下承式變高度鋼桁梁架設起頂施工技術

趙金鵬

摘要：本文根據(jù)德大鐵路黃河特大橋下承式變高度連續(xù)鋼桁梁起頂施工實踐，結合在現(xiàn)場施工過程中鋼梁施工油頂起升控制技術，并借用鋼梁施工中鋼梁縱向、橫向偏位的調節(jié)等施工措施手段，保證了下承式變高度連續(xù)鋼桁梁架設施工過程順利進行，為以后下承式變高度連續(xù)鋼桁梁起頂施工提供可靠的依據(jù)。

關鍵詞：下承式 ?變高度 ?鋼桁梁 ?起頂 ?技術

1 工程概況

新建德大鐵路黃河特大橋是新建鐵路德龍煙線德州至大家洼段的主要環(huán)節(jié)和重點工程。主橋為（120+4×180+120）m下承式、變高度、連續(xù)、鋼桁梁橋，為雙線鐵路，下弦鐵路橋面采用參與主桁共同受力的密布橫梁正交異形整體鋼橋面板，主桁采用N形桁上弦變高桁式，邊支點桁高14m，中支點桁高32m。主桁桁寬12.4m，節(jié)間長12.0。

每孔鋼梁架設完畢后，需要對鋼梁進行縱向以及橫向的調整，以保證鋼桁梁的線型及平面位置，同時為了保證鋼桁梁能順利架設至下一跨墩頂，由于鋼梁自重以及架梁吊機自重的影響，故需提前在正式墩頂進行起頂操作，為保證鋼梁的順利架設，在架設第二孔前需對第一孔梁進行配重，保證鋼梁整體穩(wěn)定性。

2 下承式變高度鋼梁邊跨配重

2.1 配重塊的預制 鋼梁懸臂架設邊跨配重塊采用1m×1m×1m混凝土預制塊，按設計要求單邊須壓重350kN/m，即單邊重840t。

2.2 配重塊的運輸 由于場地受限，混凝土預制塊在1#攪拌站制作，通過25T汽車吊起吊，人工配合由運輸板車運至工地。壓載完由運輸板車裝至指定地點集中存放。

2.3 配重塊的安裝 鋼桁梁架設至98#（102#）～99#（101#）中跨第一階段（第11節(jié)間至第25節(jié)間）根據(jù)理論計算需要在邊跨靠近97#（103#）墩24m范圍內(nèi)布置配重，沿橋梁縱向中心線兩側橫向布置并列布置雙層混凝土塊，滿足設計要求350kN/m。混凝土運送到橋位處后，利用跨線80T龍門將混凝土預制塊吊至橋面上擺放。

2.4 配重塊的拆除 鋼桁梁中跨第一孔架設完畢后，即可將配重塊卸載，卸載時采用80T龍門吊將配重塊吊至運輸板車上拉至指定地點進行集中存放處理。

3 墩頂油頂及調節(jié)裝置布置

3.1 臨時墩頂油頂布置

3.1.1 邊跨臨時墩頂油頂布置 西岸邊跨（97#～98#墩）設置5個臨時支墩，分別為E1、E2、E3、E5、E8，東岸邊跨（103#～102#）設置6個臨時支墩，分別為E1'、E2'、E3'、E4'、E6'、E9'。每個墩頂設置調節(jié)油頂，其中單個墩頂設置一個豎向1000t，進行鋼梁的豎向位置調節(jié)，調節(jié)鋼梁預拱度，保證鋼梁桿件節(jié)間位置的相對高差，在鋼梁桿件架設至臨時墩頂位置處時，按照理論相對高差計算的結果和實際相對高差的測量，進行鋼梁高度的調整，滿足鋼梁架設及下孔過墩頂?shù)囊蟆?/p>

3.1.2 中跨臨時墩頂布置 跨中E18、E22、E33、E37、E18'、E22'節(jié)點下需設置臨時支墩，并在架設到位后及時進行抄墊牢固，當鋼梁桿件架設至跨中臨時支墩位置處時，按照理論計算的預定相對標高和理論的縱橫向位置進行調整，每個單個墩頂設置一個100t油頂，四個250t油頂，1000t油頂主要鋼梁豎向標高的調整，縱向和橫向各兩個250t油頂主要進行鋼梁橫向及縱向的位移，待鋼梁位置調整到位后，利用軌排和鋼板進行鋼梁的抄墊，臨時支墩布置圖3.1如下：

3.2 正式墩頂布置 ①鋼桁梁在懸臂安裝到達前方橋墩后，在起頂前進行鋼梁縱橫向、標高位置的調整到位。鋼桁梁最終定位縱移可利用溫差進行調整。鋼桁梁橫移調整偏位前，上平聯(lián)節(jié)點螺栓必須終擰完畢，以防鋼桁梁受橫向水平力的影響造成鋼桁梁軸線發(fā)生曲折。每個節(jié)間拼裝完成后都需要監(jiān)測弦桿平面位置，超過規(guī)定值時要進行調整。②墩頂布置是調整鋼桁梁幾何狀態(tài)的重要手段，在鋼桁梁架設過程中起著至關重要的作用，需做到布置合理、操作靈活。③墩頂布置是以到達前一支墩狀態(tài)為主要工況設計的，包括兩項內(nèi)容：鋼桁梁臨時支點的設計和位移調整系統(tǒng)的設計;為了消除鋼桁梁撓度及轉角影響，將懸臂端“頂平”。支點的起頂采用以節(jié)點為單位的供油系統(tǒng)，并控制兩桁間各節(jié)點的相對高差不超過5mm。位移調整系統(tǒng)，則是在鋼桁梁的起頂點下布置千斤頂及頂座。千斤頂分為豎向千斤頂及水平千斤頂，分別進行頂落梁和縱橫移操作。鑒于鋼桁梁跨度大，在溫差作用下易產(chǎn)生較大的縱向位移，需在豎向千斤頂下面布置MGE板加不銹鋼板摩擦副作滑動面?？v橫移操作時，將鋼桁梁置于墩頂臨時支座上滑動，以MGE板作滑動面。墩頂布置按各墩頂布置設計圖進行。（圖3.2）④鋼桁梁起頂點下依次布置千斤頂、工鋼組墊梁（帶水平頂反力座）、鋼墊塊、滑到梁、軌道梁等。千斤頂設置根據(jù)支撐需要確定，豎向頂采用自鎖式1套1000t頂，水平頂采用4套250t千斤頂。（圖3.3）

4 油頂起落梁施工

4.1 邊跨臨時墩頂起落梁施工 鋼桁梁邊跨架設完畢后即對邊跨進行起頂作業(yè)，經(jīng)計算97#墩、103#墩須起頂高差 10cm，即在邊跨臨時支墩頂面布設油頂將E1（E1`）將鋼梁頂起計算高度，與正式墩頂形成10cm高差，在正式墩頂上布置2層15cm高軌排。在其余臨時支墩上同樣布設油頂，當鋼梁架設至臨時支墩頂面時，按照理論計算高度，對架設鋼梁的高度進行調整，滿足理論計算要求，對依次設置臨時支墩位置處進行鋼梁起頂調整。當架設至正式墩頂98#（102#）后，利用正式墩頂油頂將鋼梁起頂?shù)轿缓?，進行邊跨臨時墩拆除，臨時墩拆除完畢后，將邊墩97#、103#墩頂軌排及邊跨臨時支墩頂面墊梁、軌道梁、滑道梁、油頂抽離，鋼桁梁回落至支座上。

4.2 正式墩頂起落梁施工 考慮到鋼桁梁架設過程中，鋼桁梁自重以及施工臨時荷載的影響使得鋼梁有一定的下?lián)?，需對鋼梁進行預拱，保證鋼桁梁能順利架設過下一個主墩，并對跨中臨時的絕對高程進行控制，鋼梁架設至98#、102#墩頂后，98#墩頂鋼梁預抬45cm，抄墊3層15cm高軌排。鋼梁架設至99#墩頂后，鋼梁預抬45cm。鋼梁架設至100#、101#墩頂后，鋼桁梁回落至支座頂。為了保證鋼梁順利的合龍，對100#、101#按照理論計算對其進行10cm的預拱，保證鋼梁桿件的順利合龍。endprint

4.3 中跨臨時墩頂起落梁及拆除施工 鋼桁梁在正式墩頂進行油頂起頂操作后，按照每個節(jié)間的標高和相對高差對鋼梁進行監(jiān)控，與理論計算值進行比較，當鋼梁架設至中跨臨時支墩位置時，對鋼梁前段進行觀測，對鋼梁進行高度、縱橫向位置的調整，滿足鋼梁能夠順利跨越正式墩頂。

鋼桁梁單個中跨架設完畢后，需對主墩進行起頂操作，將中跨臨時墩墩頂脫空，此時相應的需將99#、100#、101#墩起頂90cm，待中跨臨時墩E18、E22、E33、E37、E18'、E22'脫空后，分別拆除以上臨時墩，然后將鋼梁回落至預定位置。

5 鋼桁梁縱橫移施工

5.1 鋼桁梁橫移 ①每節(jié)間鋼桁梁拼裝完畢后，即應在有臨時支墩位置處進行橫移調整鋼桁梁中線至預定位置，使下一跨鋼桁梁沿設計中線方向懸臂伸出。②鋼桁梁橫移調整偏位前，起重節(jié)點，橋門架，上平聯(lián)節(jié)點螺栓必須終擰完畢，以防鋼桁梁受橫向水平力的影響造成鋼桁梁軸線發(fā)生曲折。③橫移工作應在支點反力較小的情況下進行，如必須在反力較大的情況下橫移鋼桁梁，則橫移設備不宜集中一處，可分別設于下節(jié)點下。④橫移用施加外力法，鑒于橫移量不易控制，又有東西向日偏照的影響，為了既加快進度，又避免鋼桁梁偏移，應將頂力設備對稱布置于上、下游，當一桁下的橫移千斤頂工作時，另一桁下的設備起保險作用。

5.2 鋼桁梁縱移 ①可利用溫差法，起落梁法或頂推法縱移。如若偏位不大于時應優(yōu)采用溫差法或起落梁法進行調整。②起落頂法即通過起落頂使鋼桁梁變形、支點移動，然后轉換體系，進行反向操作使鋼桁梁移動，如此反復進行，直至鋼桁梁縱移到設計位置。為增加固定支點的摩擦約束，固定支點加墊石棉板，使其摩擦力大于所有活動支座的摩擦力之和。③在確定縱移方向后將鋼桁梁在墩頂頂起10～20mm啟動一個方向水平千斤頂另一方向千斤頂做保險，反復操作達到預定位置為止。鋼桁梁頂落梁和縱橫移作業(yè)不得與主桁伸臂拼裝同時進行，縱、橫移工作亦不同時進行。

5.3 鋼桁梁起高 在鋼梁架設至邊跨臨時支墩位置時，按照理論計算高程進行標高的調整，滿足鋼梁架設的要求;鋼梁每架設至每個臨時支墩位置后，對鋼梁的標高進行調整一次，滿足理論計算標高值。

鋼梁在正式墩位位置時，首先按照為了拆除后一孔鋼梁臨時墩頂，按照理論設計的高度，與上一墩頂形成高差，進行臨時支墩的拆除，當臨時支墩拆除完成后。進行油頂?shù)幕赜停瑢摿夯芈渲琳蕉枕斏?，按照此位置處鋼梁預拱的高度的要求，進行鋼梁端部的起頂操作，標高起至設計高度，滿足過臨時支墩及墩頂?shù)囊蟆?/p>

6 總結

在下承式變高度連續(xù)鋼桁梁起頂施工過程中，利用油頂在邊跨、中跨墩頂進行油頂?shù)钠鹕刂葡鲁惺阶兏叨冗B續(xù)鋼桁梁的縱向、橫向、高差的三維調節(jié)，使鋼梁在整個架設過程中線性及高差滿足施工要求，尤其在變高度鋼梁施工預拱度的設置過程中，起到了關鍵性作用，為下孔鋼梁的架設施工提供了可供參考的數(shù)據(jù)，并同時與理論計算進行對比，綜合考慮鋼梁施工的過程控制及結果的預控起到了重要作用。

參考文獻：

[1]許穎強，尹筱.鄭焦城際鐵路黃河橋鋼桁梁頂推施工控制關鍵技術[J].世界橋梁，2014（05）.

[2]薛新廣.懸臂拼裝連續(xù)鋼桁梁快速施工技術[J].國防交通工程與技術，2012（04）.

[3]鄧永鋒.大跨度斜拉橋斜主桁鋼桁梁架設及施工控制措施研究[D].中南大學，2013.endprint