寧朝新

（中鐵大橋局集團(tuán)第四工程有限公司，江蘇 南京 210031）

1 工程概況

公安長江公鐵兩用特大橋是運(yùn)煤通道控制性工程，主橋全長1 459.6 m，主通航孔為（98+182+518+182+98）m 5 跨斜拉橋連續(xù)鋼桁梁［1］，南岸灘地6#—10#墩為4×94.5 m連續(xù)鋼桁梁［2］，橋跨布置見圖1。

圖1 公安長江大橋主橋橋跨布置（單位：m）

4 × 94.5 m 連續(xù)鋼桁梁節(jié)間距為13.5 m，每跨7個(gè)節(jié)間，鋼桁梁主桁寬度為14 m，桁高為13 m。連續(xù)鋼桁梁橫截面如圖2所示。

圖2 連續(xù)鋼桁梁橫截面（單位：mm）

主桁采用平弦三角形桁架，全橋共28個(gè)節(jié)間，上弦桿、下弦桿及腹桿共236 根桿件；鐵路橋面板28 塊，公路橋面板29塊，最大塊件起吊質(zhì)量控制在70 t以內(nèi)［3］。

主桁構(gòu)件內(nèi)部采用焊接，上下弦桿在非節(jié)點(diǎn)處采用高強(qiáng)度螺栓拼接，公路、鐵路橋面板均采用鋼正交異性板，鋼桁梁涂裝按照TB/T 1527—2011《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》要求的第7體系進(jìn)行。

主橋線路設(shè)計(jì)為平坡，鋼桁梁設(shè)置了拱度，拱度通過桁梁起拱來實(shí)現(xiàn)，即下弦節(jié)間長度不變，加長或縮短上弦節(jié)間制造長度。

2 施工特點(diǎn)及難點(diǎn)

公安長江公鐵兩用特大橋南岸灘地為4×94.5 m連續(xù)鋼桁梁，采用懸臂架設(shè)支座同步安裝的施工方法。主要有以下特點(diǎn)和難點(diǎn)：

1）首孔鋼梁在支架上拼裝，首孔安裝完成后立即進(jìn)行起頂、精調(diào)作業(yè)，卸落支架后安裝正式支座。

2）后續(xù)3 孔鋼桁梁懸臂架設(shè)，正式支座隨架設(shè)進(jìn)度分步安裝，對(duì)鋼梁架設(shè)精度要求更高，起頂、落梁操作精細(xì)化，施工過程中控制難度更大。

3）與整聯(lián)鋼桁梁架設(shè)完成后進(jìn)行整體起頂?shù)趿?、落梁施工相比，采用支座分步安裝方式，克服了整體起落梁時(shí)調(diào)整線形、安裝支座起頂難度大，大噸位千斤頂墩頂布置空間受限，同步控制難度大的難題。支座分步安裝單次起頂重量小，千斤頂數(shù)量少，不需要多墩同步起頂，分步安裝好的支座比臨時(shí)支座對(duì)鋼梁轉(zhuǎn)角變形、溫度伸縮變形適應(yīng)性更好［3-8］。

3 總體施工方案

4 × 94.5 m 連續(xù)鋼桁梁的固定支座設(shè)于9#墩，其余墩為活動(dòng)支座。根據(jù)鋼梁運(yùn)輸線路布置，從岸邊10#墩往水中6#墩方向架設(shè)鋼桁梁。鋼桁梁采用布置于公路橋面的WD-70型全回轉(zhuǎn)架梁吊機(jī)散拼法安裝，先在10#墩南側(cè)支架上拼裝架梁吊機(jī)，然后架梁吊機(jī)自10#墩往6#墩方向逐節(jié)間逐孔拼裝鋼桁梁，支架布置如圖3所示。其中，9#—10#墩鋼桁梁在支架上拼裝，8#—9#墩采用半懸臂法安裝，6#—8#墩采用全懸臂法安裝。

圖3 首跨9#—10#墩鋼桁梁拼裝支架布置（單位：m）

4 鋼桁梁架設(shè)

鋼梁在架設(shè)過程中，因溫度和荷載變化會(huì)在各支墩產(chǎn)生水平位移和豎向轉(zhuǎn)角，利用正式支座水平摩擦阻力約束小、豎向轉(zhuǎn)角適應(yīng)性好的特點(diǎn)，在控制好架梁精度和準(zhǔn)確計(jì)算各階段受力情況下，由布置于墩頂?shù)娜蜃饔们Ы镯斦{(diào)整好鋼梁空間位置，正式支座隨架設(shè)進(jìn)度分步安裝。

4.1 支架施工

首跨9#—10#墩拼裝支架采用?1 000 mm 鋼管柱支墩結(jié)構(gòu)，共6排支架，各排支架中心分別對(duì)應(yīng)于鋼桁梁下弦節(jié)點(diǎn)。鋼管柱基礎(chǔ)支墩采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)（參見圖3），沿鋼管柱高度上設(shè)置2層桁架式橫聯(lián)連成整體。

4.2 臨時(shí)支墩

根據(jù)鋼桁梁懸臂拼裝狀態(tài)和抗傾覆設(shè)計(jì)要求，在第2 跨8#—9#墩設(shè)置1 個(gè)臨時(shí)支墩，支墩距8#墩中心27 m（2個(gè)節(jié)間），距9#墩中心67.5 m（5個(gè)節(jié)間）。

主桁節(jié)點(diǎn)下方臨時(shí)支墩由4 根?1 000 mm 鋼管柱組成，下部采用1.2 m 鉆孔樁基礎(chǔ)。臨時(shí)支墩鋼管柱縱橫向間距均為4.5 m，對(duì)應(yīng)連接系位置用?420 mm鋼管連成整體，上、下游支墩通過設(shè)置橫聯(lián)將其連成整體。支墩頂布置型鋼分配梁和臨時(shí)支墊，臨時(shí)支墩布置見圖4。

圖4 第2跨8#—9#墩臨時(shí)支墩布置（單位：m）

4.3 首跨鋼桁梁架設(shè)

鋼桁梁架設(shè)采用全回轉(zhuǎn)WD-70 型吊機(jī)，待10#墩墩頂及首跨鋼桁梁拼裝支架墩頂墊塊布置完成后，架梁吊機(jī)在10#墩公安側(cè)的支架上拼裝并試吊，待驗(yàn)收合格后開始架設(shè)安裝鋼桁梁。

鋼桁梁架設(shè)2個(gè)節(jié)間后，架梁吊機(jī)由支架前移至鋼桁梁公路橋面，逐節(jié)間架設(shè)其余節(jié)間鋼桁梁，如圖5所示。

圖5 9#—10#墩鋼桁梁架設(shè)示意

待首跨鋼桁梁架設(shè)完成及高強(qiáng)度螺栓終擰施擰、橋面板焊接施工完成后，在9#，10#墩分別安裝起落梁用三向作用千斤頂，起頂頂起鋼桁梁，抽掉鋼墊塊。通過三向作用千斤頂調(diào)整鋼桁梁平面位置，安裝正式支座。將梁落至設(shè)計(jì)高程，并再次檢查鋼桁梁平面位置，精調(diào)至滿足安裝驗(yàn)收精度要求后，對(duì)支座錨栓孔和下座板進(jìn)行灌漿。當(dāng)灌漿材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，卸落千斤頂，首跨鋼桁梁轉(zhuǎn)換為正式支座受力。

4.4 半懸臂架設(shè)第2跨鋼桁梁

首跨鋼桁梁調(diào)整轉(zhuǎn)換為正式支座受力后，開始第2 跨鋼桁梁的懸臂架設(shè)?？紤]鋼桁梁的撓度和抗傾覆穩(wěn)定，在第2 跨下弦E32 節(jié)點(diǎn)處設(shè)置1 個(gè)臨時(shí)支墩，因此稱為半懸臂架設(shè)。

本橋1 跨共7 個(gè)節(jié)間鋼桁梁，根據(jù)計(jì)算結(jié)果和臨時(shí)支座受力條件，臨時(shí)支墩應(yīng)布置于懸臂第5 個(gè)節(jié)間下弦節(jié)點(diǎn)處，即懸臂架設(shè)5個(gè)節(jié)間到達(dá)臨時(shí)支墩。

通過臨時(shí)墩架設(shè)至8#墩即完成了第2 跨鋼桁梁架設(shè)，在8#墩墩頂布置起梁千斤頂，將鋼桁梁在設(shè)計(jì)標(biāo)高基礎(chǔ)上頂高100 mm。8#墩墩頂用鋼墊塊抄實(shí)，千斤頂回油將鋼桁梁落于鋼墊塊上，臨時(shí)支墩脫空。

4.5 全懸臂架設(shè)鋼桁梁與支座安裝

按懸臂方法逐節(jié)間架設(shè)第3 跨鋼桁梁至7#墩，在7#墩墩頂布置起梁千斤頂，首先千斤頂起頂安裝固定支座，將鋼桁梁在設(shè)計(jì)標(biāo)高基礎(chǔ)上頂高100 mm，然后支座頂與鋼桁梁間用鋼墊塊抄實(shí)，千斤頂回油將鋼桁梁落于鋼墊塊上。

鋼桁梁架設(shè)至7#墩后，在8#墩用千斤頂頂起鋼桁梁，抽掉鋼墊塊，安裝支座，將鋼桁梁落至設(shè)計(jì)標(biāo)高，通過墩頂三向作用千斤頂調(diào)整鋼桁梁軸向偏位，對(duì)支座進(jìn)行灌漿錨固。按此工藝，架設(shè)至6#墩并安裝支座，完成全部鋼桁梁架設(shè)。

鋼桁梁起頂及落梁時(shí)均通過液壓泵站控制中心保證各千斤頂同步，以及千斤頂和鋼桁梁各支點(diǎn)均勻受力，避免個(gè)別千斤頂支承力過大導(dǎo)致設(shè)備損壞或鋼桁梁變形。

5 結(jié)語

公安長江大橋南岸灘地4×94.5 m連續(xù)鋼桁梁采用逐跨架設(shè)支座分步安裝方法，與傳統(tǒng)支座安裝方法相比，不僅能保證鋼桁梁、支座的受力和安全，還能合理利用正式支座解決安裝過程中鋼桁梁因溫度變化導(dǎo)致的脹縮應(yīng)力和變形難題。

蒙華鐵路公安長江公鐵兩用特大橋南岸灘地連續(xù)鋼桁梁架設(shè)結(jié)果證明，鋼桁梁平面位置、豎向拱度等均滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求，豐富了一聯(lián)多跨大噸位鋼桁梁懸臂架設(shè)的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)類似工程具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。