跨線橋鋼混疊合梁的安裝施工技術(shù)

（長(zhǎng)沙中核工程監(jiān)理咨詢有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410007）

1 工程概況

梧貴高速茅力塘跨線橋全橋共5聯(lián)：（30+53+5×30+4×30+5×30）m，上部結(jié)構(gòu)跨越梧貴高速采用一跨（第二跨）簡(jiǎn)支53 m鋼混疊合梁，與貴梧高速呈106°交角，其余跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）T梁，橋長(zhǎng)511 m。

茅力塘跨線橋第二聯(lián)（第二跨）53 m簡(jiǎn)支鋼混疊合梁跨越梧貴高速主線路基段，橋下設(shè)計(jì)凈高約13.5 m。本橋橋跨采用斜交正做的方法布設(shè)，在1號(hào)、2號(hào)墩間橫跨梧貴高速公路，橋墩位于兩側(cè)路肩外，橋墩距路肩最近處約5.5 m，橋墩高度范圍8.3～18.1 m。

2 施工方案

疊合梁采用先架后疊的工藝方案：鋼主梁節(jié)段在工廠加工制作，運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，吊車法吊裝，臨時(shí)支墩上完成現(xiàn)場(chǎng)栓接，最后鋪設(shè)橋面板，后澆混凝土濕接縫，成橋。

本工程鋼混疊合梁采用支架法，安裝總體施工工序?yàn)椋菏┕?chǎng)地處理→搭設(shè)臨時(shí)支架→疊合梁安裝→現(xiàn)場(chǎng)涂裝→拆除臨時(shí)支架、撤場(chǎng)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地情況，考慮梁段的劃分及吊重，選用1臺(tái)260 t汽車吊吊裝，吊裝時(shí)縱向按照由小里程端向跨中、大里程端方向吊裝，橫向總體按照由一側(cè)向另一側(cè)的順序完成全橋鋼箱梁的吊裝。

2.1 臨時(shí)支墩施工

2.1.1 臨時(shí)支墩設(shè)置

梧貴高速跨線橋第二跨橋下設(shè)計(jì)凈高約為13.5 m，節(jié)段間接縫與車道交角為17°，若沿節(jié)段間接縫設(shè)置臨時(shí)墩，門洞下車道與門洞兩側(cè)車道無(wú)法順接，易引發(fā)行車安全，故支墩采用雙層結(jié)構(gòu)。選取主梁箱室范圍內(nèi)一組支架，采用midas civil建立有限元模型，對(duì)支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算、撓度驗(yàn)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算。

第一層結(jié)構(gòu)為順梧貴高速行車道方向設(shè)門洞，位置分別位于挖方段坡腳線處、應(yīng)急車道外邊緣（占用應(yīng)急車道為0.5 m）、中央分隔帶內(nèi)，兩側(cè)對(duì)稱布置，利用鋼管上貝雷梁形成門洞，門洞高度為9.5 m。第二層結(jié)構(gòu)為貝雷梁上根據(jù)箱梁節(jié)段間拼縫位置設(shè)置2道雙拼45b工字鋼，其上設(shè)置鋼管砂筒調(diào)節(jié)段，便于鋼箱梁準(zhǔn)確定位、連接。于跨線橋走向左側(cè)大樁號(hào)方向、右側(cè)小樁號(hào)方向設(shè)補(bǔ)充支墩，避免形成懸臂受力模型。

支墩自下而上依次為：鋼管基礎(chǔ)、鋼管、雙拼45b工字鋼橫梁、貝雷梁縱梁、雙拼45b工字鋼、鋼管砂筒調(diào)節(jié)段。

鋼管基礎(chǔ)斷面尺寸為0.75 m×0.8 m，采用Φ600 mm×10 mm無(wú)縫鋼管，高9 m，中心間距3 m，單排鋼管間及中間分隔帶內(nèi)的兩排鋼管間設(shè)上下兩層交叉14a槽鋼連接。鋼管上設(shè)雙拼45b工字鋼橫梁，工字鋼橫梁上設(shè)1.5 m高321型貝雷梁，考慮貝雷梁的受力特性，調(diào)整梧貴高速跨線橋上貝雷梁位置，盡量使端頭部分位于鋼管架橫梁上，必要時(shí)增設(shè)扁擔(dān)分散應(yīng)力。貝雷梁高度1.5 m，每?jī)善惱灼g采用90型花架連接，貝雷梁中心間距1.8 m，貝雷梁上方沿箱梁節(jié)段間拼縫設(shè)雙拼45b工字鋼，并在工字鋼頂部設(shè)置Φ351 mm×14 mm的調(diào)平鋼管，臨時(shí)接縫位置設(shè)30 t液壓千斤頂，便于對(duì)鋼箱梁高度進(jìn)行調(diào)整。

2.1.2 臨時(shí)支墩的基礎(chǔ)處理及連接

鋼箱梁處于既有線路上，支架大多布置在原有的瀝青混凝土路面上。對(duì)原有路面可以直接在原路面上澆筑一道混凝土條形進(jìn)行作為支墩基礎(chǔ)，對(duì)于中央分隔帶及挖方邊坡，需進(jìn)行清理壓實(shí)，鋪墊20 cm碎石墊層后，澆筑混凝土條形基礎(chǔ)，單排鋼管條形基礎(chǔ)寬為0.75 m，雙排鋼管條形基礎(chǔ)寬為2.5 m，高均為0.8 m，長(zhǎng)度為支墩長(zhǎng)度單邊外擴(kuò)3 m，C20混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)雙層D12鋼筋網(wǎng)片。

2.1.3 其他設(shè)置

（1）在支墩基礎(chǔ)端頭來(lái)車方向正前方設(shè)置水泥混凝土防撞墩，防止車輛撞擊門洞導(dǎo)致失穩(wěn)。

（2）在來(lái)車方向前方100 m位置處設(shè)置車輛限高架，標(biāo)定限高高度，安裝警示閃爍燈。

（3）設(shè)置2道防落網(wǎng)，其中1道柔性密目網(wǎng)，1道密目鋼絲網(wǎng)，防止落物，側(cè)邊圍擋采用全圍擋。

2.2 疊合梁板拼裝

2.2.1 鋼箱梁吊裝與拼裝

（1）吊裝順序。

搭設(shè)臨時(shí)支墩（支撐架），安裝球形支座；吊裝A節(jié)段第一節(jié)鋼箱梁；吊裝A節(jié)段其他節(jié)段鋼箱梁，與安裝鋼箱間的垂直連接件，A節(jié)段間的鋼箱梁吊裝完畢，開始吊裝B/C/D/E節(jié)段的鋼箱梁，依次完成橫向、縱向連接，形成整體，待施工完橋面形成整體后拆除臨時(shí)支墩：

（2）吊車選擇。

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地情況，考慮梁段的劃分及吊重，選用1臺(tái)260 t汽車吊吊裝，吊裝時(shí)縱向按照由小里程端向跨中、大里程端方向吊裝，橫向總體按照由右向左的順序完成全橋鋼箱梁的吊裝。右側(cè)吊裝時(shí)，吊車站位于支架右側(cè)，左側(cè)吊裝時(shí)，吊車站位于支架左側(cè)，吊車吊裝過(guò)程中占用梧貴高速情況調(diào)整站位，通過(guò)門洞穿行。

吊車選擇，以最不利工況的梧貴高速跨線橋右幅A節(jié)段A-3箱梁節(jié)段為驗(yàn)算對(duì)象，梧貴高速跨線橋右幅橋面邊緣距A-3箱梁節(jié)段水平距離為12.1 m，考慮吊臂仰角及安全距離，吊車工作半徑取18 m，起重臂長(zhǎng)度取25.9 m。綜合考慮起重量、起重高度、起重臂長(zhǎng)度、起重機(jī)工作幅度，參考吊車性能參數(shù)表，選用1臺(tái)260 t汽車吊，此工況下可起吊43 t重量，吊重利用系數(shù)為32/43=0.74，滿足施工要求。

吊車站位，梧貴高速跨線橋吊裝施工時(shí)，因臨時(shí)支墩為雙層結(jié)構(gòu)，吊車橫向站位于支架投影面外側(cè)，吊車支腿橫向距離為8.8 m，縱向站位于門洞中間或墩與支墩之間，距離可滿足要求。

2.2.2 高強(qiáng)螺栓施工

首先，吊裝鋼構(gòu)件，用臨時(shí)螺栓固定；其次，高強(qiáng)螺栓替換臨時(shí)螺栓并初擰。當(dāng)構(gòu)件吊裝到位并形成框架后，替換臨時(shí)連接螺栓，再將高強(qiáng)度螺栓穿入孔中（注意不要使雜物進(jìn)入連接面），再用手動(dòng)扳手按順序進(jìn)行擰緊螺栓；最后按對(duì)稱順序施擰，由中央向四周終擰高強(qiáng)螺栓。初擰完成，檢驗(yàn)鋼柱、梁的標(biāo)高、軸線偏差符合規(guī)范要求后，用電動(dòng)扳手完成終擰，螺栓的終擰強(qiáng)度由螺栓槍預(yù)先檢查設(shè)置的力矩控制，確保達(dá)到要求的最小力矩。終擰軸力、扭矩按標(biāo)準(zhǔn)軸力、扭矩的100±10%進(jìn)行施工。如達(dá)到設(shè)計(jì)高強(qiáng)螺栓的扭矩標(biāo)準(zhǔn)，可視為合格，達(dá)到100%的終擰扭矩要求。

2.3 橋面板的安裝

（1）鋼梁架設(shè)完成后，從一側(cè)或兩側(cè)同時(shí)吊裝鋪設(shè)橋面板。

（2）橋面板吊環(huán)處須布置鋼筋網(wǎng)，吊裝混凝土板時(shí)，應(yīng)避免吊點(diǎn)應(yīng)力集中，吊具采取措施避免擠壓損壞橋面板混凝土，確保橋面板質(zhì)量不在吊裝過(guò)程中損傷。吊裝就位后，采用環(huán)氧砂漿對(duì)吊點(diǎn)預(yù)留孔進(jìn)行封堵。

（3）在鋼箱梁按設(shè)計(jì)預(yù)拱度要求安裝完成后，應(yīng)按設(shè)計(jì)給出的點(diǎn)位要求測(cè)量鋼梁上翼緣板頂面高程，根據(jù)橋面設(shè)計(jì)高程計(jì)算出相應(yīng)點(diǎn)位的橋面板墊條的厚度并切割下料，再安裝墊條和預(yù)制橋面板，墊條應(yīng)確保其密閉性。

（4）澆注后澆帶及濕接縫混凝土前應(yīng)清除殘?jiān)覊m，使用水濕潤(rùn)混凝土界面后再澆注混凝土。

（5）應(yīng)先澆筑剪力釘預(yù)留槽口內(nèi)混凝土，再澆筑接縫混凝土，每道混凝土接縫需一次完成澆筑。

（6）澆注后澆帶及濕接縫澆混凝土?xí)r，應(yīng)充分振搗，確保接縫混凝土澆筑密實(shí)，須注意新老混凝土接觸面附近混凝土。

（7）橋面板后澆帶及濕接縫混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行泄水管、防撞護(hù)欄、橋面防水層、瀝青鋪裝等橋面系設(shè)施的安裝施工。

2.4 防撞護(hù)欄施工

防撞墻施工采用定型鋼模板進(jìn)行施工，鋼模與面板間縫隙使用砂漿找平，內(nèi)外模用拉桿連接，并加設(shè)支撐，以保證模板穩(wěn)固，保證防撞墻的高度厚度?；炷敛捎没炷吝\(yùn)輸車進(jìn)行澆筑，坍落度14～16 cm，插入式振搗棒振搗，混凝土施工后24 h后拆模，避免混凝土缺角掉塊，拆模后及時(shí)用土工布覆蓋灑水保濕養(yǎng)護(hù)，防止裂縫產(chǎn)生。

2.5 拆除施工

腳手板使用人工拆除，把跨中臨時(shí)支撐先拆并移到兩側(cè)，于兩側(cè)栓成捆綁扎吊下。貝雷梁位于箱梁底部不能直接吊裝，須使用手拉葫蘆先拉到梁底外側(cè)，再吊離現(xiàn)場(chǎng)。雙拼45b工字鋼梁與鋼管柱頂板為焊接連接，拆除時(shí)使用氣割將連接處切斷，并將其沿縱向連接焊縫切開。用25 t汽車吊將每節(jié)段吊落至高速公路路面，再裝車運(yùn)離施工現(xiàn)場(chǎng)。鋼管柱與基礎(chǔ)墩連接的地腳螺栓用氣割割除，割除時(shí)應(yīng)先吊好鋼管柱頂部，防止鋼管柱傾覆，地腳螺栓后，將鋼管柱用25 t汽車吊沿平行于線路方向放倒在高速公路路面上，吊裝車及時(shí)運(yùn)出高速公路?；炷翖l形基礎(chǔ)用炮機(jī)或風(fēng)鎬將基礎(chǔ)破碎分成不超過(guò)2 m長(zhǎng)的小節(jié)段，控制每段重量不超過(guò)5 t，用25 t汽車吊將其裝車，運(yùn)到棄土場(chǎng)，施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)交通進(jìn)行分流管控，確保交通安全和作業(yè)人員安全。

3 施工過(guò)程安全措施

（1）建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制，將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，有責(zé)任制考核記錄，施工前，對(duì)全體職工進(jìn)行安全教育；招用的新工人、臨時(shí)工先進(jìn)行公司、項(xiàng)目部和班組的三級(jí)安全教育后上崗，及時(shí)做好記錄和簽名，建立安全教育檔案登記制度。

（2）臨時(shí)支架體系、鋼管墩和貝雷片嚴(yán)格按方案施工，保證支架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，臨時(shí)支架拆除嚴(yán)格按制定的方案拆除。

（3）汽車吊吊裝，應(yīng)嚴(yán)格按汽車吊安全操作規(guī)程，應(yīng)有專人指揮。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，疊合梁安裝技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中應(yīng)做好安全措施，由專業(yè)的技術(shù)人員指導(dǎo)應(yīng)用，以保障施工人員的人身安全，確保焊渣不出現(xiàn)掉落情況。針對(duì)一些較大的車輛，在施工過(guò)程中，明確設(shè)置標(biāo)示并增加限高架均可對(duì)施工安全起到較為重要的作用。應(yīng)用鋼混疊合梁的安裝施工技術(shù)，對(duì)跨線橋城市的發(fā)展、推廣以及對(duì)類似工程的建設(shè)等均具有促進(jìn)的作用。