溫之彬

摘要： 本文結(jié)合黃大鐵路黃河特大橋主橋鋼桁梁施工，對鋼桁梁支架拼裝進行探討，鋼桁梁上弦桿的逐步對位順序的研究，精確高效的完成了鋼桁梁的拼裝。

Abstract： Based on the construction of the steel truss girder of the main bridge of the Yellow River Bridge of Huangda Railway， the paper discusses the assembly of the steel truss girder and the stepwise order of the chord of the steel truss girder. The assembling of the steel truss girder is completed accurately and efficiently.

關鍵詞： 鋼桁梁；拼裝；上弦千斤頂

Key words： steel truss girder；assembly；top winding jack

中圖分類號：U445.466 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）01-0158-04

1 工程概況

新建黃驊南至大家洼鐵路黃河特大橋，從東營市利津縣境大田家村跨越黃河到東營區(qū)打漁張村。本標段橋長1183m，包括跨河主橋一聯(lián)（120+4×180+120）m連續(xù)鋼桁梁，以及跨越黃河大堤引橋兩孔108m鋼桁梁。

120+4×180+120m主橋，采用下承式明橋面連續(xù)鋼桁梁，帶豎桿三角形桁式、桁高18.0m，節(jié)間長度10m，主桁中心距11.0m。引橋108m鋼桁梁采用下承式明橋面簡支鋼桁梁，無豎桿三角形桁式，桁高13.6m，節(jié)間長度12m，主桁中心距11.0m，主橋施工形象圖見圖1。

2 拼裝方案

在115#墩小里程方向搭設70m支架平臺，作為主桁的拼裝平臺。拼裝平臺處設1臺龍門吊，用以拼裝主桁。拼裝時以一個20m框架作為一個拼裝階段，每個階段拼裝均按照：下弦桿→橫梁→下平聯(lián)→縱梁→豎桿→斜桿→上弦桿→橋門架→上平聯(lián)的拼裝順序施工，如圖2。

3 拼裝場地布置

3.1 拼裝平臺

鋼桁梁的拼裝在拼裝平臺上完成，由于單件桿件重達37.7t，鋼桁梁頂部距離地面33.6m。需要設置一臺60t跨墩龍門吊，跨墩龍門吊凈高為40m，凈寬為21m，在支架線路左側(cè)設運輸通道，便于桿件通過地面運輸至龍門吊內(nèi)部，便于安裝。拼裝平臺共搭設70m，平臺采用φ630×10mm鋼管立柱，每排鋼管設4根，橫向間距11m，縱向間距10m，立柱之間設置連接系。鋼管立柱下方設置承臺，承臺下設2根φ1m樁基，拼裝平臺見圖3。

3.2 存梁場地

存放場地位于拼裝平臺左側(cè)，占地45畝，可存放200m鋼桁梁的桿件，見圖5。存放場地分兩個區(qū)，各類桿件分類存放。每區(qū)設一臺龍門吊，用于桿件的裝卸車、預拼裝及桿件轉(zhuǎn)運。在拼裝平臺左側(cè)設置鋼桁梁桿件預拼去和上弦桿翻轉(zhuǎn)臺座，用于提前安裝桿件拼接板和上弦桿的翻轉(zhuǎn)及吊籃的安放，見圖4。

4 鋼桁梁拼裝吊具設計

4.1 吊具

為保證桿件吊裝時的安全及對鋼桁梁桿件的保護，結(jié)合鋼桁梁尺寸、桿件螺栓孔設計栓接型式吊具和抱箍型式吊具兩種吊具，以滿足桿件的吊裝需要。

栓接形式吊具以鋼板切割鉆孔焊接吊鼻成型，使用時用高強螺栓連接吊具和桿件栓孔，見圖6。

抱箍型式的吊具在吊裝弦桿及斜桿等自重較大且桿件較長的桿件時使用，方便調(diào)整桿件的吊裝位置以保證桿件吊裝的平穩(wěn)和角度滿足拼裝要求。抱箍型式的吊具鋼梁頂?shù)装逦恢糜?cm鋼板，兩側(cè)用2根φ32mm精制螺紋鋼，上下均安裝套筒，吊裝時擰緊套筒使頂?shù)装迕娴匿摪鍖摿罕?，見圖7。

桿件吊裝時，下弦桿、上弦桿平吊，斜桿傾斜吊裝，吊裝前計算好桿件的重心位置，選擇合適長度的鋼絲繩，以保證桿件吊裝的平穩(wěn)。

4.2 開啟式拼裝吊籃

吊籃設計為騎跨式吊籃，使用鋼筋及角鋼焊接制作，縱向范圍要包含豎桿、斜桿螺栓孔群，為后續(xù)高強螺栓的施擰提供工作平臺；橫向范圍比桿件略寬，每邊預留5cm左右空隙，保證安裝吊籃時不會剮蹭桿件的涂裝；垂直范圍要低于豎桿和斜桿的螺栓孔群的最低的孔眼，方便施擰螺栓。

在弦桿的內(nèi)側(cè)面，有平聯(lián)連接板，造成吊籃的安裝拆卸困難，因此在此處吊籃設置一個可開啟式的活動面板。在安裝和拆卸吊籃是將活動面板提升，在拼裝作業(yè)、螺栓施擰是放下活動面板，形成貫通的工作面，保證施工作業(yè)空間，見圖8-10。

吊籃中心與桿件的節(jié)點中心重合，安裝時用軟繩將之捆綁在桿件上，確保吊籃在吊裝過程中不會滑動。上弦桿和吊籃接觸位置必須墊上方木或橡膠，避免吊籃使用時破壞桿件的涂裝。

4.3 吊點計算

桿件吊裝要求平穩(wěn)就要保證桿件吊點（吊鉤中心）與桿件的中心在同一鉛垂線上，通過計算桿件各部分對重心的力矩值，利用力矩平衡原理計算出桿件的重心位置，以重心位置為基礎，結(jié)合桿件的吊裝方式，適配合理長度的鋼絲繩吊運桿件。重心計算是需綜合考慮桿件自身重量，吊籃重量以及安裝在桿件上的拼接板重量三部分，見圖11。endprint

4.4 拼裝

在桿件拼裝前，提前預拼拼接板到桿件上，節(jié)省桿件拼裝時間、降低高空拼裝作業(yè)難度。拼裝順序為下弦桿→橫梁→下平聯(lián)→縱梁→豎桿→斜桿→上弦桿→橋門架→上平聯(lián)的拼裝順序施工。

桿件對接前，應該提前將預拼在桿件上的拼接板之間的空距調(diào)大，以方便桿件順暢對合。下弦桿吊裝到拼裝位置后，用圓滑的尖頭撬棍引導弦桿桿件對合，并適時調(diào)整拼接板位置以完成桿件對合。

桿件對合完成后，在對合的孔眼上穿入沖釘定位，沖釘直徑為32.8mm（比栓孔小0.2mm），若出現(xiàn)孔眼相差較大時可用尖頭沖釘打入?yún)f(xié)助孔眼的對合。穿入定位沖釘后，以龍門吊的起落調(diào)整桿件的角度及位置，使大部分孔眼對合，穿入余下定位沖釘。拼接板的四周孔眼打入沖釘，其余位置的沖釘按節(jié)點孔眼總數(shù)1/3的數(shù)量均勻分布，沖釘打完后穿入普通螺栓并擰緊，使拼接板之間密貼無空隙。對于懸臂拼裝的桿件沖釘數(shù)量需達到孔眼總數(shù)的1/2。

上弦桿拼裝時，由于斜桿的懸臂自重下?lián)?，使斜桿孔群偏離設計拼裝位置較大，此時無法直接拼裝。在斜桿上提前安裝千斤頂，一方面控制斜桿的下?lián)?，一方面在拼裝上用于桿件位置的調(diào)整，輔助孔位的對合，在對合弦桿拼接位置時，需要使用10T螺旋千斤頂和10T手拉倒鏈葫蘆配合桿件的位置調(diào)整，見圖12。

上弦桿安裝步驟：

步驟一：對合安裝上弦桿連接部分，打入1/2數(shù)量沖釘定位，此時豎桿插入節(jié)點板內(nèi)，但不對合孔眼。將新拼裝弦桿與前段以拼裝鋼梁連接牢固作為后續(xù)安裝的調(diào)整基礎。

步驟二：對合豎桿的孔眼，插入式豎桿，靠上弦桿自重無法完成安裝，此時用倒鏈葫蘆對拉豎桿和上弦桿輔助孔眼對合。斜桿拼裝固定后作為斜桿拼裝時調(diào)整用千斤頂?shù)姆戳c。

步驟三：對合②號斜桿，利用提前安裝在斜桿上的⑤號千斤頂，起頂調(diào)整②號斜桿的位置，同時用倒鏈葫蘆對拉斜桿及弦桿，同時調(diào)整以完成該斜桿的拼裝固定；

步驟四：對合拼裝③號斜桿，拼裝及調(diào)整過程與②斜桿安裝類似。

在拼裝過程中可能出現(xiàn)孔眼偏離較大，千斤頂和調(diào)整千斤頂均無法完成安裝的情況，此時需要調(diào)整該拼裝節(jié)點對應的下弦節(jié)點的支墊高度已完成孔眼對合。豎桿拼裝時調(diào)整對應節(jié)點的下弦節(jié)點支墊，斜桿安裝時調(diào)整該節(jié)點對應節(jié)點及斜桿連接節(jié)點兩個下弦節(jié)點的支墊高度。

4.5 線型控制

拼裝線型控制包括標高控制、軸線控制。標高控制是調(diào)整鋼桁梁每個節(jié)點的拼裝標高，保證鋼梁的成橋預拱度；軸線控制是控制鋼桁梁左右弦桿橫、縱軸線位置，保證鋼梁的平面線型，不發(fā)生扭轉(zhuǎn)、錯位。

①標高控制。鋼梁拼裝過程中的主要是通過對鋼梁節(jié)點下方滑塊的加墊高度，螺栓終擰前利用液壓千斤頂精確調(diào)整，控制鋼梁的下弦節(jié)點的標高，從而確定鋼梁的整體預拱度的設置?；瑝K的抄墊高度是以節(jié)點下滑塊高度、E0節(jié)點（支座）基礎抄墊高度、廠制預拱度三個因素綜合考慮而確定。

在抄墊之前先用水準儀測量該點的滑塊頂面高程，計算與滑塊設計高程的高差，根據(jù)實測值選擇超墊鋼板厚度。抄墊時使用3cm、2cm、1cm、5mm、3mm、2mm鋼板，頂層及底層鋼板必須使用3cm或2cm的厚鋼板，在上弦桿件安裝時還得根據(jù)實際的安裝情況，適時的調(diào)整抄墊高度以完成安裝。

②軸線控制。軸線控制主要以垂球法控制，輔以全站儀測量復核。拼裝平臺及滑道梁上每隔5m一個軸線控制點，保證每個節(jié)點安裝時在節(jié)點附件有控制點。控制點定期復核修正，以保證軸線控制的精度，精度要求為±2mm，兩下弦桿中心距偏差為±3mm。

控制方式有兩種，一種是拼裝時用龍門吊起吊移動微調(diào)。第二種方式是用千斤頂調(diào)整，即通過千斤頂調(diào)整下弦節(jié)點支撐滑塊的位置帶動桿件調(diào)整。

5 總結(jié)

嚴格控制拼裝質(zhì)量，精確控制橋梁線型，合理利用新型工具，優(yōu)化拼裝施工工藝，高效高質(zhì)的完成鋼桁梁的拼裝作業(yè)，節(jié)約了工期和成本，為以后鋼桁梁支架拼裝提供了寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]TB10212-2009，鐵路鋼橋制造規(guī)范 附條文說明[S].

[2]GB50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[3]TB10415-2003/J286-2004，鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準[S].

[4]TB10303-2009，鐵路橋涵工程施工安全技術規(guī)程[S].endprint