拖拉施工工藝在公軌共建段鋼箱梁中的應(yīng)用

林金鋒

（福建路信交通建設(shè)監(jiān)理有限公司，福建福州 350007）

0 引言

當(dāng)前，拖拉施工工藝在鋼梁架設(shè)中應(yīng)用較為廣泛。該技術(shù)通常是在吊裝區(qū)搭設(shè)鋼管支架和貝雷梁，并設(shè)置滑動(dòng)行走裝置將鋼梁拖拉至指定位置落梁。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜、跨徑較大、超寬幅時(shí)，由于拖拉質(zhì)量大，墩頂具有較大的反力，并且在拖拉過程中臨時(shí)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)受力情況復(fù)雜，因此常規(guī)設(shè)備和工藝無法有效適用，需要進(jìn)行一定的改進(jìn)。以福州市道慶洲過江通道工程為背景，對(duì)拖拉施工工藝在公軌共建段鋼箱梁中的應(yīng)用進(jìn)行介紹和總結(jié)。

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

福州市道慶洲過江通道工程作為福州市區(qū)與濱海新城聯(lián)系的重要通道，擔(dān)起了連通福州市倉山區(qū)和濱海新城兩岸的重要角色，項(xiàng)目全長(zhǎng)6.82km，公軌共建橋梁總長(zhǎng)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(lián)上跨既有道路采用六跨一聯(lián)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(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)共用Q345qD 鋼材3543t，分30 個(gè)節(jié)段，最大節(jié)段尺寸10.5m×25m×2.3m，最大節(jié)段重135t。鋼箱梁下方為預(yù)應(yīng)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(duì)這三種方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的對(duì)比研究，從而確定該項(xiàng)目最適用的施工方法。

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

頂推法：通過水運(yùn)方式將鋼箱梁運(yùn)送至施工橋址，采用400t 浮吊對(duì)導(dǎo)梁和第一節(jié)鋼箱梁進(jìn)行吊裝，到達(dá)指定的位置，再對(duì)下一節(jié)段鋼箱梁進(jìn)行吊裝，至支架上，完成兩節(jié)段焊接工作后繼續(xù)進(jìn)行頂推。當(dāng)所有節(jié)段都依次頂推到相應(yīng)位置后將導(dǎo)梁拆除。在臨時(shí)支墩處將鋼箱梁頂起，同時(shí)將滑道拆除，在永久支座處落梁后將臨時(shí)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(shí)無須進(jìn)行大量焊接工作，但是整體施工中涉及較多特種設(shè)備，并且施工需要依次完成，在同一時(shí)間內(nèi)只能對(duì)一個(gè)節(jié)段進(jìn)行頂推和焊接，因此所需工期較長(zhǎng)。

拖拉法：通過水運(yùn)方式將鋼箱梁運(yùn)送至施工橋址，采用400t 浮吊將鋼箱梁吊裝至滑靴，將各節(jié)段通過拖拉設(shè)備進(jìn)行拖拉，到達(dá)指定位置。相比于頂推法，拖拉法在施工工藝上能夠?qū)崿F(xiàn)平行施工，除了首節(jié)段和尾節(jié)段，其余部分的吊裝和拖拉不會(huì)影響整體工期。拖拉法施工在支架材料的需求上相對(duì)適中，無須進(jìn)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(duì)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(shè)鋼箱梁支架，鋼箱梁通過水上運(yùn)輸至橋址，采用浮吊吊裝至支架后進(jìn)行拖拉滑移。

3 總體施工順序及重難點(diǎn)

3.1 施工流程

軌道梁及鋼箱梁施工順序?yàn)椋褐Ъ墁F(xiàn)澆軌道梁—拆除軌道梁支架—軌道梁上搭設(shè)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(diǎn)分析

其一，鋼箱梁節(jié)段多，噸位重，起重高度高，橋區(qū)風(fēng)速大，吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)大；

其二，鋼箱梁采用逐塊拖拉工藝，拖拉距離長(zhǎng)，高空作業(yè)量大；

其三，NR23#—NR24#墩橫跨既有道路，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

4 鋼箱梁拖拉施工技術(shù)

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 墊石鑿毛

支座安裝前，對(duì)墊石進(jìn)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(diǎn)

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(biāo)注記號(hào)；支座安裝時(shí)，以此記號(hào)對(duì)齊墊石中心十字線，確保平面位置的精確性；同時(shí)測(cè)出支座底的高程，在支座邊線點(diǎn)按標(biāo)高墊好鋼鍥塊，確保高程的準(zhǔn)確性。

4.1.3 開箱檢查

檢查支座是否完好，錨固聯(lián)接件是否配套，現(xiàn)場(chǎng)安裝工具、材料是否齊全。

4.1.4 支座安裝

支座運(yùn)輸?shù)桨惭b位置后，起吊懸空，安裝錨錠螺栓，確認(rèn)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(duì)平面位置和標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，若有偏差，則利用千斤頂、鋼鍥塊組合進(jìn)行調(diào)位。

支座安裝并調(diào)位完成后，進(jìn)行支座灌漿。用軟管伸入支座中心正下方，外接一個(gè)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(shè)計(jì)

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(shè)置雙拼工32 平聯(lián)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(shè)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(biāo)高根據(jù)滑靴、滑道、分配梁和落梁千斤頂?shù)母叨瘸叽缂坝谰弥ё臉?biāo)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(xiàng)目最終確定貝雷梁頂面與永久支座頂面標(biāo)高差930mm。

4.3 拖拉滑道

滑道采用工32 作為滑道梁，現(xiàn)場(chǎng)拼接后直接安裝。拖拉滑道在墩之間為直線，在墩處設(shè)圓弧滑道。鋼箱梁腹板間距9m，拖拉滑道間距相應(yīng)也設(shè)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(cè)局部設(shè)置過渡滑道，過渡滑道區(qū)滑道間距為7.82m。

4.4 拖拉及調(diào)位設(shè)備

牽引頂推系統(tǒng)包含三個(gè)模塊，是主控臺(tái)、液壓泵站和牽引頂推千斤頂，另外還有一些附屬配件，如數(shù)據(jù)線、液壓油管等。拖拉作業(yè)使用一臺(tái)主控臺(tái)管控4臺(tái)液壓泵和8 臺(tái)100t 的自動(dòng)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(yùn)用，確保所有鋼絞線勻稱承受壓力。

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

4.5 拖拉施工流程

步驟1：搭設(shè)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(diǎn)位置。為便于鋼箱梁通過墩頂支座，鋼箱梁底標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)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(dāng)?shù)谝黄撓淞和侠恋谝惶浊Ы镯敃r(shí)，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(dòng)拖拉設(shè)備繼續(xù)拖拉。如此循環(huán)安裝拖拉，直至把鋼箱梁拖拉至設(shè)計(jì)位置[3]。4 套自動(dòng)拖拉頂推設(shè)備，整個(gè)滑道右邊一有空位，即可安裝下一片鋼箱梁的拖拉頂推設(shè)備，實(shí)現(xiàn)整個(gè)滑道多片鋼箱梁同時(shí)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(shè)計(jì)標(biāo)高，放置在臨時(shí)墊塊上。墊塊的高度為360mm，位于滑道上，因墊塊內(nèi)有預(yù)留孔，后續(xù)鋼箱梁拖拉時(shí)，鋼絞線可穿過預(yù)留孔，不影響拖拉。

步驟6：待一跨鋼箱梁所有節(jié)段拖拉完成后，再同時(shí)焊接，以避免拖拉過程中貝雷梁的下?lián)嫌绊戜撓淞旱木€形。

4.6 拖拉糾偏

拖拉鋼箱梁到過渡滑道位置的時(shí)候，應(yīng)使用千斤頂對(duì)誤差進(jìn)行修正以讓拖拉方向發(fā)生變化；在對(duì)鋼箱梁進(jìn)行拖拉作業(yè)時(shí)，若鋼箱梁出現(xiàn)了高于2cm 的偏差，應(yīng)當(dāng)馬上暫停拖拉，將偏差修正之后再繼續(xù)作業(yè)[4]；在鋼箱梁拖拉到指定位置，移到墊塊之前，應(yīng)當(dāng)以水平千斤頂對(duì)其部位進(jìn)行調(diào)節(jié)。

牛腿和墊梁設(shè)計(jì)在滑移支架分配梁的兩端，墊梁上配備兩臺(tái)千斤頂，以對(duì)稱的方式布設(shè)。具體而言，150t 縱向千斤頂調(diào)節(jié)起落梁位置，50t 橫向千斤頂調(diào)節(jié)鋼箱梁位置與作業(yè)方向。

4.7 標(biāo)高測(cè)量控制

在鋼箱梁拖拉過程中具有較多的支點(diǎn)，為了保證完成拖拉后梁面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，首先要對(duì)支架鋼管立柱的沉降進(jìn)行嚴(yán)格控制。

鋼箱梁拖拉期間，監(jiān)視與檢測(cè)人員對(duì)梁體中心線部位、支架的位移等進(jìn)行量測(cè)，若中心線地點(diǎn)和支架出現(xiàn)了偏差，第一時(shí)間調(diào)整。

鋼箱梁拖拉到指定位置后，將梁落下以前再次確認(rèn)其線性、標(biāo)準(zhǔn)高度、平面地點(diǎn)等。

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)拖拉施工工藝在公軌共建段鋼箱梁中的應(yīng)用做出了分析和總結(jié)，其中涉及拖拉支架設(shè)計(jì)、拖拉滑道、拖拉及調(diào)位設(shè)備、拖拉施工流程、拖拉糾偏和標(biāo)高測(cè)量控制等方面。該方法精準(zhǔn)、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(duì)該領(lǐng)域的建設(shè)起到一定的參考作用。