山區高速架橋機安裝鋼板組合梁施工方案設計與優化

譚艷臣

（保利長大工程有限公司，廣州511431）

1 工程概況

鋼板組合梁橋，鋼梁與橋面板均為工廠化預制，標準化施工。橋面板單獨受力，傳力明確，充分發揮了鋼材受拉與混凝土受壓的特點，可充分發揮2種材料的使用性能，受力性能優，耐久性較好[1]。主梁為鋼材，還可以回收利用，與混凝土梁相比，自重輕，可以大幅度地降低恒載比例，降低對下部結構和基礎的要求，節約下部結構造價。本文以貢溪大橋（3×35m+3×35m）、橫渡鴻凌河大橋（3×40m+3×40+3×40m）、G237分離立交[4×40m+（30m+2×35m）+（30m+40m+30m）+（30m+3×40m）]鋼板組合梁橋為例，介紹架橋機安裝鋼板組合梁施工方案。

主梁采用雙工字鋼板組合梁，單幅組合梁橋面寬12.25m，雙幅全寬25.5m。鋼主梁采用Q345qD工字形直腹板鋼梁，鋼主梁標準間距6.7m，35m鋼主梁高度為1.8m，40m鋼主梁高為2.1m，均由上翼緣、下翼緣和腹板焊接組成，上翼緣寬800mm，下翼緣寬950mm，腹板采用豎向和縱向加筋肋，頂板面設置剪力焊釘群，與混凝土面板連接[2]。雙主梁之間采用橫梁加強橫向聯系。

本文中提到的3座鋼板組合梁橋下構墩頂寬度分別有8 500mm、8 900mm和9 200mm 3種，鋼梁外寬7 650mm，通過調查國內多個架橋機廠家對比，選用支腿外對外寬度最小為9 200mm的架橋機可實現鋼梁整體安裝的目標。目前，除了9 200mm的墩頂寬度形式的橋墩滿足架橋機架設，8 500mm、8 900mm 2種墩頂寬度小于架橋機支腿間距的，橋墩均須考慮采用預埋構件或加寬墩頂方式滿足架橋機前支腿落底架。

2 鋼梁安裝總體思路

鋼梁安裝總體思路為：（1）采用架橋機逐聯安裝，橋面板滯后于鋼梁一跨，采用單幅架設；（2）架橋機在臺后（前）路基上利用龍門吊進行組拼安裝，完成后縱移至安裝首跨位置；（3）橋臺后（前）路基場地作為鋼梁組拼場地及橋面板臨時存放場地；（4）拼裝好的鋼梁及橋面板采用輪式運梁車運輸；（5）鋼梁就位后精調采用千斤頂，快速方便且可確保安裝精度。

3 鋼板組合梁安裝工藝

對于墩頂有足夠寬度的鋼板組合梁架設，如本項目寬度9 200mm的墩頂，墩頂與架橋機前支腿的相對位置關系如圖1所示。

圖1寬度9 200mm墩頂與架橋機前支腿位置關系圖

3.1 鋼梁、橋面板安裝

鋼梁、橋面板計劃采用GYLQ180t-40m型架橋機架設，架橋機拼裝均在路基段上進行，鋼梁節段梁拼裝在路基段上進行。

節段拼裝完成后用運梁車運送至施工點，架橋機過孔后就位鋼梁，安裝逐跨進行，橋面板滯后一跨安裝，主要施工流程：龍門吊基礎施工、安裝龍門吊→鋼梁節段拼裝場地準備→鋼梁單元卸車、堆放→安裝架橋機、調試、過孔→吊裝鋼梁、拼裝、檢查→安裝橋位準備→架設前兩跨鋼梁、敷設第一跨橋面板→架設第三跨鋼梁、敷設第二跨橋面板→架設第四跨鋼梁、敷設第三、第四跨橋面板→架橋機過孔架設下一聯→半幅貫通后回歸路基段開始架設另半幅[3]。

半幅全部貫通后，進行濕接縫、剪力槽鋼筋混凝土及橋面剩余橫向預應力施工。架橋機安裝具體工藝及流程如下：

1）安裝架橋機、架橋機調試、驗收，架橋機過孔，準備架設第1跨。

2）采用運梁車動送鋼梁，通過后支腿，運送至架橋面尾部，2#天車掛鉤，向安裝方向緩慢前移，鋼梁前移至尾部接近中支腿時，1#天車掛鉤，1#和2#天車同步前移，運梁車返回。

3）天車同步前移至安裝橋位處，根據縱坡調整鋼梁姿態，校正安裝位置，緩慢落梁，待梁底距支座1m距離時降低落梁速度，根據支座及鋼梁上安裝標識，通過天車前移及橫移調整鋼梁節段順橋向及橫橋向安裝位置，就位完畢，鋼梁前端落在臨時支座上，永久支座隨鋼梁降落至預留位置。

4）完成第1跨鋼梁安裝，架橋機準備過孔安裝第2跨鋼梁。

5）架橋機過孔完成，鋼梁運送至架橋機尾部，完成第2跨鋼梁架設，焊接第1、第2跨鋼梁節段環口縫，前端落在臨時支座上。

6）安裝第1跨橋面板，運梁平車運送橋面板至橋機尾部，天車掛鉤，往安裝橋位處緩慢前移，運梁車返回。橋面板通過旋轉吊具完成空中安裝姿態調整，然后緩慢下落并就位，反復此步驟，直至完成第1跨橋面板架設。

7）架橋機縱移至第3跨，安裝第3跨鋼梁，完成第2跨橋面板的安裝。

8）架橋機縱移至第4跨，安裝第4跨鋼梁，然后安裝第3跨及第4跨橋面板，即完成一聯安裝。待永久支座灌漿料達到強度后，拆除臨時支座，完成體系轉換。

9）重復上述各步驟，直至半幅其余聯安裝完成，施工濕接縫、剪力槽鋼筋混凝土及橋面剩余橫向預應力施工，架橋機回歸基礎跨進行另半幅施工。

3.2 無足夠墩頂寬度的架橋機架設方案

鑒于架橋機寬度為9 200mm，本項目墩頂寬度8 500mm、8 900mm的橋墩無法直接采用架橋機架設，需采取其他措施加寬墩頂，如增設輔助墩及預埋錨固設施。

3.2.1 橋墩寬度8 500mm加寬方案

擬在墩頂兩側增加輔助墩，輔助墩采用擴大基礎+φ820mm鋼管的形式作為架橋機支腿支撐。架橋機輔助墩支架里立面圖如圖2所示。

圖2架橋機輔助墩支架立面圖

3.2.2 橋墩寬度8 900mm加寬方案

采用墩頂預埋φ32mm精軋螺紋鋼的方式錨固架橋機支腿，滿足架橋機架梁。具體布置如圖3所示。

圖3墩頂寬度8 900mm橋墩加寬方案細部圖

對于此類寬度不足的橋墩，在上述安裝方案的基礎上需要增加以下步驟：（1）架設前需在墩頂測量放樣位置提前做好錨固或加寬支撐措施；（2）采用錨固精軋螺紋鋼筋的橋墩，架橋機過孔前需提前釋放前支腿與墩頂錨固，過孔后需與墩頂錨固裝置進行錨固。

4 結語

對于山區高速公路而言，鋼板組合梁的應用受到運輸路線、地形條件的限制，在鋼梁整體安裝方面一直存在較大的挑戰性，尤其是在跨河、跨路、地形起伏大的條件下，安裝施工成為難點，可通過對大型架橋機支腿受力支點的加固優化改造，實現大型架橋面成功完成不同墩寬的鋼板組合梁架設，同時通過橋面板滯后鋼梁1跨架設的方案，使得施工過程具有連續、便捷、經濟、高效等優勢。