趙才華　上海鐵路局上海鐵路軌道交通開發(fā)有限公司

1　工程概況

1.1　主桁概況

杭平申航道滬昆鐵路改建工程位于滬昆鐵路海寧至馬王塘區(qū)間，為在既有滬昆鐵路西側新建時速160km普速鐵路繞行線，在滬昆鐵路下DK131+334.950-DK131+400.750（58-59#墩）之間跨杭平申航道，杭平申航道規(guī)劃為Ⅲ級航道，目前正在改造施工，58-59#墩處現(xiàn)在還是陸地。上部結構采用1-64m鋼桁梁跨越，為有豎桿整體節(jié)點下承式鋼桁梁，節(jié)點長度8m，桁高11.6m；主桁節(jié)間設置人行道欄桿。桁架形式如圖1所示。

圖1　主桁結構形式圖

1.2　橋面布置

圖2　主桁標準橫斷面布置圖

兩片主桁間距10.94m，鋼擋碴墻內寬8.7m，人行道位于主桁兩側，主桁外側設置避車臺如圖2所示。

2　總體方案

58#-59#墩間有小河，小河寬度8m左右，周邊為陸地，可以采用支架法進行原位拼裝，計劃在橋下搭設鋼作業(yè)平臺，按照吊機性能工況表和桿件長重，采用一臺90t履帶吊直接進行桁架橋的拼裝，采用一臺25t汽車吊配合吊裝?？紤]到地下水位高，地基承載力為100kpa左右，如采用換填處理回填工作量大，并且由于是在杭平申河道內回填，以后需要挖除掉，成本較大、處理時間較長，因此擬采用φ600×8mm鋼管作為鋼作業(yè)平臺，在平臺上順橫橋向各設置雙拼工56b工字鋼支撐，φ600×8mm鋼管間采用φ250×6mm鋼管焊接形成穩(wěn)定格構柱體系。

2.1　鋼桁梁施工流程

鋼桁梁施工流程：鋼桁梁廠內制造、運輸→布置鋼桁梁拼裝平臺→平臺預壓→鋼桁梁平臺上原位逐節(jié)拼裝→全橋檢查→落梁→補漆。施工流程詳見圖3～圖5。

圖3　施工鋼桁梁拼裝平臺

圖4　逐節(jié)間開始拼裝

圖5　完成全橋桿件拼裝及附屬工程

2.2　鋼平臺的受力計算

鋼桁架自重724t，考慮施工荷載、工字鋼自重等荷載，按800t計算。

每根鋼管柱承受的荷載F=800/9/2=44.4×10=444kN

鋼管柱A=3.14/4×(6302-(630-2×8)2)=15624.6mm2

考慮最不利情況時雙拼工56b工字鋼受力情況（間距8m）

I56b工字鋼的截面參數(shù)及材料力學性能指標：

鋼管樁允許承載力計算，按樁長15m計，樁端阻力不計，安全系數(shù)K=2。

經檢算，鋼平臺結構受力滿足拼裝鋼桁梁的要求。

3　鋼桁梁拼裝施工

3.1　鋼平臺的預壓

鋼平臺搭設完成后，采用水袋壓重進行預壓，預壓荷載按照鋼桁梁自重及施工荷載的1.1倍計，計為800*1.1=880t，加載重量依次為荷載的60%、80%、100%，加載重量為預壓總重的60%時，停止加載，觀察支架沉降，無沉降后繼續(xù)加載，然后加載至預壓總量的80%，停止加載，觀察支架沉降，無沉降后繼續(xù)加載至預壓總量100%，觀察支架沉降。24h觀測沉降值小于1mm，72h觀測沉降值小于5mm后，進行下一道工序施工。

3.2　桿件拼裝流程

下弦桿拼裝→橋面板拼裝→斜桿拼裝→上弦桿拼裝→橋門及橫聯(lián)拼裝→上平聯(lián)拼裝→依次拼裝完整跨橋（詳見圖6～圖 11）

圖6　下弦桿拼裝　

圖7　橋面板拼裝

圖8　斜桿拼裝圖　

圖9　上弦桿拼裝

圖10　橋門架及橫聯(lián)拼裝　

圖11　上平聯(lián)拼裝

3.3　拼裝質量控制要點

（1）桿件拼裝總體按照對位→貼近→插打沖釘和部分高栓并一般擰緊→吊機松鉤的步驟來進行。

（2）桿件起吊就位后對孔時，在栓孔基本重合的瞬間（相錯在10mm以內）將小撬棍插入孔內撥正，然后微微起落吊鉤，使桿件轉動對合其它孔眼，弦桿先對近端孔眼和下端孔眼，斜桿吊成較陡狀態(tài)，待下端對合后再徐徐降低吊鉤對合上端。對合弦桿時，可用扁鏟式小撬棍引導，必要時用牽引器或導鏈滑車拉入節(jié)點板內。

（3）桿件對位時需按孔眼總數(shù)的約50%沖釘均勻分布打入和上足35%的高強度螺栓，并作一般擰緊后方能松鉤。

（4）應實測環(huán)境條件（溫度、濕度）變化對高強螺栓扭矩系數(shù)和節(jié)點摩擦面摩擦系數(shù)的影響，并及時對施擰扳手進行標定，確保施工過程中不會出現(xiàn)高栓欠擰和過擰現(xiàn)象。

（5）高強度螺栓的擰緊順序，應從釘群中心板件剛度大的部分向不受約束的板邊緣進行。高強螺栓初擰完畢后用油漆在螺栓、螺母、墊片及連接板上進行畫線標識；初擰后全部螺栓用0.3kg的小錘沿施擰方向逐個敲擊進行初擰檢查，防止漏擰。初擰力矩定為終擰施工力矩的50%，初擰和終擰應在同一工作日內完成，施擰時用卡死扳手卡住螺栓頭，防止螺栓轉動。

（6）拼裝工作開始后要隨時觀測鋼桁梁的空間位置，并及時進行微調裝配、臨時固定限位操作。微調包括：左右、前后分段軸線的微調；上下高程的微調；預拱度的微調；接口板片的微調；分段焊接縫隙的微調等?？刹捎檬謮航z杠千斤頂或鋼碼板、楔形剎鐵同時進行。

3.4　焊接質量控制要點

（1）針對項目結構特點及焊接接頭性能要求，進行焊接工藝評定，作為編制鋼桁梁焊接工藝的依據(jù)。

（2）焊工應具有相應的焊接資格證，并在有效期內工作，焊前對管理人員、質檢人員、焊工進行焊接工藝技術交底，焊前坡口面及坡口兩側的鐵銹、油污、氧化物等要徹底清理干凈。

（3）弦桿頂板與橋面板及橋面板間橫向對接焊縫均采用單面焊雙面成型工藝，坡口采用V型帶間隙的坡口形式。焊接采用藥芯焊絲CO2氣體保護焊與埋弧自動焊相結合的焊接方法，即藥芯焊絲CO2氣體保護焊進行打底焊接，埋弧自動焊進行填充蓋面焊接。

（4）CO2氣體純度不低于99.5%，當氣瓶中的壓力≤1.0 MPa時，須停止施焊，更換氣瓶；焊工應嚴格按照工藝規(guī)定的焊接順序、焊接位置及操作要點進行施焊，不得隨意更改。較長焊縫，采用分段對稱施焊的原則進行，以控制焊接變形；

（5）焊縫施焊后，經外觀檢查合格，采用超聲波、X射線、磁粉按規(guī)范要求進行無損檢驗。

3.5　鋼桁梁拼裝測量

鋼桁梁拼裝時，需測放兩條縱軸線，每條縱軸控制線上標出橫向軸線點，一條縱軸測放于鋼梁上，另一條縱軸線放在拼裝平臺上，作為鋼桁梁安裝過程中測量控制點，過程中定期復測該控制點，以免平臺變形誤導施工。測量時盡量選擇溫度變化小的日出前或落山后進行測量，力求將溫度、日照對施工的影響降低到最小限度。

3.6　鋼桁梁拼裝安全措施

（1）按照國務院對危大工程的要求，組織專家對鋼桁梁拼裝方案進行審查，按照方案組織施工。

（2）所有參加拼裝人員必須先進行身體健康檢查，年老體弱、患有高血壓、心臟病、癲癇病等人員不得從事高空作業(yè)。

（3）在開始拼裝作業(yè)前，對特種作業(yè)人員進行檢查，必須持證上崗。對施工人員進行安全技術交底和培訓，熟悉拼裝工程內容、安裝方法、程序、使用的機具性能、安全技術要點和措施，學習有關安全技術操作規(guī)程和各項安全技術規(guī)章制度，并嚴格執(zhí)行。

（4）拼裝工作開始前，按照方案，對運輸和吊裝起重設備以及所用索具、吊環(huán)、夾具、卡具、纜風繩等的規(guī)格、技術性能進行仔細、全面的檢查或試驗，經檢查合格方可吊裝。重要構件在正式吊裝前，應進行試吊，檢查各部位受力情況，當一切正常，才可進行正式吊裝。所有吊裝機具還應定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。專人指揮，信號清楚、響亮、明確，嚴禁違章作業(yè)。

（5）高空作業(yè)做好防墜落措施，人員佩戴好安全帽、安全帶，現(xiàn)場設置安全網。

4　結束語

通過科學組織、精心施工，杭平申航道64m鋼桁梁橋原位拼裝在45d內安全順利完成。通過這一工程的施工，技術人員對于鋼桁梁的拼裝工藝和施工要求有了深入地了解，為以后承建類似工程積累了豐富的經驗。

[1]江正榮，朱國梁編著.簡明施工計算手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.5.

[2]鐵道部經濟規(guī)劃研究院.TZ203-2008.客貨共線鐵路橋涵施工技術指南[S].中國鐵道出版社，2008.10.

[3]張發(fā)祥主編.鐵路橋涵工程施工技術[M].北京：中國鐵道出版社，2014.7.

[4]中國鐵路總公司.Q/CR9211-2015.鐵路鋼橋制造規(guī)范[S].中國鐵道出版社.2015.6.