑移棧橋上，縱向牽引滑移至設計位置存放，與常規采用大型浮吊起吊節段鋼箱梁至滑移棧橋上相比，無需另外進行吊具的設計，且大大減少了大型機械設備的投入。

（3）步驟三

（4）步驟四

圖3-2 鋼箱梁上岸施工步驟圖

（2）、滑移棧橋前端提梁區設置可活動的橫移滑道梁，使橋面吊機能順利提升下放節段鋼箱梁

滑移棧橋前端提梁區設置可橫向滑動的活動滑道梁，運梁船裝運鋼箱梁進入提梁區前，將活動滑道梁橫移至下游側，運梁船進入提梁區，橋面吊機起吊鋼箱梁超過滑道頂面1.5m后，活動滑道梁再移回與縱向滑道梁通過連接梁進行連接，橋面吊機將鋼箱梁緩慢落至活動滑道梁上，牽引滑移就位。

（3）、通過節段鋼箱梁牽引滑移中的同步性控制，確保了施工安全性

節段鋼箱梁縱向牽引滑移過程中，通過并聯兩臺連續千斤頂，滑道上設置同步性監控點等措施，確保了滑移過程中的安全性。

（4）、合理設置活動滑道梁的預拱度、減小了牽引滑移的難度

為滿足運梁船順利進入滑移棧橋前端提梁區，活動滑道梁跨度為19.41m，重達320t的節段鋼箱梁滑移過程中，滑道變形量較大，通過合理設置活動滑道梁的預拱度，減小了牽引滑移的難度。

5 結束語

雖然該技術方案是在江順大橋特殊地形水文及運輸條件下應運而生的，但其可為類似工程施工拓展新的思路，該技術方案的優點在于通過對節段鋼箱梁滑移上岸滑移支架的創新設計，解決了大型浮吊無法進場，陸運頂推無法進行的難題，但其弊端在于由于采用既有架梁吊機作為提升設備，邊跨鋼箱梁上岸與鋼箱梁正常懸臂架設無法實現同步，但經過江順大橋施工實踐證明，只要組織合理，平均每天能完成一片鋼箱梁的滑移上岸，整個滑移上岸工作共需7d時間，對總工期的影響微乎其微。

參考文獻

[1] 尹若健.鋼箱梁頂推施工工藝[J].價值工程，2010，（5）；

[2] 代廷偉，王崚嶒，羅曉兵.鋼箱梁支架滑移拼裝施工技術[A].重慶建筑，2012，（8）：31-33；

[3] 中國港口網. 跨江橋梁凈空不足 珠江航道僅7%里程可通千噸船[EB/OL]. http：//www.port.org.cn/info/201102/137323.htm，2011-2-23；

[4] 張彥，薛長武.大榭第二大橋主橋邊跨鋼箱梁施工技術[J].經營管理者，2013，（17）。