摘要：本文结合裕溪河特大桥项目，探讨了钢箱桁梁的安装施工，希望对相关工作人员以借鉴和参考。
关键词：裕溪河特大桥；斜拉桥；钢箱桁梁安装
1 工程概况
1.1 斜拉桥总体概述
裕溪河特大桥（60+120+324+120+60）m双塔钢箱桁梁斜拉桥位于安徽省马鞍山市含山县与芜湖市鸠江区境内，该斜拉桥全长686m。桥址处地势较为平坦，主跨324m跨越裕溪河，裕溪河与裕溪河线路大里程夹角为126°，测试水位7.52m，桥下净空大于10m。
1.2 钢梁概况
裕溪河特大桥斜拉桥为（60+120+324+120+60）m双塔钢箱桁梁斜拉桥。主梁为钢箱桁梁结构，主桁上弦中心距14m，下弦箱中心间距14m，桁高12m。钢桁梁单件重量最大约202t。斜拉索为空间双索面，立面上每塔两侧共13条对索，全桥104根斜拉索。
2 钢箱桁梁安装方案
2.1 钢箱梁安装准备
1）根据桥位焊接工程总量和施工进度要求，在每一焊接作业面配置容量不小于125KW的电源接口。
2）施工前安装、调试好配电设备、焊接设备、通风排尘设备、防风防雨棚、除锈机具、气刨工具、火焰切割工具、防水防潮设备、焊接材料烘干箱、高强度螺栓施拧等施工必备器材器具，并设立专职维护管理人员。
3）施工前搭设好临时工作平台、备好桥上工作车。
4）提前备好施工所用焊接材料并做好复验工作。
5）建立健全桥上施工岗位责任制度、安全环保制度、用电制度、高空作业制度、通风排尘制度等规章制度，在桥上设置用电安全警示牌。将各种制度落实到责任人，保证施工安全。
2.2 钢箱梁焊接
2.2.1 焊接方法
①定位焊采用手工焊或CO2气体保护焊。
②顶板对接焊缝采用CO2气体保护焊打底（2道），埋弧自动焊填充、盖面。
③平底板对接焊缝采用CO2气体保护焊打底（2道），埋弧自动焊填充、盖面。斜底板对接焊缝全部采用CO2气体保护焊。
④腹板对接焊缝采用CO2气体保护焊。
⑤其它焊缝优先采用CO2气体保护焊。
2.2.2 焊接顺序
①环焊缝从中间向两边对称施焊，顶板安排6个焊工，底板安排6个焊工，做到对称同步焊接。顶、底板打底焊缝完成后，用两台埋弧自动焊机对称焊接顶板、平底板后续焊道。
②环焊缝外观、无损探伤等检验合格后，焊接纵肋嵌补件。焊接从中间向两边同时对称焊接。每一嵌补件按先对接后角接的顺序施焊，即：先焊一端的对接焊缝1，另一端自由收缩（采用活马），然后焊接另一端对接焊缝2，最后焊接嵌补段角焊缝。
2.2.3 焊缝检验
（1）焊缝及产品试板的各项力学性能指标必须满足设计及《技术规范》要求。
（2）焊缝的外观质量和内部质量满足设计和招标文件要求，不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、未填满弧坑等缺陷。
（3）横桥向对接焊缝进行100%超声波探伤（探伤范围：焊缝全长）。顶板环焊缝与顺桥向焊缝十字交叉处进行100%×射线探伤，底板与顺桥向焊缝十字交叉处随机进行30%×射线探伤。
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（4）嵌补件与底板的焊缝、嵌补件对接焊缝100％进行磁粉探伤。
（5）焊缝返修不宜超过两次，经返修的焊缝应随即打磨匀顺，并按原质量要求复检。
2.3 桁架安装
2.3.1 方案概述。钢桁梁腹杆、上弦杆和平联撑杆采用散拼架设方案，平联斜杆采用桥面拼装成整体进行架设的方案，由50t汽车吊滞后钢箱梁架设三个节间进行架设。钢桁梁杆件通过230t桥面吊机随钢箱梁一同提升至桥面，通过2*10T电动葫芦倒运至架桥机后方，50t汽车吊进行架设安装。
单个钢桁梁杆件使用电动葫芦倒运至架桥机后方，在桥面采用500*500mm木楞垫高存放，杆件端口高拴连接面悬空。拼接板采用箱装，使用电动葫芦倒运至架桥机后方存放，匹配拼接板与钢桁梁杆件预拼装。
钢桁梁杆件预拼装步骤如下：匹配拼接板→液压小车转运至匹配杆件两端→手拉葫芦匹配顶板拼接板→匹配腹板拼接板→匹配底板拼接板→拼接板采用临时螺栓松动连接→50t汽车吊起吊预拼装完成的钢桁梁杆件→对位安装。
2.3.2 主桁安装。主桁腹杆和上弦安装过程中，汽车吊站位平面图和作业半径如图所示，由于主桁安装时平联连结系尚未安装，因此吊车作业范围和起杆高度均符合要求。
2.3.3 平联撑杆。平联撑杆安装过程平面图如图所示，由于撑杆安装时汽车吊站位位置上部均未安装杆件，因此汽车吊作业空间和起杆高度均符合要求。
2.3.3 平联斜杆。根据安装方案，平联斜杆安装采取桥面拼装，整体吊装的方法，平联斜杆拼装成整体后总重约4.6t，综合考虑杆件的重量和尺寸，以及汽车吊与架梁吊机的距离限制，拟选用50t汽车吊，工况采用作业半径12m，主臂长度32.75m。平联斜杆整体架设过程中汽车吊距桥面吊机最远距离约为6m，汽车吊与桥面吊机之间空间均可供汽车吊站位进行架设，因此平联斜杆架设过程中作业空间和主臂扬杆角度均符合安全性要求。总之，汽车吊滞后钢箱梁架设进度三个节间进行主桁和平联连结系的架设安装完全符合要求。
2.4 落梁、挂索、合龙
2.4.1 落梁。本工程落梁高度约980mm，顶推完成后，利用原有步履顶推设备将箱梁顶空，逐墩将各自对应垫梁拆除720mm，再利用事先准备好的4台替换千斤顶布置在4个垫梁上，进行力系转换以后，将原步履顶推设备缩缸回程，拆除步履顶推设备。其中，永久墩步履顶推设备整体拆除，临时墩在墩上拆除竖向顶后利用滑箱作为支垫垫梁，同时作为纠偏装置使用，防止高位落梁产生纵横向偏移。每拆除一套步履顶推设备，将竖向千斤顶用于下一个墩的力系转换所用。全幅进行力系转换以后，分步骤逐步将钢箱桁梁下落到支座上并与支座进行连接固定。当落梁过程中发生横线偏移，临时墩可以利用滑箱结构进行随时纠偏，永久墩则通过在支座及垫块之间设置摩擦副后，在抗风支座处设置纠偏千斤顶进行纠偏。为保证结构安全，整个落梁过程都必须在同步顶升控制系统的控制下进行，单次落梁高度控制在150mm以内。
2.4.2 挂索。本工程斜拉索安装分两种工况进行施工，第一种是需先将边跨钢梁全部顶推到位并落梁后，在配重安装期间同步一次性挂设7对斜拉索。第二种是当前七对索安装完毕后开始安装跨中剩余梁段，跨中梁段通过架梁吊机架设，每架设一个节段，相对应的挂设一对斜拉索，当合龙之后再进行全桥调索。
2.4.3 合龙。两侧钢梁利用导链对拉，再度精调中线；对钢梁进行纵移，当合龙口尺寸与设计尺寸偏差在30mm左右甚至更小时，不需再进行纵移，等待温度变化即可，利用上弦顶拉设施调整上口间隙至当偏差在0.5mm以内时，打入上弦圆孔钢销；至此，钢梁在跨中呈六点铰支状态。依次在上弦及腹杆的合龙点上打入50%冲钉、上足30%高栓，然后按照正常的顺序进行冲钉的替换、高栓初拧和终拧，同时退出钢销，合龙完成。钢箱梁主跨合龙段为NJH梁段，长度为8m，节段吊装重量约为101.8t。吊装前通过运梁船将NJH梁段运至合龙段正下方，等待桥面吊机吊装。合龙空间的主要影响因素包括钢箱梁焊缝收缩余量和环境温度与设计温度之差，因此需要准确定位、确定合龙段空间的精确长度及安排合龙时间。加强测量，对钢箱梁受温度影响的变形规律及焊缝的收缩规律进行认真研究分析。选择在气温较低的时间段安装合龙段。
综上所述，钢箱桁梁安装施工是桥梁斜拉桥施工中的关键技术之一，做好钢箱桁梁安装是保证桥梁施工质量的重要基础，裕溪河特大桥斜拉桥中通过该技术的有效应用，确保了工程项目的顺利进行，保证了工程质量，因此值得相关人员和施工单位借鉴。
参考文献：
[1]牛亚洲，郝胜利.大跨径悬索桥钢箱加劲梁安装技术研究[J].公路，2015，60（05）：83-89.
[2]庞维新.斜拉桥钢箱叠合梁安装施工方案优化[J].公路交通科技（应用技术版），2011，7（08）：320-325.
论文作者:周文龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：斜拉桥论文; 斜杆论文; 桥面论文; 汽车吊论文; 上弦论文; 钢梁论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第3期论文;