廈深鐵路聯(lián)絡(luò)線跨高速公路鋼桁梁拖拉架設(shè)施工技術(shù)

肖潔華

（中鐵二十五局集團第一工程有限公司　廣東　廣州　510000）

廈深鐵路聯(lián)絡(luò)線跨高速公路鋼桁梁拖拉架設(shè)施工技術(shù)

肖潔華

（中鐵二十五局集團第一工程有限公司廣東廣州510000）

廈深鐵路L1、L2聯(lián)絡(luò)線上跨深圳市水官高速公路設(shè)計為80m單線單跨鋼桁梁，結(jié)合現(xiàn)場地形特點采用整體拼裝拖拉架設(shè)方案施工。本文結(jié)合該工程實例，對高速公路防護棚、拼裝場地、臨時支墩、拖拉滑道的設(shè)置以及鋼桁梁整體拼裝、縱向拖拉、落梁就位等工藝措施及要點進行了總結(jié)，對類似工程具有一定的借鑒意義。

鋼桁梁；拖拉架設(shè)；施工；技術(shù)

1　工程概況

廈深鐵路聯(lián)絡(luò)線橋梁工程L1線跨水官高速公路特大橋和L2線跨水官高速公路大橋位于深圳市平湖鎮(zhèn)李朗村，橫跨水官高速公路。水官公路西起深圳布吉鎮(zhèn)水徑村，東至龍崗中心北側(cè)官井頭，途經(jīng)布吉、橫崗、平湖、龍崗四鎮(zhèn)，它是雙向十二車道，全長有二十多公里，路面寬為48.5m。據(jù)統(tǒng)計，水官高速公路的日平均交通流量可達14.2萬車次。

L1線跨水官高速公路特大橋全長為540.72m，其中本橋在10#墩和11#墩處斜跨水官高速公路，與高速公路夾角約52°，中心交匯處公路里程為K5+867.77。10#墩和11#墩孔跨布置為：1～80m鋼桁梁，橋墩為矩形實體墩身。L2線跨水官高速公路大橋全長93.56m，與水官高速公路57°斜交，中心交匯處公路里程為K5+669.228。全橋孔跨布置為：1～80m鋼桁梁。橋臺為矩形實心橋臺。兩座橋梁鋼桁梁設(shè)計及施工情況基本相同，本文以后完成的L1線鋼桁梁施工為例進行敘述。

L1聯(lián)絡(luò)線鋼桁梁跨水官高速公路布置如圖1所示。

圖1　L1聯(lián)絡(luò)線80m鋼桁梁跨水官高速公路布置圖

2　設(shè)計好鋼桁梁拼裝場地

鋼桁梁拼裝完成后需要起頂鋼梁，可安裝上下滑道設(shè)施，利用兩臺5t的卷揚機及兩臺三門走五的滑輪組，按照平坡拖拉的方式，縱向拖拉鋼梁移動至鋼梁設(shè)計位置，接著調(diào)整利用墩頂?shù)脑O(shè)施，調(diào)整鋼梁至設(shè)計位置，再利用墩頂?shù)呐R時落梁設(shè)施，起頂鋼梁，拆除上下滑道，落梁就位，然后可拆除施工橋面的臨時支墩。L1線跨水官高速鋼桁梁的安裝可采用整體拼裝拖拉架設(shè)法來進行組織施工，10#墩至7#墩可作為鋼桁梁拼裝場地。根據(jù)水官高速的寬度，鋼桁梁的拖拉通道，可設(shè)置在水官高速公路中間。

3　主要施工技術(shù)及方法

3.1臨時工程施工及場地布置3.1.1高速公路的防護棚設(shè)計與施工

為了確保鋼桁梁架設(shè)施工時水官高速公路運營安全，需要設(shè)置跨越水官高速公路的防護棚。防護棚可在路面上澆注混凝土形成基座，另外在上面安裝直徑為φ460mm的鋼管作為支架，在基座上面可設(shè)置縱梁為I25b的工字鋼，橫梁I20b的工字鋼，上鋪設(shè)竹膠板作為防護棚頂面，其下設(shè)置安全網(wǎng)進行全斷面防護。防護棚架施工前，對各支墩位置進行測量放樣，保證準(zhǔn)確無誤。待基座混凝土達到設(shè)計強度后，采用80t吊車安裝φ460mm鋼筒立柱，經(jīng)安裝校正后，吊裝I25b工字鋼作為縱梁，在縱梁上擱置長15m、間距150cm的I20b型工字鋼作為橫梁。工字鋼上鋪設(shè)竹膠板作為防護作業(yè)平臺。

3.1.2臨時支墩設(shè)計和施工

由于鋼桁梁跨度過寬達80m，為了便于鋼桁梁的拖拉架設(shè)的施工，L1臨時支墩布置具體如下：

L1線跨水官高速公路特大橋在9#～10#墩間為0#臨時支墩的施工范圍；水官高速公路的兩側(cè)為1#臨時支墩和3#臨時支墩；中央分隔帶則為2#臨時支墩。其中1個車道為1#臨時支墩，3個車道及中央分隔帶（中央分隔帶需臨時破除）為2#臨時支墩，以便于鋼桁梁的拖拉架設(shè)施工。L1線跨水官高速公路特大橋鋼桁梁臨時支墩布置如圖2所示。

圖2　鋼桁梁臨時支墩布置圖

臨時支墩可采用立柱φ630鋼管柱，在水官高速公路上采用混凝土基礎(chǔ)固定鋼管柱，土層上打入鋼管柱搭設(shè)。鋼管柱為縱向兩排，橫向間距為2.5m，縱向間距為2.0m，在其上設(shè)置縱橫分配梁。分配梁的縱梁為2I40工字鋼，橫梁為4I40工字鋼，下滑道梁由4I56a焊接而成，其頂板焊一塊560×L×20mm的鋼板。

臨時支墩及下滑道設(shè)計見圖3。

3.1.3鋼桁梁拖拉上滑道設(shè)置

在每個鋼桁梁聯(lián)接的下節(jié)點處，均設(shè)置間斷式上滑道，上滑道采用鋼木結(jié)構(gòu)組裝。節(jié)點處上滑道設(shè)計如圖4所示。

3.2鋼桁梁的運輸及拼裝施工方法及工藝

3.2.1鋼梁的加工及運輸

統(tǒng)一進行鋼桁梁加工的招標(biāo)工作。鋼梁的運輸采用汽車運輸，直接由廠家運輸?shù)焦さ?，放置在鋼梁拼裝場中，可節(jié)省時間，提高效率。

圖3　臨時支墩及下滑道設(shè)計布置

圖4　拖位上滑道布置

3.2.2鋼梁的拼裝施工工作

鋼梁的拼裝順序是：主桁縱梁→主次橫梁→斜桿→上平聯(lián)→橫聯(lián)?？刹捎闷嚨鯒U將零部件逐一拼裝。在進行拼裝工作前可先將拼裝板、節(jié)點板、填板、高強螺栓配送到到各節(jié)點附近，可加快拼裝效率。

鋼桁梁拼裝步驟如下：

（1）縱梁預(yù)拼：

橫向設(shè)置四片縱梁，中心距為2.3m，均采用工字形截面，縱梁不穿過橫梁，腹板及下翼板均焊于橫梁腹板上，上翼板為橫梁整體上翼板，上翼板在縱梁中部工地對接焊，腹板及下翼板在縱梁中部采用高強螺栓連接，連接順序先焊后栓，焊接前采用沖釘定位。

（2）橫梁預(yù)拼

橫梁：每隔10m設(shè)置一根主橫梁，相鄰主橫梁之間設(shè)置兩根次橫梁，均采用工字形截面，橫梁上翼板與焊于節(jié)點板上的橫梁接頭連接，上翼板采用工地對焊，腹板與下翼緣采用高強螺栓連接，連接順序為先焊后栓，焊接前采用沖釘定位。

（3）主桁斜桿預(yù)拼：

上弦、下弦弦桿在鋼梁拼裝前端與大節(jié)點處節(jié)點板，拼接板、填板用沖釘及少量螺栓連結(jié)，沖釘按主桁節(jié)點拼裝要求插打，并上少量螺栓不擰，以便其余桿件安裝，中間小節(jié)點用少量沖釘，螺栓栓帶于弦桿上。

（4）上平聯(lián)預(yù)拼

本梁設(shè)上平面縱向聯(lián)結(jié)系，交叉式結(jié)構(gòu)，平聯(lián)桿件與平聯(lián)節(jié)點板對拼相連?？v向平聯(lián)采用工字形截面桿件，每拼裝兩節(jié)的縱梁和主次橫梁后即安裝斜桿，盡快形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并拼裝上平聯(lián)以形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

（5）橋門架及橫聯(lián)

本梁在端斜桿處設(shè)置橋門架，橋門架采用板式結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件焊于上平縱聯(lián)橫撐底板及斜腹桿上，該構(gòu)件采用工字形截面，同時在A3節(jié)點設(shè)置中間橫聯(lián)，橫聯(lián)尺寸與橋門架相同。在第一節(jié)上平聯(lián)安裝完成后即安裝端頭的橋門架及橫聯(lián)。

3.3鋼桁梁拖拉架設(shè)施工工作

3.3.1鋼桁梁起頂和滑道安裝

鋼桁梁拼裝完成后，檢查拼裝施工質(zhì)量是否滿足要求之后，利用路基段設(shè)置的四個起頂點，與4臺500t千斤頂合并使用，起頂鋼梁，在用方木抄死后，再安裝上滾軸及滑道。再檢查一切是否滿足拖拉要求，若符合，就將鋼桁梁落放至滑道上，準(zhǔn)備開始拖拉施工工作。

3.3.2鋼梁拖拉體系

鋼桁梁拖拉施工可按照平坡拖拉的方案來組織施工工作，推進拖拉為牽引拖拉方式，是指鋼梁后端是動滑車組，前端是定滑輪組，由卷揚機進行牽引工作，鋼梁將會被推著前進，采用這種方式鋼梁前端可不設(shè)置滑車，卷揚機等工具，并且相應(yīng)的前端下?lián)隙纫矔p少，順利上墩，注意：拖拉準(zhǔn)備工作和前方墩頂托架滑道的布置需要同時進行。還要綜合考慮減少拖拉摩擦力及防止沖擊載荷引起的溜滑。

3.3.3鋼桁梁拖拉施工

鋼梁橋在路堤或引橋上拼裝后，用卷揚機和滑輪組順線路方向拖拉，使其在滑道上縱移懸伸架設(shè)就位。拖拉采用滾軸滑道的方式，拖拉滑道一般由上、下滑軌及滾軸組成，上滑道需要布置在鋼桁梁的各個下弦節(jié)點，下滑道可布置在支墩及相關(guān)路基上。拖拉過程中要考慮公路受力的問題，不要因為只顧拖拉而使得路面發(fā)生形變，這樣就造成車輛還沒正式開始運行時已經(jīng)對路面造成了一定程度的毀壞，減少了道路的使用年限。

3.4鋼桁梁定位及落梁

將鋼梁拖拉到位后，首先需要在橋墩（橋臺）上安裝臨時支座，其次需要在臨時支座上安裝千斤頂。然后解除分配梁、下滑道等與支墩的聯(lián)系并利用滑移梁、千斤頂、滾杠等進行移梁和落梁工作。施工工人需要根據(jù)實際的情況在每個墩頂上安置2臺500千斤頂，之后操作千斤頂?shù)臅r候必須要在統(tǒng)一的智慧下進行，務(wù)必要使千斤頂同步。如果操作千斤頂時不能同步可能會造成構(gòu)件的偏差，使得二者之間出現(xiàn)縫隙。實際操作時需要先將將梁與支座同時頂起，在支座下安放滑移梁，接著在滑移梁與支座間放置滾杠，用倒鏈滑車和千斤頂縱橫向移梁。另外移梁時一定要做到勻速、同步，不要自己為了節(jié)省力氣而不遵循操作規(guī)則，嚴(yán)格按照千斤頂操作規(guī)程操作。

3.5移梁-墩臺面

當(dāng)鋼梁拖拉到位后可能因種種原因不能與設(shè)計位置保持一致，必須在墩位處做少量縱橫移進行調(diào)整。

縱橫移的組成：輥軸（或滑塊）、上下滑道及水平千斤頂?shù)仍O(shè)施。

（1）鋼梁縱移；

（2）鋼梁橫移；

（3）鋼梁頂落梁和縱橫移作業(yè)不能同時進行，縱移和橫移工作也不能同時進行。

4　結(jié)束語

在地形條件允許的情況下，跨越既有道路的鋼桁梁一般優(yōu)先采用整體拼裝拖拉架設(shè)施工技術(shù)。該技術(shù)主要優(yōu)勢在于大量的拼裝作業(yè)在道路行車范圍以外的拼裝場地進行，減少了對公路運營的影響，降低了安全風(fēng)險，同時相對于原位拼裝技術(shù)，在路基段（或填土段）上設(shè)置的拼裝場地可以更好地保證拼裝質(zhì)量，達到設(shè)計要求的鋼桁梁縱向起拱度。鋼桁梁拖拉架設(shè)屬于一種相對成熟的施工技術(shù)，但技術(shù)創(chuàng)新是沒有止境的，我們通過施工實踐也發(fā)現(xiàn)一些可以創(chuàng)新的地方，如上滑道可以改用利用坦克輪原理專門設(shè)計的移運器，拖拉設(shè)備可以改用安裝同步裝置的穿心式千斤頂及鋼絞線牽引鋼桁梁前進，這些措施都可以更好的保證鋼桁梁更加平穩(wěn)、準(zhǔn)確的拖拉就位。這些措施我們將在后續(xù)的類似工程中實踐應(yīng)用，不斷完善施工工藝。

[1]吳海濤，李鷗.大跨連續(xù)鋼桁梁架設(shè)施工控制分析[J].公路工程，2012（02）.

[2]程凱書.跨滬寧高速公路1～48m鋼桁梁拼架施工技術(shù)[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報，2003（S1）.

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2015-5-21