下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工

楊 楠

(中交二公局第五工程有限公司，陜西 西安 710119)

0 引 言

本次項目為G309-S101連接線工程二標(biāo)鋼箱梁安裝技術(shù)及安全專項方案，適用于濟南G309-S101連接線工程安全專項方案，包含鋼箱梁吊裝與頂推施工，針對下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工內(nèi)容如下。

1 下承式網(wǎng)狀系桿拱橋總體布置

本標(biāo)段起訖樁號為K3+671.212～K6+741.392，路線全長3 070.18 m。起于美里北路交叉口處，終于G309交叉口處。主要包括主橋、南北岸引橋、匝道橋梁。下承式網(wǎng)狀系桿拱橋總體布置示意圖，如圖1所示。

主橋上部結(jié)構(gòu)采用下承式網(wǎng)狀吊桿拱橋，跨徑布置(95+280+420+280+95)=1 170 m，整幅布置，梁高4.0 m。主跨梁長420 m，拱肋水平投影矢高69.5 m，次中跨梁長280 m，拱肋水平投影矢高46.2 m，邊跨梁長95 m。

2 下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋基本參數(shù)

下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋共計分為123個節(jié)段，其中兩邊95 m跨各10個間節(jié)，兩個次中跨各29個間節(jié)，中跨45個節(jié)間。鋼箱梁材質(zhì)為Q345qE、Q420qE，為單箱三室箱形截面，分為標(biāo)準(zhǔn)段、拱梁節(jié)點段，其標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段為9 m，每間隔4.5 m設(shè)置一道空腹式橫隔板和外側(cè)挑臂，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段重248.3～335.8 t。橋面板采用12 cm鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，鋼梁與橋面板之間利用剪力釘連接。下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋由錨固吊索單元等組成，如圖2所示。

圖2 下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋構(gòu)造圖

標(biāo)準(zhǔn)段頂板板厚12～20 mm，間距700～750 mm；斜底板板厚12 mm，主梁設(shè)置兩道腹板，腹板高3.82m，板厚28～36 mm，兩道腹板之間設(shè)置一道24 mm厚橫向加勁；橫隔板采用空腹式隔板，隔板間距4.5 m，板厚14 mm，空腹式部分采用桁架結(jié)構(gòu)，桁架腹桿采用雙角鋼，角鋼規(guī)格為L220×20 mm、L200×16 mm，節(jié)點板板厚24 mm，角鋼通過高強螺栓與節(jié)點板連接。

設(shè)計圖紙中確定的拱肋及主梁梁段劃分及重量(考慮1.5%焊縫增重)，見表1。

表1 箱梁自重荷載(420 m跨)

3 下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工

3.1 總體施工思路

本次下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工總體思路如下：

(1)受施工環(huán)境和現(xiàn)場條件的影響，在P19#墩和P20#墩之間設(shè)置鋼箱梁拼裝平臺，鋼箱梁按照北岸280 m次中跨、420 m中跨、南岸280 m次中跨的先后順序逐跨頂推施工，最后原位拼裝南北岸95 m的邊跨。

(2)鋼箱梁在鋼結(jié)構(gòu)加工廠按照設(shè)計要求加工成鋼箱梁節(jié)段，通過運梁模塊小車運至提梁站位置，然后通過提梁門架將鋼箱梁起吊放置到鋼箱梁平移小車上，平移小車載重鋼箱梁平移至鋼箱梁拼裝平臺位置，鋼箱梁通過卷揚機牽引滑移至鋼箱梁拼裝位置，精確調(diào)整定位后與鋼導(dǎo)梁連接[1]。按照順序進行鋼箱梁節(jié)段的拼裝、頂推，直至整跨鋼箱梁拼接完成后，將整跨鋼箱梁頂推到位，完成鋼箱梁的安裝。

(3)鋼箱梁頂推采用步履式頂推裝置，為保證頂推過程中的工程質(zhì)量和線型要求，在鋼箱梁拼裝平臺上每次拼裝、頂推不超過3個節(jié)段。

(4)鋼拱肋按照北岸280 m次中跨、420 m中跨、南岸280 m次中跨的順序逐跨安裝。采用梁上布置的120 t龍門吊分節(jié)吊裝安裝。其280 m跨鋼拱肋采用滿堂支架法安裝；420 m跨鋼拱肋采用三段法安裝，兩側(cè)梁端60 m鋼拱肋采用滿堂支架法安裝，中間約300 m鋼拱肋采用先在鋼箱梁上低處臥拼成型，然后整體提升安裝工藝。

(5) 在整個鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，要按照監(jiān)控指令的要求進行隨時調(diào)整，以確保施工過程中的安全和質(zhì)量。

3.2 下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工流程

下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工步驟如下：

步驟一：搭設(shè)支棧橋及水上施工平臺，完成鋼梁拼裝平臺，頂推臨時墩、墩旁支架的搭設(shè)，安裝頂推設(shè)備，如圖3所示。

圖3 步驟一施工示意圖

結(jié)合圖3所示，完成后開始拼裝北邊跨280 m鋼箱梁大樁號側(cè)前3節(jié)段共36.175 m，安裝前導(dǎo)梁[2]。開始首段頂推，拼裝平臺上的滾輪與步履式千斤頂同步頂升100 mm，利用步履式千斤頂頂推鋼箱梁前移。

步驟二：鋼箱梁繼續(xù)拼裝、頂推，每次頂推2～4標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度。拼裝平臺上鋼箱梁的后懸臂需分別小于等于30 m(后懸臂長度內(nèi)含梁拱結(jié)合段)、35 m(后懸臂長度內(nèi)不含梁拱結(jié)合段)。

步驟三：北邊跨280 m整跨鋼箱梁持續(xù)頂推，直至頂推到位，拆除前后導(dǎo)梁，如圖4所示。

圖4 步驟三施工示意圖

結(jié)合圖4所示，利用步履式千斤頂與臨時墊墩之間的相互轉(zhuǎn)換，逐步落梁(支座事先安裝好)，完成北次中跨280 m鋼箱梁的安裝。

步驟四：采用與北邊跨280 m鋼箱梁同樣的施工工藝，開始中跨420 m鋼箱梁的拼裝、頂推，安裝前后導(dǎo)梁。同時，在北邊跨280 m的鋼箱梁上拼裝120 t龍門吊，并用龍門吊拼裝拱肋支架。

步驟五：持續(xù)頂推，直到中跨420 m鋼箱梁頂推到位、完成落梁；在北邊跨280 m鋼箱梁上滿堂支架法進行鋼拱肋的拼裝，鋼拱肋按照分節(jié)由北向南采用梁上120 t龍門吊順次安裝，鋼拱肋的分節(jié)控制在100 t范圍內(nèi)。

步驟六：采用與北邊跨280 m鋼箱梁同樣的施工工藝完成南邊跨280 m鋼箱梁的頂推、落梁安裝；完成北邊跨280 m鋼拱肋的安裝，將龍門吊移至中跨420 m，進行拱肋支架的安裝。

步驟七：中跨420 m鋼拱肋采用三段法安裝，梁端頭各60 m采用滿堂支架法拼裝到位，中間300 m先在鋼箱梁上臥拼，然后采用整體提升法提升到位，安裝合攏段完成中跨420 m鋼拱肋的安裝；鋼拱肋按照分節(jié)由北向南采用梁上120 t龍門吊順次安裝，鋼拱肋的分節(jié)控制在100 t范圍內(nèi)，安裝提升支架[3]。按照監(jiān)控指令逐步拆除北邊跨280 m鋼拱肋拼裝支架，開始吊桿的安裝。

步驟八：安裝中段拱肋的提升、對拉等工裝系統(tǒng)，按照監(jiān)控指令將中間段鋼拱肋整體提升到位；吊裝安裝兩側(cè)的合攏段，按照監(jiān)控指令逐步拆除提升、對拉等工裝系統(tǒng)，完成中跨420 m鋼拱肋的安裝。

步驟九：按照監(jiān)控指令逐步拆除中跨420 m鋼拱肋拼裝支架，開始吊桿的安裝；按照北邊跨280 m鋼拱肋安裝工藝，滿堂支架法完成南邊跨280 m鋼拱肋的安裝。

4 結(jié)束語

通過下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工研究，能夠取得一定的研究成果，保證交工驗收的質(zhì)量達到驗收標(biāo)準(zhǔn)。在后期的發(fā)展中，還應(yīng)加大對下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工方法的研究力度。截至目前，國內(nèi)外針對下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工研究仍存在一些問題，在日后的研究中還需要結(jié)合先進的科學(xué)技術(shù)，為提高下承式網(wǎng)狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工質(zhì)量提供參考。