徒駭河特大橋64 m單線簡支鋼桁梁施工技術(shù)

周財(cái)輝

（中鐵十八局集團(tuán)第三工程有限公司 河北涿州 072750）

徒駭河特大橋64 m單線簡支鋼桁梁施工技術(shù)

周財(cái)輝

（中鐵十八局集團(tuán)第三工程有限公司 河北涿州 072750）

介紹徒駭河特大橋1～64 m單線簡支鋼橫梁的施工全過程，將該鋼桁梁橋的具體施工方案和施工步驟進(jìn)行詳細(xì)的闡述，針對施工中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工流程和工藝進(jìn)行概括，徒駭河特大橋1～64 m單線簡支鋼橫梁的施工通過上述方案得以圓滿完成，可為同類橋梁施工做參考。

簡支梁 鋼桁梁 施工技術(shù)

1 工程概況

徒駭河特大橋全長604.555 m，孔跨布置類型為6-32 m簡支梁+1-64 m鋼桁梁+10-32 m簡支梁，其中徒駭河特大橋1-64 m鋼桁梁主墩為11-φ1.00 m鉆孔樁，樁長分別為43 m、41.5 m。橋墩采用單線圓端形實(shí)心墩的形式，墩高12 m，承臺平面尺寸為13.8 m×6.5 m，厚度為2.5 m。

圖1 64 m簡支鋼桁梁結(jié)構(gòu)總圖

64 m跨度的單線簡支鋼桁梁，采用有豎桿三角形桁式，節(jié)間長度8 m，桁高11.5 m，主桁中心距為7.6 m，共有8個(gè)節(jié)間，梁端距支座中心0.55 m，鋼梁全長65.1 m。結(jié)構(gòu)采用兩片主桁，上下弦處設(shè)置上下平縱聯(lián)，端斜桿處設(shè)置橋門架，橫聯(lián)隔節(jié)間設(shè)置于斜桿上，上下平縱聯(lián)均為交叉布置，橋門架及橫聯(lián)采用板式結(jié)構(gòu)。鋼桁梁主桁均采用焊接整體節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式，鋼桁梁上下弦桿、腹桿均為H型截面，64 m簡支鋼桁梁結(jié)構(gòu)總圖如圖1所示。

2 施工部署

桁架梁主要采用工廠單元件制造，單元件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后，用起重吊機(jī)吊裝到臨時(shí)支架上，然后進(jìn)行每個(gè)相鄰桿件的焊接。

施工便道需平整處理，方便桿件運(yùn)輸及履帶吊機(jī)走行、起吊桿件。桁架梁施工場地吊機(jī)平面布置如圖2所示。

圖2 桁架梁施工場地吊機(jī)站位平面布置圖

預(yù)拼場及桿件存放場利用河岸的空場地，作為鋼梁存放、預(yù)拼場，主要用于鋼梁預(yù)拼、桿件翻身、臨時(shí)存放，預(yù)拼場必須平整，道路暢通，具有良好的排水系統(tǒng)。存放場和預(yù)拼場設(shè)存放臨時(shí)支墊及固定臺座，要求支點(diǎn)要牢固，防止不均勻下沉導(dǎo)致桿件扭曲和失穩(wěn)。按規(guī)定設(shè)置緊固件庫房、油漆及工具庫、試驗(yàn)室等。

存放場地寬25 m，長35 m，地面需簡易硬化處理，內(nèi)設(shè)置1 %排水坡，地基承載力不得小于160 KPa；為防止雨水飛濺污染鋼梁桿件，同時(shí)要求單元件擱置高度離地面凈空不小于250 mm。

3 徒駭河特大橋64 m單線簡支鋼桁梁施工方案

3.1 總體施工方案

鋼桁梁主要采用工廠匹配制造鋼梁桿件，按架設(shè)順序運(yùn)輸至架設(shè)場地處，再用起重吊機(jī)吊裝到臨時(shí)支架上，將鋼梁節(jié)段的平面位置和高程調(diào)整到施工線形后，進(jìn)行高栓施擰固定。安裝順序：樁基礎(chǔ)施工→搭支架、鋪墊梁，測支架標(biāo)高→拼裝主桁下弦、橋面板單元→吊裝斜桿→安裝上弦→安裝橋門架、橫聯(lián)及上平縱聯(lián)→調(diào)整線形→落梁(檢查各部件、連接、安裝支座等)→拆除支架等→橋面防腐、防水層、涂裝等附屬設(shè)施→完成。

3.2 鋼桁梁架設(shè)流程

圖3 步驟一示意圖

步驟一如圖3所示，具體步驟為：

（1）在可靠的防護(hù)的前提下，施工完畢主孔基礎(chǔ)及墩身；

（2）采用12個(gè)浮箱拼裝成吊機(jī)站位平臺，4個(gè)浮箱拼裝成桿件運(yùn)輸平臺，1臺50 t汽車吊站位在浮箱平臺中間做為桿件吊裝工具；

（3）安裝河內(nèi)支架樁基礎(chǔ)；

（4）搭設(shè)下弦桿支架，為了保證鋼梁施工線形，支架需要有足夠的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性；支架安裝時(shí)，頂面標(biāo)高誤差應(yīng)控制在5 mm之內(nèi)，支架橫向與橋梁中心線垂直；

（5）鋼梁支座安放在設(shè)計(jì)位置臨時(shí)固定。

（6）測量支架標(biāo)高，報(bào)檢合格后進(jìn)行鋼梁安裝。

步驟二如圖4所示，具體步驟為：

圖4 步驟二示意圖

（1）在預(yù)拼區(qū)域，將下弦桿E0、E1、E2拼裝成整體吊段，分別將E3、E4和E5、E6及E7、E8兩兩拼裝成整體吊段；

（2）通過浮箱平臺將鋼梁吊段桿件運(yùn)輸至橋位；

（3）用一臺50 t汽車吊在支架上依次安裝下弦桿件，通過支架的千斤頂和導(dǎo)鏈葫蘆微調(diào)就位；

（4）安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行全程線型監(jiān)控，以保證桿件線型調(diào)整至設(shè)計(jì)要求，以下所有桿件安裝均需要滿足次要求；

（5）臨時(shí)固定下弦桿E0+E1+E2吊段；

（6）依次緊固下弦桿各桿件接頭螺栓；

（7）依次安裝下弦橋面縱橫梁體系及下平聯(lián)；

（8）桿件安裝順序：由9#墩向10#墩方向安裝，下弦桿E0+E1+E2吊段→下弦桿E3+E4吊段→下弦桿E5+E6吊段→下弦桿E7+E8吊段→端橫梁、中橫梁→下平聯(lián)→縱梁。

步驟三如圖5所示，具體步驟為：

圖5 步驟三示意圖

（1）依次安裝腹桿、上弦桿計(jì)上平聯(lián)；

（2）依次緊固各桿件接頭螺栓；

（3）桿件安裝順序：腹桿→上弦桿→上平聯(lián)及上橫梁。

步驟四如圖6所示，具體步驟為：

圖6 步驟四示意圖

（1）對鋼梁進(jìn)行最后一道面漆涂裝；

（2）解除臨時(shí)固定下弦桿E0

（3）鋼梁支座灌漿固定。

（4）待灌注混凝土強(qiáng)度達(dá)到100 %后，拆除鋼梁拼裝支架，鋼梁支撐體系轉(zhuǎn)換至永久支座上。

（5）支架拆除順序：由跨中向兩側(cè)拆除。

（6）鋪設(shè)橋面鋪裝，施工其余附屬構(gòu)件；

（7）施工完成，驗(yàn)收。

4 徒駭河特大橋64 m單線簡支鋼桁梁施工工藝

4.1 鋼梁施工流程，見圖7所示。

圖7 鋼梁架設(shè)施工流程圖

4.2 關(guān)鍵施工工藝

4.2.1 桿件的預(yù)拼

（1）為便于鋼梁安裝，架設(shè)前在預(yù)拼場要將部分零小桿件預(yù)拼成一大部件。桿件預(yù)拼前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖繪制預(yù)拼圖和螺栓標(biāo)注圖，清查桿件編號和數(shù)量，在基本桿件上標(biāo)出螺栓長度區(qū)域線，起吊重心位置和單元重量及安裝方向。

（2）拼裝沖釘?shù)墓Q直徑應(yīng)與工廠試拼中釘孔重合率相適應(yīng)，拼裝沖釘?shù)墓Q直徑宜小于設(shè)計(jì)孔徑0.2 mm。沖釘材質(zhì)可選用35號或45號碳素結(jié)構(gòu)鋼制作，并經(jīng)過熱處理方能使用。沖釘圓柱部分的長度應(yīng)大于板束厚度，沖釘使用多次后，經(jīng)檢查如不符合偏差要求，應(yīng)予以更換。

4.2.2 臨時(shí)支架搭設(shè)及拆除施工

（1）臨時(shí)支架構(gòu)成

徒駭河特大橋臨時(shí)墩支架采用鋼管結(jié)構(gòu)，包括鋼管樁基礎(chǔ)、支撐架及橫向分配梁，設(shè)在兩個(gè)相鄰主墩之間，主要支撐鋼梁下弦桿。臨時(shí)支墩主肢采用φ529 mm×8 mm的螺旋鋼管，肢間聯(lián)接系采用∠100×10角鋼，截面形式為縱橋向間距16 m，橫橋向間距7.6 m。在支架頂部沿橫橋向通長設(shè)置1根橫向分配梁，由2-I32a組成。支架全部采用現(xiàn)場焊接結(jié)構(gòu)，施工時(shí)嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范進(jìn)行焊接，同時(shí)墩頂支架嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)高控制。

（2）支架搭設(shè)

臨時(shí)支架在鋼梁存放場地完成鋼管立柱、橫梁和支承橫梁的焊接制造，以單元件型式運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場。向采用1臺25t汽車吊安裝支架。支架安裝完成后，垂直度不大于h/100。根據(jù)臨時(shí)墩支架總圖中的樁標(biāo)高修整支架高程，接著安裝支架支撐橫梁。在所有連接部位需焊接筋板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，防止產(chǎn)生應(yīng)力集中出現(xiàn)。安裝下弦桿支撐牙板，牙板頂面預(yù)留約10 mm至下弦桿下表面，待鋼梁安裝時(shí)抄墊調(diào)整鋼梁。

（3）支架拆除

支撐牙板拆除是在鋼梁永久支座灌漿混凝土強(qiáng)度達(dá)到100 %后，即可拆除鋼梁支撐牙板，將鋼梁重量支撐轉(zhuǎn)換至永久支座上。牙板拆除順序：由跨中支墩向兩端支墩拆除。采用火焰切割，施工時(shí)不得傷害鋼梁油漆。

臨時(shí)支架拆除需在支架完全卸載后進(jìn)行。先拆除鋼梁支撐墊梁，后拆除支撐立柱結(jié)構(gòu)。拆除過程中用導(dǎo)鏈葫蘆做保險(xiǎn)防止立柱傾倒，造成安全隱患。同時(shí)桿件拆除時(shí)不得碰撞鋼梁。支架全部拆除后，拔樁設(shè)備進(jìn)場拔樁，拔樁過程不得與鋼梁碰撞，以防損傷鋼梁。

4.2.3 鋼梁安裝

（1）鋼梁桿件拼裝一般由下而上，先下平面，后立面，要盡快形成閉合穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，然后安裝上平面。還應(yīng)注意吊機(jī)的起吊能力和最大吊距，桿件的供應(yīng)，先裝桿件不得妨礙后裝桿件，上下體系兩桁對稱架設(shè)，避免偏載。

（2）拼裝工作主要使桿件正確就位，保證栓孔重合率，遇有錯(cuò)孔，要查明原因，研究處理，不得隨意擴(kuò)孔或用大錘強(qiáng)行通過。

（3）平弦部分桿件拼裝對孔后，要先穿一部分螺栓，將板縫夾緊，首先打入定位沖釘，至少節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)端四個(gè)，再打入25 %的一般沖釘，穿上25 %的螺栓，吊機(jī)才能松鉤，然后上滿剩余的高栓，初擰，檢查板縫是否密貼，用0.3 mm插片插入板縫不能大于20 mm。

（4）下斜桿拼裝時(shí)，一般先對上端眼孔，下端由于弦桿塌頭，眼孔不對（差20～30 mm），需用吊機(jī)提下弦前端，并需約5 t的力才能合攏。

（5）在支架上拼裝鋼梁時(shí)，除保證支架有足夠的承載力和預(yù)留壓縮下沉量外，應(yīng)特別注意鋼梁的拼裝拱度曲線。在拼裝主桁前一節(jié)間時(shí)在自由狀態(tài)下進(jìn)行。即下弦桿前端拼至前一支架的支點(diǎn)時(shí)，不得受力，與支架支點(diǎn)保持間隙。主桁桿件閉合，節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)度螺栓100 %終擰后，下弦桿前端節(jié)點(diǎn)底面與支架支點(diǎn)墊塊之間才能用鋼板抄死。該節(jié)間高栓全部終擰后，再拼裝下一節(jié)間。

（6）臨時(shí)支架及墩頂布置，嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)圖紙辦理，架設(shè)前經(jīng)有關(guān)部門進(jìn)行全面檢查，并辦理簽證。其上均設(shè)置水平、中線觀測點(diǎn)，隨時(shí)觀測架梁過程中沉陷和變位情況，以便及時(shí)調(diào)整。臨時(shí)支墩的標(biāo)高應(yīng)考慮鋼結(jié)構(gòu)彈性壓縮和非彈性壓縮的預(yù)留量。

（7）墩頂分配梁、工鋼束、鋼墊塊、千斤頂?shù)冉佑|面凡無螺栓連接者，均應(yīng)墊石棉板或三合板之類的防滑材料。

4.2.4 高強(qiáng)度螺栓施擰工藝

（1）高強(qiáng)度螺栓連接副的擰緊采用扭矩法擰緊，擰緊分初擰、復(fù)擰和終擰三步進(jìn)行。初擰和復(fù)擰扭矩值為終擰扭矩值的50 %。復(fù)擰、終擰高強(qiáng)度螺栓分別用白、紅色油漆在螺母與墊圈同一部位涂上標(biāo)記，以防漏擰。

（2）高強(qiáng)度螺栓連接副的擰緊應(yīng)在螺母上施擰，擰緊順序應(yīng)從節(jié)點(diǎn)中央沿桿件向四周進(jìn)行。

（3）高強(qiáng)度螺栓的初擰、復(fù)擰、終擰應(yīng)在同一天完成。

（4）要選用有資質(zhì)單位標(biāo)定的，并附相關(guān)標(biāo)定證件的扭矩扳手，使用前必須進(jìn)行標(biāo)定，其扭矩誤差不得大于使用扭矩值的±5 %。每班操作前及操作后，必須對施工扳手進(jìn)行扭矩校正。在操作后進(jìn)行扭矩校正時(shí)，如發(fā)現(xiàn)其誤差超過允許范圍，則對該工班用該扳手終擰的高強(qiáng)度螺栓連接副全部用檢查扳手進(jìn)行檢查、處理。

（5）施工用的扭矩扳手校正以后，使用者不許改變其扭矩。電動扳手在打開開關(guān)后將高強(qiáng)度螺栓擰到規(guī)定扭矩時(shí)自動關(guān)機(jī)，不得中途松手停機(jī)；手動扳手?jǐn)Q到規(guī)定扭矩時(shí)，扳手會出現(xiàn)“當(dāng)”的響聲，表示已經(jīng)到位，在使用時(shí)注意平穩(wěn)加力，不許沖擊加力。

（6）普通螺栓和沖釘?shù)箵Q高強(qiáng)度螺栓，應(yīng)在其余高強(qiáng)度螺栓終擰完成后進(jìn)行，以防結(jié)構(gòu)尺寸發(fā)生變化。

4.3 鋼梁拼裝測量控制

施工中用全站儀觀測立柱的傾斜度，用水準(zhǔn)儀觀測主桁左右節(jié)點(diǎn)的相對高差，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。鋼梁安裝過程中，項(xiàng)目測量人員進(jìn)行全過程檢測。

鋼梁吊裝前，測量人員提前在臨時(shí)支架頂部放出鋼梁邊線及中心線，便于鋼梁吊裝定位；同時(shí)復(fù)核臨時(shí)支架頂部高程（即鋼梁底板高程）是否準(zhǔn)確，如誤差超過規(guī)范要求，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以免耽誤鋼梁吊裝。

鋼梁每拼裝完畢一節(jié)后，測量人員對安裝完畢的鋼梁頂板進(jìn)行十字測量放線，同時(shí)進(jìn)行高程測量，復(fù)核鋼梁平面方向和垂直方向是否安裝正確，如誤差超過規(guī)范要求，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

5 結(jié)語

本文對徒駭河特大橋1-64m單線簡支鋼橫梁的施工全過程進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹，該鋼桁梁橋的具體施工步驟正如本文所闡述的4大步驟。針對徒駭河特大橋1-64m單線簡支鋼橫梁的施工中遇到的具體問題，將關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工工藝進(jìn)行了比較詳細(xì)的概括，通過上述過程和工藝的實(shí)施，徒駭河特大橋1-64 m單線簡支鋼橫梁的施工在保證工期和質(zhì)量的前提下順利完成，通過以上技術(shù)總結(jié)可為同類橋梁施工做借鑒。

[1]GB/T50903-2013,市政工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013

[2]GB/T50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2003

[3]GB/T50205-2001,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2002

Construction Technology of 64M Single Line Simply Supported Steel Truss Beam on Tuhai River Bridge

ZHOU Cai-hui
(No.3 Engineering Company of China Railway 18th Bureau Group Co., Ltd Zhuozhou Hubei 072750 China)

The whole construction process of 1-64m of single line simply support steel beams of Tuhai River Bridge is introduced. the detailed elaboration of the concrete construction scheme and construction process of the steel truss bridge is illustrated and the key construction procedure and process of the construction are summarized. It has been shown that the construction scheme of the 1-64m of single line simple support steel cross beam of Tuhai River Bridge is successful and can be a reference for the similar bridge construction.

simply supported beam steel truss beam construction technology

中國分類號：U445A

1673-1816(2016)02-0010-07

2015-12-18

周財(cái)輝（1980-），男，江西臨川人，學(xué)士，工程師，研究方向工程施工技術(shù)。