中铁九桥工程有限公司 江西九江 332004
摘要：随着交通的发展，跨河钢桁梁桥的修建越来越多，如何快速、安全、经济的完成该类桥梁的架设施工是桥梁建设中的关键技术。盐城市S328线通榆河大桥，为单跨简支梁钢桁梁，总长度75m，总重量约为640t，该桥选用多点支承浮托法进行钢桁梁架设安装。本文具体介绍了浮托顶推架设过程中关键结构如滑道、顶推装置、临时支墩、水中浮墩的设计，浮托架设的施工步骤，对类似工程有借鉴意义。
关键词：钢桁梁；多点浮托；架设；施工技术
1 工程概况
盐城市S328线通榆河大桥横跨通榆运河，水面宽度约85m，最大水深约8m，目前该段运河为三级航道，且为S328省道与G204国道交界处。通榆河大桥全桥的桥跨布置为（3×16）+75+（3×16）m，全桥为171m。主桥为长度75m的单跨简支梁钢桁梁，总重量640t。主桥主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系，节间长度7.4m，主桁高度10m，两片主桁中心距13.7m。
图1 通榆河大桥主桥桥型布置（单位：cm）
2 总体施工方案
由于本桥横跨通榆河，航道运输繁忙，为不影响通航，考虑到方案的可行性和可操作性，根据安全、经济、可靠的原则，本桥钢梁安装采用支架托梁上拼装、多点浮拖架设的方案。
在通榆河东侧桥位处搭设钢管支墩，支墩上沿主桁中心线设两道通长托梁（钢梁拖拉行走时，托梁作为下滑道）；钢梁在托梁上全部拼装完毕，钢梁下弦底面安装拖板船（钢梁拖拉行走时，拖板船作为上滑道），并将拖板船固定在下弦上；上下滑道间为铸钢滚杠，卷扬机拖拉钢梁在下滑道上行走；钢梁前端走出下滑道3个节间后，浮船排水就位，钢梁落在浮船支墩上并与之固定，然后钢梁在水中浮拖行进；到达西侧主墩后，钢梁E0′落在支墩上，浮船压水退出。
3 主要施工设施
3.1 滑道
钢梁行走的轨迹即为滑道，带动钢梁行走的为上滑道拖板，与钢梁下弦杆固接，为钢梁和上滑道行走提供的轨道为下滑道，上下滑道间设滚动装置。本桥钢梁浮拖架设施工采用短上滑道拖板、通长下滑道，上滑道采用专门加工的钢制短拖板，下滑道采用通长的型钢梁，上下滑道间采用圆钢滚杠；上滑道与钢梁固定后，通过滚杠即可在下滑道上行走。
（1）上滑道
上滑道拖板装置高12cm，主要由盖板和滑板组成。盖板上布置螺栓孔，通过锚固拉杆可将拖船与钢梁固定。滑板两头各设一圆弧过度段，以便于滚杠进出。
图2 上滑道结构示意（单位：mm）
（2）下滑道
下滑道主要三部分组成：通长型钢托梁、支墩和基础。托梁采用3根并行H400×300mm型钢；支墩为钢支墩，支墩顶主要采用2至4根并行30b工字钢分配梁，分配梁下主要为φ325×10mm钢管柱（桩）；基础采用无筋混凝土扩展基础。
图3 下滑道布置（单位：cm）
3.2 浮船支墩
（1）浮船
本桥浮拖施工浮船采用运输铁驳，总长44.50m，满载水线长43.20m，最大船宽9.00m，型深2.95m，最大船高5.00m，空载吃水0.54m，满载吃水2.35m，满载排水量752t，空载排水量152.70t。
铁驳船舱容积800m3，最大排水体积900m3。为了防止舱内压满水时水的大体积流动，并利于浮拖施工时调节舱内压水量，船舱内用钢板隔成4个区，各区之间舱内水不串流。
（2）托架
浮船支墩采用型钢托架形式，按主桁中心线宽度，在船舱内对称布置两个支墩，中心距离13.7m。
图4 浮船支墩布置（单位：m）
每个支墩顶为纵横向布置的工字钢分配梁，横向采用2组2I40b工字钢，纵向在单排支墩顶采用2I40b工字钢；纵向每组分配梁下设4根钢管柱，这样每个支墩下8根钢管柱，另为保证浮船支墩的横向稳定性及整体性，在两支墩之间再设一排钢管（4根），该钢管与支墩钢管之间用槽钢联结；钢管柱座于舱底沿船龙骨布置的工字钢分配梁上。
3.3 拖拉设备
拖拉设备采用25t单筒慢速卷扬机一台，每分钟0.6m；卷扬机布置在拼梁对岸新桥引桥5#墩墩顶箱梁上，并位于钢梁中心线的延长线上；新桥东侧引桥浇筑时，在箱梁中腹板两侧预留孔洞，卷扬机锚固钢丝绳由预留孔洞穿出，呈八字形锚于混凝土地龙上；混凝土地龙截面尺寸2m×2m，长3m，地龙内埋设钢管，锚拉索即捆扎于钢管上，并从地龙角隅处露出。
图5 地锚布置示意（单位：cm）
钢丝绳选用直径46mm的纤维芯钢丝绳；上、下滑道间滚杠选用直径为100mm的ZG45Ⅱ圆铸钢，根据计算拖拉时每个拖船下布置6根滚杠，滚杠中心间距为30cm，可以满足滚动要求。为有效控制拖拉过程中钢梁的惯性运动，在拖拉主牵引卷扬机对面设置防溜设施，防溜设施采用额定静拉力与主牵引相同的卷扬机，卷扬机后设相同锚碇。同时为了调整浮拖过程中钢梁中线偏差，在浮船四个角上各设一台5t卷扬机，并在岸上适当位置处设置桩龙。
3.4 落梁支墩
前十节钢梁浮拖施工到位，后四节钢梁支架拼桩完毕，整孔钢梁形成后，才能进行落梁。
落梁采用钢支墩配合大吨位千斤顶进行。每个盖梁上设置四个支墩，每个支座上各设置一个，横梁底面靠近支座顶梁处各设置一个。支座上钢支墩称为主支墩，横梁下的钢支墩称为副支墩，千斤顶放置在副支墩上。
图6 落梁支墩布置
钢支墩采用由φ400×10mm钢管加工成的钢管节段组成，一般钢管节段高30cm，调节段高15cm，钢管节段顶、底面均焊接700×700×16mm的方形A3钢板，上下钢板严格平行，钢板上开有螺栓孔，以便钢管节段的连接。千斤顶采用4台200t大行程预应力施工用千斤顶。
落梁前，先将钢支墩搭设好，本桥钢梁浮拖架设施工落梁高度为100cm，主、副钢支墩只需4个钢管节段，高度需要调节的可使用高度15cm的调节段调节。钢管节段间由螺栓连接，支墩接触面用土工布隔开，以防支墩滑移。为保证钢支墩的稳定性，主、副支墩用[10槽钢连接起来，同时在盖梁上预埋有锚固筋，钢支墩通过φ16圆钢拉杆与锚固筋连接，确保钢支墩的稳定性。
4 钢梁浮拖施工步骤
（1）向浮墩船舱内压水下沉，使浮墩顶部低于梁底30cm左右，浮墩移至钢梁下部，对准第3个节点，按预先计算的排水量逐步抽出舱内压水，托起钢梁前端，为3号支点提供所需的顶升力，后端滑道上各支点仍继续负载。
（2）钢梁及导梁整体向前顶推一个节间，拆除一个节点的圆钢滚杠，使该节点脱空，此时浮船支点荷载增加，需根据计算排出一定的压舱水。
（3）重复上述步骤，每脱空一个滑道节点同时需排出一定压舱水，直至钢梁浮运到位。
（4）钢梁浮运到位后，浮墩船舱内压水下沉，解除浮墩与钢梁的约束，移开浮墩，完成浮运作业。
5 落梁
整孔钢梁形成后，才能进行落梁，本桥钢梁下落高度为300cm。落梁采用钢支墩配合大吨位千斤顶（采用4台200t预应力施工用千斤顶）进行。每个盖梁上设置四个支墩，两个支座上各设置一个，横梁底面靠近节点处各设置一个。支座上钢支墩称为主支墩，横梁下的钢支墩称为副支墩，千斤顶放置在副支墩上。落梁时两端交替进行，即一端落下一段，然后落另一端，不能两端同时落梁，每次落梁两端高差不得超过20cm。
6 结 语
该桥采用浮托法架设主桥钢桁梁，采用多支点拖拉，可选用排水量较小的浮船，适合通航能力受限的航道。所用设备简单，操作方便，不污染河水，不损坏河堤，施工封航时间短，对航运干扰小。上、下滑道间采用圆钢滚杠接触面，顶推水平力较小，采用慢速卷扬机拖拉，设备轻型简便。采用结构分析计算软件建立工况分析模型，在顶推过程中实时监测钢桁梁线型、支架位移，比照计算软件分析结果，及时调整顶推状态及浮船水量，保证钢桁梁线型符合要求。主要工序如钢桁梁组拼、驳船托架可以平行作业，有利于缩短工期。该方法成本投入低，施工效率高，易于推广。
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论文作者:胡小珍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/7/9
标签：钢梁论文; 滑道论文; 通榆论文; 钢管论文; 卷扬机论文; 拖板论文; 拖拉论文; 《基层建设》2018年第12期论文;