大型橋梁高位落梁施工技術研究

鄭四卿

交通對于世界的意義不言而喻，而橋梁在其中也起著至關重要的作用。在當前的橋梁建設中，跨鐵路、跨高速、跨山河湖海施工已是橋梁施工中的常態，而其中也常常涉及到高位落梁施工。如何應對有限的空間將重噸位、高落差箱梁安全順利地落至橋位，是當前橋梁施工中值得研究探討的一個技術問題。

一、工程概況

本項目是長潭西跨線橋鋼箱梁制造安裝工程。項目位于長沙望江路與學士路交匯處。本項目跨線高架橋鋼箱梁為一聯兩跨，跨徑布置自西向東2×50m（等截面分離式連續箱橋梁，梁高2.5m），兩跨分別跨越長潭西高速及規劃西輔道，鋼箱梁分左右兩幅，每幅寬度18m，主橋總寬36m。單幅鋼箱梁為單箱室結構，分離式底板，整體式橋面板，兩側有1.8m寬挑臂，橫向設有2%單向橫坡。鋼箱梁蓋、底板厚均為20mm，腹板24mm，每個箱室寬2.8m，箱室內蓋底板各有縱向16*200mm通長筋肋6道，左右腹板上也各有2道。箱室間距3m，箱室間面板均布7道16*200通長筋肋，橋梁延縱向間距2m布設有橫隔板。橋長100m，鋼梁重量約2300噸。本橋鋼材材質Q345qD。

鋼箱梁橋型示意圖如下所示：

鋼箱梁橋型立面圖：

鋼箱梁橋型截面示意圖：

二、施工難點分析

1.此次頂推的鋼箱梁橫跨長潭西高速及規劃西輔道，頂推起始端位于望江路，橋梁整體設計標高與望江路平齊，考慮鋼箱梁自身的高度，使橋墩設計高度有限，加上頂推用步履機的高度，致使鋼箱梁頂推到位后與橋墩存在近3.5m的高位落差。鋼箱梁單幅重約1200噸，如此大噸位的高位落梁成為本工程的最大施工難點。受長潭西高速通車條件及造價條件影響，只能選用步履機與落梁調節筒配合使用代替開挖望江路完成橋梁落位。

2.本項目中鋼箱梁單幅重量達1200噸，且梁底并非絕對水平，落梁過程中如何控制鋼箱梁底板與橋墩的良好接觸，防止梁體翻轉甚至傾覆是本工程的又一難點。

3.本方案采用步履機與落梁調節筒共同作業完成落梁作業，單幅鋼箱梁落梁設置有3臺步履機，如何保證在落梁過程中3臺步履機頂升降落的同步性，防止梁體翻轉甚至傾覆亦是本工程的一難點。

三、落梁施工方案及步驟

1.施工方案

利用步履機的下部支撐油缸進行落梁施工，須根據墊石支座高度、箱梁底部標高，先在橋臺及橋墩支座上安裝3.5m的臨時落梁調節筒，然后通過步履機與橋臺及橋墩的臨時支撐對鋼箱梁的支撐點進行轉換，依次將步履機下方的七節支撐鋼管（合計3.5m）及落梁調節筒撤下，完成鋼箱梁的落梁。落梁步履機及調節筒布置圖如下：

2.施工步驟

步驟一：

將鋼箱梁全部頂推到位后；下降步履機讓整座橋梁擱到落梁支架上，并將落梁支架的頂面鋼板與粱底焊接起來，然后使用手動葫蘆將步履機和支撐上部6節調節筒一起吊起，并撤出步履機支撐上最底部0.5m高的調節鋼筒。完成圖如下：

步驟二：

利用手動葫蘆將步履機下降0.5m，落到原有的鋼柱上，然后在步履機滑箱上墊5塊0.1m高調節鋼板并同時把步履機的前后擱墩升高到相同高度（約0.5m高）。完成圖如下：

步驟三：

利用步履機頂起整個橋梁，落梁支架騰空，然后撤出落梁支架最底部0.5m調節鋼筒。再利用步履機和前后擱墩間調節每次下降0.1m，重復5次，共計下降0.5m，將梁體重新擱到落梁支架上，使步履機騰空。此時，完成一次落梁支架及步履機的調節筒拆除工作。

重復上述3個步驟，將落梁支架、步履機7節調節筒拆除，使鋼箱梁落到橋臺上，完成落梁施工，如下圖所示：

3.防梁體傾倒施工技術

在現代橋梁設計中，考慮到鋼箱梁底部不完全水平易出現接觸不充分而發生梁體傾倒等危險事件，通常會在橋墩上設計一定半徑大小的球冠狀曲面。本落梁方案過程就是充分利用這個曲面進行施工。基于橋墩上的曲面設計，落梁支架在受鋼箱梁的壓力時被動調整與橋墩的接觸面，以達到與橋墩面充分接觸，從而將鋼箱梁底面的不平整接觸轉移為支架底面與橋墩的曲面接觸，保證了整個過程中鋼箱梁底面與落梁支架充分接觸，有效地避免了因鋼箱梁底面不完全水平而發生接觸不良傾倒的可能性。

步履機頂升降的同步性同樣是關系著鋼箱梁能否順利落在橋墩上。本方案中使用的SLBLJ-500在設計之初即設計了頂升裝置同步控制系統，可有效地實現多臺步履機在頂升降過程中的同步性。通過同步控制油站及位移傳感器的實時檢測反饋控制即可有效控制3臺步履機頂升降的同步性，從而保證了鋼箱梁在落梁過程中的穩定性。

四、結語

高位落梁施工是危險性較大的施工方法，必須對每一個施工環節充分考慮。本方案采用交替拆除步履機和落梁支架調節筒的方法落梁將3.5m高位落差轉換為0.5m的低位落差，極大的提高了施工的安全穩定性；同時通過自有專利設計的步履機及巧妙應用橋臺的設計進一步的降低了落梁過程中的風險。