拖拉施工工藝在公軌共建段鋼箱梁中的應用

林金鋒

（福建路信交通建設監理有限公司，福建福州 350007）

0 引言

當前，拖拉施工工藝在鋼梁架設中應用較為廣泛。該技術通常是在吊裝區搭設鋼管支架和貝雷梁，并設置滑動行走裝置將鋼梁拖拉至指定位置落梁。當橋梁結構形式較為復雜、跨徑較大、超寬幅時，由于拖拉質量大，墩頂具有較大的反力，并且在拖拉過程中臨時結構和主體結構受力情況復雜，因此常規設備和工藝無法有效適用，需要進行一定的改進。以福州市道慶洲過江通道工程為背景，對拖拉施工工藝在公軌共建段鋼箱梁中的應用進行介紹和總結。

1 工程概況

1.1 項目概況

福州市道慶洲過江通道工程作為福州市區與濱海新城聯系的重要通道，擔起了連通福州市倉山區和濱海新城兩岸的重要角色，項目全長6.82km，公軌共建橋梁總長4.4km，包含北岸接線橋、跨江大橋和南岸接線橋。

1.2 鋼箱梁概況

北岸接線橋第七聯上跨既有道路采用六跨一聯的鋼箱梁，跨徑布置為（2×47.5+2×50+2×35）=265m，梁寬25m，梁高2.3m，主梁橫斷面為單箱四室結構，主體結構共用Q345qD 鋼材3543t，分30 個節段，最大節段尺寸10.5m×25m×2.3m，最大節段重135t。鋼箱梁下方為預應力混凝土軌道梁，跨徑布置為（2×47.5+2×50+35+35）=265m，梁寬10m，梁高2.4m。鋼箱梁及軌道梁總體立面圖如圖1所示。

2 方案比選

通常來說鋼箱梁的吊裝可以采用散拼法、頂推法和拖拉法。下面對這三種方法進行簡要的對比研究，從而確定該項目最適用的施工方法。

散拼法：通過陸運方式將鋼箱梁運送至施工橋址，采用150t 履帶吊逐步吊裝到支架位置，然后進行焊接處理。散拼法在施工中需要較多的支架材料，同時焊接工作量較大，鋼梁的焊縫質量和線形要求有時無法得到有效保證，并且該技術的整體施工周期相對較長。

頂推法：通過水運方式將鋼箱梁運送至施工橋址，采用400t 浮吊對導梁和第一節鋼箱梁進行吊裝，到達指定的位置，再對下一節段鋼箱梁進行吊裝，至支架上，完成兩節段焊接工作后繼續進行頂推。當所有節段都依次頂推到相應位置后將導梁拆除。在臨時支墩處將鋼箱梁頂起，同時將滑道拆除，在永久支座處落梁后將臨時支墩及支架拆除[1]。相比于散拼法，頂推法支架材料的用量較少，同時無須進行大量焊接工作，但是整體施工中涉及較多特種設備，并且施工需要依次完成，在同一時間內只能對一個節段進行頂推和焊接，因此所需工期較長。

拖拉法：通過水運方式將鋼箱梁運送至施工橋址，采用400t 浮吊將鋼箱梁吊裝至滑靴，將各節段通過拖拉設備進行拖拉，到達指定位置。相比于頂推法，拖拉法在施工工藝上能夠實現平行施工，除了首節段和尾節段，其余部分的吊裝和拖拉不會影響整體工期。拖拉法施工在支架材料的需求上相對適中，無須進行大量焊接施工，能夠通過平行施工的方式來縮短工期[2]。

三種方法綜合對比見表1。

綜上考慮，選用方案為：先施工下層軌道梁，然后利用軌道梁搭設鋼箱梁支架，鋼箱梁通過水上運輸至橋址，采用浮吊吊裝至支架后進行拖拉滑移。

3 總體施工順序及重難點

3.1 施工流程

軌道梁及鋼箱梁施工順序為：支架現澆軌道梁—拆除軌道梁支架—軌道梁上搭設鋼箱梁拖拉支架—浮吊起吊鋼箱梁至拖拉支架上，拖拉施工鋼箱梁（見圖2）。

3.2 施工重難點分析

其一，鋼箱梁節段多，噸位重，起重高度高，橋區風速大，吊裝安全風險大；

其二，鋼箱梁采用逐塊拖拉工藝，拖拉距離長，高空作業量大；

其三，NR23#—NR24#墩橫跨既有道路，安全風險大。

4 鋼箱梁拖拉施工技術

4.1 施工準備

4.1.1 墊石鑿毛

支座安裝前，對墊石進行鑿毛處理，使其露出75%以上的新鮮混凝土面。

4.1.2 墊石放點

放出墊石中心十字線并用墨斗彈線，在支座的四邊及中心位置標注記號；支座安裝時，以此記號對齊墊石中心十字線，確保平面位置的精確性；同時測出支座底的高程，在支座邊線點按標高墊好鋼鍥塊，確保高程的準確性。

4.1.3 開箱檢查

檢查支座是否完好，錨固聯接件是否配套，現場安裝工具、材料是否齊全。

4.1.4 支座安裝

支座運輸到安裝位置后，起吊懸空，安裝錨錠螺栓，確認安裝到位后，采用90t 履帶吊起吊支座至墩頂安裝位置，緩慢下落至放線位置，直至符合施工要求。

支座吊裝完成后，對平面位置和標高進行復測，若有偏差，則利用千斤頂、鋼鍥塊組合進行調位。

支座安裝并調位完成后，進行支座灌漿。用軟管伸入支座中心正下方，外接一個灌漿料斗，將灌漿料倒入料斗直至支座底板與周邊間隙灌滿。

4.2 拖拉支架設計

支架布置于軌道梁與鋼箱梁之間，為鋼管貝雷梁體系。支架體系自下而上依次為：φ600mm×12mm鋼管立柱，鋼管立柱之間設置雙拼工32 平聯斜撐，雙拼工56 主橫梁，321 型貝雷梁主縱梁，雙拼[25 分配梁按間距1.5m 布置。

設置[8 限位卡和工12.6 限位架將貝雷梁固定在主橫梁上，貝雷梁的安裝標高根據滑靴、滑道、分配梁和落梁千斤頂的高度尺寸及永久支座的標高確定，最終滿足鋼箱梁在拖拉過程中的頂升、落梁至墊塊與永久支座的施工要求。項目最終確定貝雷梁頂面與永久支座頂面標高差930mm。

4.3 拖拉滑道

滑道采用工32 作為滑道梁，現場拼接后直接安裝。拖拉滑道在墩之間為直線，在墩處設圓弧滑道。鋼箱梁腹板間距9m，拖拉滑道間距相應也設為9m，因NR21#墩處鋼箱梁重心和軌道梁重心偏移較大，因此NR21#墩處，在拖拉方向的左側局部設置過渡滑道，過渡滑道區滑道間距為7.82m。

4.4 拖拉及調位設備

牽引頂推系統包含三個模塊，是主控臺、液壓泵站和牽引頂推千斤頂，另外還有一些附屬配件，如數據線、液壓油管等。拖拉作業使用一臺主控臺管控4臺液壓泵和8 臺100t 的自動化頂推千斤頂。前嵌入型的千斤頂在拖拉箱梁的初始階段運用，確保所有鋼絞線勻稱承受壓力。

采用4 臺雙向頂升糾偏的千斤頂進行一個節段頂推后的糾偏，使鋼箱梁沿直線軌道頂推安裝。每臺雙向千斤頂含1 臺150t 的頂升千斤頂和1 臺50t 的水平糾偏頂推千斤頂，當鋼箱梁頂推偏移軌道或安裝方向時，采用4 臺雙向糾偏千斤頂把鋼箱梁頂起，再進行偏向的頂推復位，4 臺雙向頂升糾偏的千斤頂主要用于NR21#墩過渡滑道時的糾正和過渡使用。

4.5 拖拉施工流程

步驟1：搭設拖拉支架，在雙拼工32 軌道上鉆孔并安裝6 組拖拉反力座及拖拉千斤頂。

步驟2：在滑道上鋪墊滑板，再安裝滑靴。用浮吊起吊鋼箱梁落在滑靴上，滑靴位于鋼箱梁縱、橫隔板的交點位置。為便于鋼箱梁通過墩頂支座，鋼箱梁底標高高于設計標高4cm，滑靴的高度為400mm，滑靴間采用φ32 精軋螺紋鋼連接。

步驟3：當第一片鋼箱梁拖拉至第一套千斤頂時，拆除千斤頂上的鋼絞線，卸下第一套拖拉千斤頂及反力座至拖拉通道上待用。

步驟4：穿鋼絞線至下一套拖拉千斤頂，啟動拖拉設備繼續拖拉。如此循環安裝拖拉，直至把鋼箱梁拖拉至設計位置[3]。4 套自動拖拉頂推設備，整個滑道右邊一有空位，即可安裝下一片鋼箱梁的拖拉頂推設備，實現整個滑道多片鋼箱梁同時拖拉頂推施工。

步驟5：鋼箱梁拖拉到位后，用千斤頂將鋼箱梁頂起，卸掉滑靴，再下落至設計標高，放置在臨時墊塊上。墊塊的高度為360mm，位于滑道上，因墊塊內有預留孔，后續鋼箱梁拖拉時，鋼絞線可穿過預留孔，不影響拖拉。

步驟6：待一跨鋼箱梁所有節段拖拉完成后，再同時焊接，以避免拖拉過程中貝雷梁的下撓影響鋼箱梁的線形。

4.6 拖拉糾偏

拖拉鋼箱梁到過渡滑道位置的時候，應使用千斤頂對誤差進行修正以讓拖拉方向發生變化；在對鋼箱梁進行拖拉作業時，若鋼箱梁出現了高于2cm 的偏差，應當馬上暫停拖拉，將偏差修正之后再繼續作業[4]；在鋼箱梁拖拉到指定位置，移到墊塊之前，應當以水平千斤頂對其部位進行調節。

牛腿和墊梁設計在滑移支架分配梁的兩端，墊梁上配備兩臺千斤頂，以對稱的方式布設。具體而言，150t 縱向千斤頂調節起落梁位置，50t 橫向千斤頂調節鋼箱梁位置與作業方向。

4.7 標高測量控制

在鋼箱梁拖拉過程中具有較多的支點，為了保證完成拖拉后梁面標高符合設計要求及規范標準，首先要對支架鋼管立柱的沉降進行嚴格控制。

鋼箱梁拖拉期間，監視與檢測人員對梁體中心線部位、支架的位移等進行量測，若中心線地點和支架出現了偏差，第一時間調整。

鋼箱梁拖拉到指定位置后，將梁落下以前再次確認其線性、標準高度、平面地點等。

5 結語

綜上所述，結合實際工程，對拖拉施工工藝在公軌共建段鋼箱梁中的應用做出了分析和總結，其中涉及拖拉支架設計、拖拉滑道、拖拉及調位設備、拖拉施工流程、拖拉糾偏和標高測量控制等方面。該方法精準、高效地完成了鋼箱梁安裝，施工過程安全總體可控，希望能對該領域的建設起到一定的參考作用。