中铁十四局集团第三工程有限公司 山东济南 250000
摘要：本文通过对锡北线东庄大桥系杆拱桥工程，采用先预支后拼装，利用临时支墩上部架设贝雷梁支架作为支撑平台的支架体系施工过程应用，总结了跨越航道系杆拱桥梁施工的相关技术要求。
关键词：贝雷梁；跨航道；系杆拱桥
1 引言
对于分段预制拼装系杆拱桥施工，通常做法为采用满堂支架作为支撑系统进行施工，但本工程跨越锡北运河，在施工过程中需确保下部航道通航需求。贝雷梁结合钢管桩支撑系统，对航道的通航影响较小，安全性及稳定性也可满足施工需求，经过方案比选，确定采用贝雷梁结合钢管桩支撑作为系杆拱支架体系，本方案能满足通航需求，施工较为便利。
2 工程概况
锡北线航道途径无锡的惠山区、锡山区、江阴市，航道全长36.42km。根据《江苏省干线航道网规划》，锡北线为Ⅳ级航道。
东庄大桥位于锡北线航道上，是无锡市惠山区跨锡北运河连接锡山区的一座桥梁。该桥全长256.08m；设计荷载为公路-Ⅱ级；主跨为下承式预应力混凝土系杆拱系杆拱桥，全宽10.4m，系杆拱拱肋矢跨比为1/5，矢高为13.64m，工字形肋，高1.4m，宽1.2m；系杆采用等截面箱梁，高1.6m，宽1.2m；两拱片间距为8m，每片拱按间距5.2m设吊杆12根，采用LZM7—37型成品吊杆；设置4道一字型风撑，工字型截面，高0.7m，宽0.6m；端横梁2根，高度为1.45m～1.51m；中横梁12根，高度为1.10m～1.16m。
主桥上部结构的拱脚、端块件、系杆及拱肋采取现场分节预制，横梁、风撑及行车道板现场预制，在桥位搭设钢管支墩和贝雷梁组合成的临时支架，采用浮吊吊装构件，先梁后拱组拼成桥的方案。
3 支架施工方案
利用主墩立托架，搭设临时支架，在墩顶、托架和临时支架上设贝雷片构成施工平台。由于主跨位于锡北运河上，故支架基础位于水中，为确保支架基础稳定与坚固，确保工程施工质量，支架基础采用大直径钢管桩，支架纵向承重梁采用上下加强型贝雷梁，一个拱片下设置8排贝雷片。在通航孔的两侧，距支墩外约150cm，各打2排钢管防护桩，用大型型钢连结成整体。并用大型型钢在通航孔外侧加焊斜撑，防止船只撞击产生的水平力，确保支架支撑墩的绝对安全。
在拱肋分段接头处设置钢管支墩作为拱肋安装的临时支点，支墩采用结构式钢管柱，共设置8个拱肋支墩，其位置与系杆贝雷桁架梁下的支墩相对应，并在所有支墩上设置分配梁，拱肋支墩管柱布设于贝雷梁桁架外侧，避开中横梁位置。
系杆拱主桥钢管、贝雷梁支架布置图
钢管支墩、贝雷梁断面图
4 临时支架的结构及布置
临时支架下部采用螺旋管作为临时支墩，上部搭设贝雷梁桁架作为施工平台。拱肋临时支架采用螺旋管及工字钢作为支撑平台。
临时支墩采用Φ480螺旋焊管桩基，钢管顶采用50*50*2cm加筋钢板封闭成为平面。钢板顶纵向布设32b#双拼工字钢，横向布设32b#双拼工字钢分配梁。工字钢分配梁上设置砂桶，其上布置贝雷梁桁架。贝雷梁顶各系杆搁置点处设置32b#双拼工字钢。拱肋临时支架采用Φ480螺旋管桩，支立于桩顶横向工字钢分配梁上，其上纵向布设32b#双拼工字钢，横向布设32b#双拼工字钢分配梁。在横向分配梁上布置拱肋支撑系统。
拱肋钢管支墩采用格构式，钢管规格为￠480×8mm螺旋焊接钢管，两侧单个支墩设4根钢管（横、纵向各2根），钢管横向间距3.6m，纵向间距2 m；中跨通航孔对应的支墩设6根钢管（横向2根、纵向3根），钢管横向间距3.6m，纵向间距1.2m。所有支墩钢管设置[10槽钢缀条连接，缀条由横缀和斜缀条组成，与管柱焊接后成一封闭X形，横缀条间距为1.5~3.0m。
4.1 临时支架的结构及布置
临时支架由钢管支墩及贝雷桁架梁组成，根据通航净空要求及预制构件分节长度，系杆以下设4个支墩，跨径布置为5.2m+14.2m+31.2m+14.2m+5.2m。
钢管桩主跨墩采用12根钢管，横向4根，纵向3根，横向间距为1.2m，纵向间距均为1.2m，支墩钢管桩横向4根，纵向2根，横向间距为1.2m，纵向间距为2m，经计算得入土深度6m。主跨支架靠通航内侧与支架间距1m处设置防撞钢管，间距2m，每个支墩钢管间由缀条连接；支墩顶横向、纵向分配梁采用Ⅰ32b工字钢。临时支架通航孔净宽25.9m，净高4.949m，航道最高通航水位4.59m，如图所示。
4.2 钢管桩支墩搭设注意事项
（1）钢管桩支墩采用￠480×8mm螺旋焊接管，根据计算，确定河中支墩管桩入土深度为6m。在钢管支架靠通航孔一侧设置一排防撞墩，防撞墩间距2m用10号槽钢连接。
（2）钢管桩应确保入土深度，根据施工时水位，选择长度满足入土深度要求的钢管施沉。
（3）为使各根管桩之间有效联结及传递剪力，提高其整体及局部稳定性，管柱之间竖向每隔1.5至3m，设置一道[10槽钢缀条，与管柱焊接后成一封闭X形，横缀条间距为1.5m。
4.3 工字钢分配梁安装及桩顶处理
（1）格构式管桩顶横向分配梁采用I32b双拼工字钢，纵向分配梁采用I32b双拼工字钢。
（2）分配梁安装时，先在钢管桩顶割一个口子，放置横向工字钢，横向工字钢顶面再放置纵向工字钢，横向工字钢之间通过满焊连接。为提高
纵横向工字钢局部承压能力，在工字钢支点处的腹板上每侧焊接横向加劲肋，加劲肋与工字钢腹板焊接。
（3）对于岸上支墩顶的分配梁，可直接用汽车吊安装，位于水中支墩顶的分配梁则采用小型船载起重设备安装。
4.4 贝雷桁架梁安装
（1）贝雷桁架梁采用7排单层加强型结构，由21个节间组成。
（2）贝雷桁架梁采用先内后外、逐片组拼、逐片销接的顺序进行组装，并及时用支撑架连成整体。
（3）贝雷桁架采用额定起重能力为150t的浮吊架设。
（4）为了方便贝雷梁桁架的卸落，在贝雷梁顶部的横向工字钢分配梁顶上设置砂桶。
4.5、拱肋支架安装
（1）管柱安装，岸上支墩采用汽车吊，水中支墩采用小型吊装船吊装，钢管接长、缀条焊接、柱顶分配梁安装等与系杆贝雷梁支墩搭设基本相同。
（2）拱肋支架搭设完成后，在柱顶设置纵横向分配梁，在拱肋接头对应的位置设置千斤顶，待位置调整好后，塞入三角形钢楔，钢楔采用工字钢、钢板根据拱肋弧度及支垫高度切割焊制，用于支撑并固定拱肋预制件。
5 系杆拱构件起模安装
主桥系杆、拱肋等构件采用卧浇，吊装时必须先起模。中横梁和风撑采用运输船到安装位置，由浮吊吊装就位。拱肋、拱脚与系杆由浮吊直接从预制场吊装至安装位置。
拱肋预制构件安装顺序为：先边段拱肋，再中段，安装按桥梁纵横轴线两两对称进行，横向对称两段构件就位后用钢管平撑连接，以增强横向稳定性。待拱肋合龙后，尽快安装风撑使其形成稳定结构。
6 支架拆除
6.1 拱肋支架拆除
吊杆安装好后拆除拱肋支架，拱肋支架拆除主要有：拱肋支点钢支座、管柱顶部分配梁、钢管连接缀条、钢管柱。支架拆除采用割枪按从上至下的顺序进行拆除，采用浮吊吊离至岸上存放场地。
6.2 临时支架拆除
（1）临时支架拆除前，应对桥梁跨中及各支点的卸落量进行相应计算，方木卸落时应按计算数据分次循环进行，顺桥向由跨中往桥两侧对称卸落，横桥向对应位置亦应同步进行，以确保系杆拱能平稳、缓慢进行手提体系转换。
（2）方木卸落过程中注意对系杆、拱肋、支座变形情况进行观测监控，并详细记录。派专人观察系杆、拱肋等部位有无裂纹现象出现。
（3）支垫横梁及方木卸落撤走后，留出了拆卸空隙，将贝雷梁由内向外横向拖出后，采用浮吊分节吊离至岸上存放场地。
7 结束语
锡北线东庄大桥在该方案指导下顺利施工完成，成桥后线型美观，结构受力良好。采用钢管桩及贝雷梁支架系统作为系杆拱安装平台方案施工方便，经济实用，施工速度快，可最大程度减小对航道通航影响。该施工可作为同类桥梁施工的借鉴及参考。
参考文献：
[1]任君.大跨系杆拱施工技[A].施工技术，2017，（3）：144.
[2]陈宝春.钢管混凝土拱桥（第二版）[M].人民交通出版社，2007，254-273.
[3]虞建成 系杆拱桥无支架施工方法研究[C]公路交通科技，2000（04），17.
作者简介：
孔维志（1983.11），性别：男，籍贯：山东曲阜，学历：大学本科，职称：工程师，研究方向：道路、桥梁。
论文作者:孔维志
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/31
标签：支架论文; 钢管论文; 工字钢论文; 横向论文; 间距论文; 纵向论文; 桁架论文; 《基层建设》2019年第11期论文;