場地復(fù)雜條件下的彎斜拉橋鋼箱梁架設(shè)技術(shù)

王海峰

中鐵港航局集團(tuán)，廣東廣州 510800

0 引言

新建貴廣、南廣鐵路在肇慶站并線后四線并行直至廣州南站，在佛山鹽步鎮(zhèn)與廣州芳村交界處以彎斜拉橋形式跨越穗鹽路及廣州西環(huán)高速兩層公路，其中與西環(huán)高速交角僅11°，H型主塔橫跨西環(huán)高速，彎斜拉橋緊臨運營中的武廣高鐵，與武廣高鐵水平距離最小處僅4.8m，見圖1跨穗鹽路斜拉橋位置圖。橋梁所處位置交通發(fā)達(dá)、房屋布置密集，施工風(fēng)險巨大。

斜拉橋跨度布置為32.6+175+175+32.6m，其中2個175m主跨為鋼箱梁、32.6m邊跨為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。主梁與主塔下橫梁固結(jié)，在兩邊跨及下橫梁兩側(cè)設(shè)置鋼-混結(jié)合段實現(xiàn)鋼梁與預(yù)應(yīng)力混凝土梁及主塔下橫梁固結(jié)。主塔高度141.98m。主梁寬度24m、梁高3.684m、全橋鋼梁沿縱向共分24個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、4個鋼-混結(jié)合段和2個合攏段，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度12m、重約250t，自主塔往邊跨編號為鋼混段→M～A節(jié)段→鋼混段（A為合攏段）。

1 成熟的鋼箱梁架設(shè)方法

該斜拉橋所處位置施工條件惡劣，在施工過程中不能影響交通繁忙的穗鹽路、西環(huán)高速及武廣高鐵的安全運營。對于鋼箱梁架設(shè)，成熟的方案有：

1）步履式吊機(jī)懸臂拼裝法。即工廠化制造好各鋼箱梁整節(jié)段，提前在主塔兩側(cè)搭設(shè)好首節(jié)段支架，主塔施工完成后用大型吊機(jī)將兩側(cè)首節(jié)段吊裝至支架上，完成首節(jié)段與主塔下橫梁間固結(jié)或下橫梁上的0#段固結(jié)后形成工作面，在該工作面上安裝對稱安裝步履式吊機(jī)，將僅接的鋼箱梁節(jié)段從地面運輸車或船上對稱起吊與首節(jié)段對接、焊接、斜拉索掛設(shè)張拉，如此循環(huán)直至鋼梁架設(shè)完成；

2）頂推法。沿橋梁縱向一定間距設(shè)置臨時墩，在主塔或邊跨位置設(shè)置頂推拼裝平臺和龍門吊機(jī)等起重設(shè)備，工廠制造好的鋼箱梁節(jié)段運輸至拼裝平臺處，起吊至平臺上完成與已在平臺上的鋼箱梁焊接，使用設(shè)置于臨時墩及平臺上的千斤頂將鋼箱梁整體往前進(jìn)方向張拉，焊接一段頂推一段；頂推的同時，鋼-混結(jié)合段先與預(yù)應(yīng)力混凝土梁澆筑形成整體，頂推到位后焊接，使所有鋼梁于臨時墩上形成整體。然后掛設(shè)斜拉索，張拉完成體系轉(zhuǎn)換將鋼箱梁脫離臨時墩，完成鋼箱梁架設(shè)；

3）滿堂支架法。即比照混凝土現(xiàn)澆梁支架，沿主梁走行搭設(shè)滿堂支架，在支架上安裝鋼箱梁制造胎架，鋼箱梁板件在工廠下料后運至現(xiàn)場，用現(xiàn)場吊機(jī)在胎架上組焊完成鋼梁，最后掛設(shè)斜拉索，張拉完成體系轉(zhuǎn)換將鋼箱梁脫離胎架，完成鋼箱梁架設(shè)。

2 成熟的鋼箱梁架設(shè)方法對該橋的適用性分析

第一種方法：該斜拉橋鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段尺寸為12×24×3.684m、重量250t，其橋下為繁忙的交通要道，運輸條件不能滿足且橋下也無位置可吊裝整段鋼箱梁，因此不能滿足該橋鋼箱梁架設(shè)。

第二種方法：廣州側(cè)邊跨位于西環(huán)高速公路上方且與武廣高鐵距離僅4.8m，沒有位置設(shè)置頂推拼裝支架與大型起重龍門吊機(jī)，同樣主塔位置也不具備條件；貴陽側(cè)邊跨位于一大型酒店，該酒店至2011年12月可進(jìn)入拆遷程序，若等該酒店拆遷完成在進(jìn)行拼裝平臺及起重龍門吊等準(zhǔn)備工作，勢必使該橋的建設(shè)工期拖延至少1年以上，大大增加工程的建設(shè)費用。因此該方案也不能滿足需要。

第三種方法：為不影響穗鹽路及西環(huán)高速的運營，所采用支架必須跨越這兩條公路，且為避免支架下沉影響鋼箱梁拼裝精度，支架所需鋼材數(shù)量相當(dāng)巨大且支架基礎(chǔ)處理要求很高，同時在拼裝鋼箱梁板件時吊機(jī)必定占用穗鹽路或西環(huán)高速的部分路面，因此該方案既不經(jīng)濟(jì)也不實用。

因此對于該橋的鋼箱梁，尋找一種既實用又相對經(jīng)濟(jì)的架設(shè)方案就顯得相當(dāng)重要。

3 改進(jìn)型的懸臂拼裝架設(shè)技術(shù)

為解決運輸問題，考慮將鋼箱梁節(jié)段分成小塊在工廠制造汽車運輸至現(xiàn)場拼裝；為解決鋼箱梁節(jié)段無法從橋面從下往上起吊的問題，考慮在橋面組成整節(jié)后往下放與首段對接。該技術(shù)由三部分組成：

1）鋼混結(jié)合段。主梁4個鋼混結(jié)合段，其中主塔下橫梁兩側(cè)2個與下橫梁通過箱體內(nèi)填充鋼筋混凝土、張拉預(yù)應(yīng)力固結(jié)，邊跨各一個與預(yù)應(yīng)力混凝土梁固結(jié)，由于鋼梁的熱脹冷縮，為避免影響固結(jié)效果，必須先完成固結(jié)后方可將主梁合攏?？紤]到與鋼筋、鋼絞線的交叉施工及吊裝能力，4個鋼混結(jié)合段板件都在工廠加工制作，汽車運輸至現(xiàn)場在支架上設(shè)置胎架散拼、焊接；

圖2 鋼箱梁架設(shè)現(xiàn)場總體

圖3 鋼箱梁節(jié)段分塊

2）主塔一側(cè)支架上先期架設(shè)段。先在主塔一側(cè)安裝支架，在支架上安裝3個鋼梁節(jié)段形成橋面為架橋機(jī)、100t橋面龍門吊機(jī)、鋼梁組拼胎架提供工作面。按先K，再L，最后M節(jié)段的順序在支架的滑道上經(jīng)橫向、縱向滑移就位，然后將M向主塔方向縱移與鋼混段對接、焊接，再M-L，L-K間縱移、焊接；

3）懸臂拼裝。使用250t運梁臺車從橋面胎架上沿鋼軌鋪設(shè)的軌道運輸至專門針對該方法而研究特制的架橋機(jī)位置，起吊后天車走行至前端，架橋機(jī)吊具將梁旋轉(zhuǎn)90°后下放，與已架好的鋼梁對接。先架設(shè)貴陽方向的M～L段，塔兩側(cè)鋼梁對稱后，安裝廣州方向架橋機(jī)，對稱架設(shè)鋼箱梁，斜拉索隨鋼梁架設(shè)相應(yīng)掛設(shè)。

除鋼混結(jié)合段外的其它節(jié)段，均在工廠沿橋梁縱向按縱隔板的布置分9個小塊體制造，汽車運輸至橋位附近的預(yù)拼場，在胎架上組焊成3個中塊體，再用載重100t的運梁車運輸至主塔處的提升站下，提升至橫移支架（廣州方向的M～K節(jié)段架設(shè)時，其頂面與支撐支架頂平齊，這3節(jié)段安裝后加高橫移支架至與橋面平齊）上。在支架或橋面胎架上完成整節(jié)段的焊接工作。

[1]朱彬.大跨度鋼箱混合梁斜拉橋無縫線路設(shè)計研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2012(2).

[2]閆斌，戴公連.高速鐵路斜拉橋上無縫線路縱向力研究[J].鐵道學(xué)報，2012(3).