斜拉橋鋼箱梁混合安裝施工技術

羅載重

（四川路橋橋梁工程有限責任公司 成都 610071）

斜拉橋鋼箱梁混合安裝施工技術

羅載重

（四川路橋橋梁工程有限責任公司 成都 610071）

隨著我國公路建設不斷發展，斜拉橋主梁采用鋼箱梁結構越來約廣泛，施工技術不斷創新。針對廣東佛山市魁奇路東延線二期工程奇龍大橋鋼箱梁斜拉橋，鋼箱梁安裝工藝采用混合安裝方案，對處于河岸上空的鋼箱梁使用支架法安裝，對河道上空的鋼箱梁采用懸臂拼裝法施工工藝，比單獨采用懸臂拼裝法施工節約工期、設備費及管理成本，提高了項目的經濟效益和社會效益，可為今后類似橋梁提供參考。

斜拉橋鋼箱梁混合安裝技術

一、工程簡介

1.1工程概括

佛山市魁奇路東延線二期工程奇龍大橋主跨跨東平水道，采用獨塔雙索面混合梁斜拉橋，橋跨布置為66+69+260m獨塔斜拉橋，橋寬40.5m。斜拉橋主塔采用菱型結構，主梁采用混合式箱梁，其中主跨采用全鋼箱梁，邊跨采用預應力砼箱梁。結構體系為塔梁墩固結體系。見右

圖1

圖1 奇龍橋效果圖

鋼主梁采用雙邊箱正交異性板箱梁，全橋共22個節段。M1為鋼混結合段，長5m； M3-M21為標準段，長12m；M22為配重段，長7.75m。鋼箱梁節段最大吊重約286t。鋼箱梁結構示意圖如圖2。全橋鋼箱梁共13個節段（西岸M1-M6，東岸M16-M22段）位于岸上。

奇龍橋全橋共40對斜拉索，塔上索距2.3m～3.4m，梁上標準段索距中跨12.0m（邊跨6.0m）。最長索長約272m，最大索重18.7T，最大規格為283Φ7。斜拉索塔端為張拉端、梁上為錨固端。

圖2 鋼箱梁結構立面示意圖

方案對比（岸上節段）

名稱 流程簡介 優缺點鋼混結合段及M22配重段在支架上進行安裝外均采用懸臂拼裝法進行施工。臺使用時間長，工期長，不利于搶抓工期和節約成本。方案二將鋼梁臨時存放平臺高度提高，河岸上鋼箱梁采用支架法進行拼裝，河道上鋼箱梁岸懸臂拼裝法施工，兩種方法結合使用。鋼梁安裝可與主塔施工同步進行，河岸上鋼箱梁起吊設備僅需浮吊，減少了橋面吊機及支架的使用時間，對成本節約和搶抓工期有利。缺點是鋼梁多節段連成整體后才進行斜拉索安裝工作，增加了對橋面線型及斜拉索索力控制的難度，對監控技能要求較高。

通過與業主、設計、監理及監控單位溝通，監控單位能為方案二提供技術保障，故選定第二方案。

1.2施工方案

根據現場實際地形，奇龍橋M1-M6（主塔側）、M16-M22共13節段使用400t浮吊吊至支架上，在支架上進行節段間連接施工，安裝順序均是從岸側向河心側依次推進,安裝工序一致。河道上M7-M15（M15為合攏段）采用2臺180t吊重橋面吊機進行懸臂拼裝。

二、支架法鋼箱梁安裝施工

2.1支架布設

經受力分析計算，臨時支架結構采用以下結構可滿足施工要求，半幅支架結構為：①河堤上及路面外基礎：6根φ0.6-0.8m高壓旋噴樁基礎+4m×2m×1.5m（厚）承臺;東平路上基礎：4m×2m×1.5m（厚）承臺；岸邊水域基礎：2φ609*16mm鋼管基礎②墩柱：2φ609*16mm鋼管+2（或3）I45a，鋼管間距2m，左右幅中距16.9m；③縱梁：8排雙層貝雷梁(上下弦桿加強)；④軌道分配梁：I25@0.75cm；⑤軌道：2I40+[40a。詳見

圖3圖3 鋼箱梁安裝支架示意圖

圖3圖3 鋼箱梁安裝支架示意圖

三、支架施工

3.1支架基礎施工

a) 東平路路上支架基礎：為普通鋼筋混凝土擴大基礎,在完成車輛進行交通疏導后，將基礎部位路面清理干凈后按常規施工工藝進行施工。

b) 東平路路面外及河堤上基礎：利用高壓旋噴設備按設計深度、設計直徑進行旋噴樁施工，待樁體達到一定強度后清除樁頂頂部松散部位后進行承臺施工并預埋鋼管立柱連接件。

c) 水中支架基礎：利用打樁船通過6t重錘進行鋼管樁插打，在單錘錘擊下鋼管下沉量不超過4cm時終止插打（單根鋼管基礎理論承載力為3000KN）。

3.2支架搭設

人工配合吊車按從下至上順序進行鋼管立柱、鋼管連系梁、橫向承重梁、貝雷梁及貝雷梁加固桿件及軌道等的安裝。施工中確保鋼管立柱與基礎的連接質量、型鋼間焊接及鋼管立柱豎直度不大于H/1000及25mm的要求。每跨貝雷梁先在地上拼裝成整體（單排）后吊裝，再在鋼管架上連接成整體。

四、基礎及支架預壓

4.1旋噴樁基礎承載力荷載試驗

為確保支架的使用安全，在鋼管立柱旋噴樁基礎承臺施工完成并在樁體28天凝期達后，隨機抽取一個承臺進行荷載靜壓試驗，按受力計算所得數值（200t）進行48小時試壓，最終實測最大沉降值為1mm，滿足施工設計要求。

4.2支架荷載試驗

按單節鋼箱梁的1.2倍重量（343t）進行加載，對支架采用逐跨預壓法進行荷載試驗以模擬支架受力狀態。經沉降觀測，12m跨跨中最大沉降量為15mm（容許30mm），支架滿足施工設計要求。

4.3支架法鋼箱梁安裝

兩岸鋼箱梁安裝平行進行。主塔側從M1-M6依次進行，邊跨側從M22-M16依次進行。

4.4鋼箱梁運輸及吊裝

本橋鋼箱梁最大節段吊重約286t。鋼箱梁吊裝、運輸分別使用400t浮吊船和2000t運輸船。鋼箱梁船運至現場封航后，利用浮吊船吊至支架上的滑移小車上固定。

4.5鋼箱梁縱移

利用穿心式千斤頂和鋼絞線將鋼箱梁遷移至待安裝部位。

4.6千斤頂型號選擇

牽引力計算：支架縱坡1%（順德為上坡），滾動摩阻系0.05-0.08，最大鋼梁吊重286t。鋼梁牽引阻力為：F≈2860×0.08-2900×0.01=199.8KN。

牽引設備使用2臺24t穿心式千斤頂,對稱于橋軸線布設。

縱向行走系統布置

牽引索使用雙支，對稱與橋軸線布設，其兩端支點布設在滑移軌道軸線正上方。鋼箱梁端行走系統布設見圖4。

圖4 鋼箱梁行走系統布設示意圖（半幅）

4.7鋼箱梁縱移

a、施工準備：鋼箱梁吊裝前，用油漆分出軌道軸線、行走小車中心線、鋼箱梁支點線及中心線。鋼箱梁安裝在支架上時，確保軌道軸線、行走小車中心線及箱梁支點處于同一豎平面內，以便梁的順利縱移及行走過程中的及時糾偏。

b、鋼箱梁縱移就位：利用牽引系統將鋼箱梁牽引至距設計位置約5cm后停止縱向牽引，待氣溫恒定（夜晚23：00-6：00）利用200t薄壁千斤頂、四氟滑板支墊，32t螺旋千斤頂及手拉葫蘆等將鋼箱梁調整就位。各項指標滿足要求后，利用碼板和匹配件將鋼箱梁固定。

鋼箱梁連接：按要求進行鋼箱梁的焊接、栓接等施工。

4.8斜拉索安裝施工

在M1-M6共6節鋼箱梁均安裝完成后開始斜拉索安裝施工。

4.9方案概況

斜拉索在橋面上進行展索。梁端斜拉索安裝采用人工配合25t吊車進行，除最后1索斜拉索安裝利用塔頂型鋼支架吊點進行起吊外，其余斜拉索均采用在上一錨箱索導管處設置的起吊系統（φ150×800mm承重鋼棒+6φ32鋼繩承重繩+50T滑車組（10φ21.5mm）+索夾+10t卷揚機）進行起吊，通過塔內牽引系統進行安裝和就位.主起吊操作在橋面進行。見圖5斜拉索安裝示意圖

4.10斜拉索安裝流程

準備工作→斜拉索展索→斜拉索梁端錨頭安裝→斜拉索塔端錨頭安裝→斜拉索張拉（本橋斜拉索為一次性調索）→斜拉索附件安裝

準備工作：利用吊車、運輸車將存放于庫房的待安裝斜拉索轉運至待安裝部位（主塔附近），裝入索盤，將運索小車、牽引系統等準備就緒，同時清除展索影響區的雜物。

展索：利用斜拉索展索牽引系統逐漸將斜拉索梁端錨頭牽引至待安裝部位，展索過程中，及時進行運索小車的安裝，確保索體不與橋面接觸，避免斜拉索PE套損傷。

圖5 斜拉索安裝示意圖

斜拉索掛索：

梁端安裝：利用吊車通過布吊帶（必要時利用手拉葫蘆配合）將梁端錨頭從導管上口穿過導管及錨箱，隨后將螺帽安裝到位。

塔端安裝：將索夾、張拉桿及鋼絞線軟牽引依次安裝在斜拉索錨頭上，利用起吊系統、張拉系統將塔端錨頭起吊并穿過塔上錨孔用錨頭螺帽固定。

圖表6 斜拉索塔端起吊安裝圖

斜拉索張拉調索

在晚間23：00至凌晨6：00時間段利用4臺650t千斤頂同時將4條索斜拉索張拉調索到位。

橋面吊就位

待M6鋼箱梁斜拉索張拉調索完成后，將檢測合格的2臺180t橋面吊機縱移到位，準備M7鋼箱梁的懸臂拼裝施工。

M7-M15梁段懸臂拼裝施工

將運輸船定位于橋面吊機吊臂正下方，利用橋面吊機將M7鋼箱梁起吊到位，通過匹配件將M7與M6臨時連接，同時做好將M7的安全防護設施安裝到位。

夜間利用全站儀、水準儀對M7進行平面位置和高程的調整，滿足安裝要求后進行梁段間的連接施工。M6、M7連接施工完成并檢查合格后進行M7梁段斜拉索的掛索及張拉工作，張拉工藝及要求同M1-M6梁段。

斜拉索張拉完畢后橋面吊機縱移就位，準備M8節段的懸拼施工，如此循環直至M15合攏段懸拼完成。

合攏施工

按合攏施工專項方案，選擇合適溫度將M15、M16接頭調至滿足設計及規范要求，鎖定后進行施工，完成全橋鋼箱梁合攏工作。

M15-M21梁段斜拉索施工

依次進行M15-M21梁段的斜拉索安裝及張拉調索施工，張拉工藝同前面節段。

斜拉索附件安裝

根據監控意見逐漸將減振器、防雨罩等安裝就位。在減振器安裝前，利用木塞及橡膠墊快對已安裝索體進行臨時減振保護。

結語

目前佛山市魁奇路東延線二期工程已順利完工通車。處于關鍵線路的奇龍大橋比合同工期提前3個月以上完工，其中鋼箱梁采用的混合安裝法起到了關鍵作用。該施工工藝使項目成本節約約185萬、工期節約3個月，施工期間無質量、安全事故發生。實踐證明，該施工技術具有可實施性，施工安全、可靠，具有明顯的社會和經濟效益，可為同類項目提供參考。

U45

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1007-6344（2017）05-0078-02