任小森，于廣濤，畢宗偉，趙楊，韓旭東，尹衛(wèi)平

（中鐵六局集團北京鐵路建設有限公司，北京 100036）

1 工程概述

隨著社會經濟發(fā)展，交通路網日趨密集交錯，跨線橋梁建設十分普遍，這也促使跨線施工技術不斷發(fā)展。拖拉施工作為跨線鐵路鋼桁梁架設施工的主要方法之一，也在實踐中不斷改進優(yōu)化。借鑒跨北京二環(huán)路96 m 雙線鋼桁梁頂推施工架橋的工程實踐，重點介紹跨北京五環(huán)路大橋大懸臂鋼桁梁拖拉施工方法的關鍵工藝處理，以及關鍵施工步驟方案優(yōu)化。

新建京沈高鐵采用1-100 m 鋼桁梁橋上跨五環(huán)路，其中鋼桁梁毗鄰既有東北環(huán)線（頂推過程中導梁距離東北環(huán)線最近距離為5 m）。本橋與五環(huán)路交角為145°11'1″（頂推過程中高于既有橋面4.2 m），本橋中心里程DK17+914.32，共計2個橋臺（京、沈方臺），橋臺基礎形式采用承臺鉆孔樁基礎，均為雙線T形橋臺。鋼桁梁主桁為無豎桿整體節(jié)點平行三角桁架，桁高13.00 m，節(jié)間長12.5 m，主桁中心距12.2 m（橫橋向支座中心距離），導梁全長74 m。鋼桁梁及前導梁在沈方臺側進行拼裝及拖拉，采用拖拉法頂推至京方臺就位落梁，導梁隨頂隨拆。其中鋼桁梁質量為1 896 t，導梁重300 t，配重100 t，拖拉恒重共計2 296 t，本橋最大拖拉牽引阻力為238.8 t（摩擦系數(shù)按照0.1考慮），本橋拖拉總行程為176 m，其中最大懸臂為99 m，最大支撐跨距為110 m。京方臺落梁高度為2.58 m，沈方臺落梁高度為2.80 m。

2 施工方法

該工程采用旁位拼裝、一次性拖拉過跨再落梁的施工方法。

2.1 拼裝區(qū)臨時結構安裝施工

本橋在沈方臺側進行臨時支架搭設及鋼桁架拼裝［1］，臨時支架體系由混凝土擴大基礎、鋼支墩及滑移縱梁3部分構成。順橋向每8 m在橫橋向設置2組混凝土擴大基礎（沈方臺及東干渠框架中橋段加密至2～4 m一組），共計29組，基礎頂面設置1.2 m見方的預埋鋼板，在預埋鋼板上安裝鋼立柱，并將鋼立柱與預埋鋼板焊接。鋼立柱上安裝滑移縱梁，與主桁中心距相同，整個鋼桁架及導梁在滑移縱梁上進行拼裝。臨時墩基礎及滑移縱梁構成整個支撐體系，拼裝區(qū)臨時支架平面見圖1。

圖1 拼裝區(qū)臨時支架平面圖

（1） 混 凝土擴 大基礎：規(guī)格 為4 m×4 m×2 m（3.0 m×3.0 m×1.2 m、2.5 m×2.5 m×1.2 m）混凝土基礎。為了增加結構的穩(wěn)定性，近既有線側L6、遠既有線側S2臨時墩基礎尺寸為4 m×4 m×2 m。配筋為直徑20 mm 鋼筋，縱向及橫向間距均為200 mm，折彎尺寸1.1 m，頭部折90°彎，保護層厚度4 cm。臨時支墩鋼柱與混凝土基礎采用1.2 m×1.2 m 預埋鋼板連接。預埋鋼板厚度20 mm，按臨時墩中心位置焊接直徑20 mm 抗拔鋼筋，抗拔鋼筋彎曲成弧形或設置90°鉤頭，四邊均布。

（2）鋼支墩：由φ529×8 mm 鋼管雙拼加10a 工字鋼幫聯(lián)鋼立柱、1 200 mm×1 200 mm×20 mm預埋鋼板組成，材質為Q235。

（3）滑移縱梁：采用焊接箱型梁制作成滑移縱梁，拼裝區(qū)采用雙腹板箱梁，落梁區(qū)采用四腹板箱梁，箱梁截面寬度和高度均為1 000 mm。上翼板寬度1 300 mm，橫向設置限位擋塊，縱向鋪設6 mm 厚不銹鋼鋼板滑道，滑道寬度992 mm，比滑塊寬50 mm，防止滑移過程中滑塊頂死。

2.2 鋼桁梁及導梁安裝施工

臨時結構施工完成后進行鋼導梁和鋼桁梁拼裝。本橋首先進行導梁拼裝，導梁拼裝完成后進行鋼桁梁的拼裝。鋼桁梁桿件安裝前，先在滑移縱梁上擬安裝下弦節(jié)點的位置設置滑塊?；瑝K高度按鋼桁架預拱度進行制作，滑塊位置放置在滑道正中間，用馬板與滑道進行臨時固定，防止拼裝過程中滑塊滑動。鋼桁梁拼裝從E0 節(jié)點處向E0'節(jié)點進行，按照節(jié)間順序拼裝。桿件拼裝順序為：下弦桿→橋面板→腹桿及上弦桿→上平聯(lián)及橋門架。鋼桁梁拼裝采用汽車吊拼裝，對第1 節(jié)間下弦桿X1 及E0—E2 節(jié)間橫梁橋面板吊裝時，下弦吊裝吊機臂展平面見圖2。

圖2 下弦吊裝吊機臂展平面圖

采用200 t 汽車吊機進行錯位吊裝，吊裝技術要求如下：

（1）吊裝前裝臨時吊耳（見圖3），主桁間距誤差控制在+3～+5 mm。

圖3 臨時吊耳布置示意圖

（2）200 t 汽車吊機在圖2 所示位置站位，支腿下方墊路基板及枕木。

（3）X1質量50.4 t，廠內制造分段橋面板單塊質量約10.5 t。安裝高度6.7 m。

（4） 吊裝內側X1 時，200 t 汽車吊吊裝幅度10.4 m，臂長22.5 m，最大吊裝質量57 t，吊高15 m，吊臂與拼裝支架滑移縱梁間最小距離2.1 m，滿足吊裝要求。

（5）按既有線側X1、外側X1、橋面板及橫梁的順序依次進行各桿件吊裝，吊裝其他桿件時吊臂作回轉及收幅，其他桿件質量小于X1 質量，可以滿足吊裝要求。

（6）各節(jié)點穿入節(jié)點總孔數(shù)20%的沖釘和20%的拼裝螺栓，并擰緊。

2.3 拖拉施工

2.3.1 準備工作

該項目鋼桁梁拖拉設備設置在沈方臺，采用2 臺250 t 連續(xù)千斤頂由沈陽方向向北京方向進行鋼桁梁拖拉施工。拖拉長度共計176 m，鋼桁梁分別在懸臂、過跨及導梁過京方臺時分別拆除滑塊、配重及導梁。其中頂推最大懸臂99 m，最大支撐跨距110 m。拖拉前準備工作如下［2-3］：

（1）鋼桁梁主體及附屬施工完成，檢查線形及預拱度滿足設計圖紙要求。

（2）進行下滑道檢查，下滑道表面平整無異物，不銹鋼板焊接牢固穩(wěn)定，潤滑油涂抹均勻。（3）后錨梁安裝完成，檢查后錨梁部位焊接質量。（4）拖拉千斤頂反力架及橫向糾偏千斤頂反力架焊接完成，檢查反力架焊接質量。

（5）配重塊準備，提前將配重塊吊裝上橋，放置在指定位置。

（6）設備檢查及調試，懸臂撓度、應力實際數(shù)據(jù)與檢算對比分析情況。

（7）拖拉前平面及高程點布置完成。

（8）拖拉前應力監(jiān)測布點完成，線形監(jiān)控儀器布置到位［4］。

2.3.2 拖拉典型工況[5-6]

（1）當拖拉行程為76.0 m時，鋼桁梁主桁共8點支撐，E0 節(jié)點滑塊脫離滑道，鋼桁梁主桁開始懸臂，此時準備拆除滑塊，共計18個滑塊（見圖4）。

（2）當拖拉行程為88.5 m 時，鋼桁梁主桁共7 點支撐，E2 節(jié)點滑塊脫離滑道，拖拉最大懸臂長度99 m，此時結構撓度最大，最大撓度為264 mm，支座反力為501 t。桿件應力及沈方臺臨時墩應加強監(jiān)測（見圖5）。

（3）當拖拉行程為116.7 m 時，9 點支撐，導梁D10 節(jié)點上滑道，最大支撐跨度100 m，開始拆除導梁施工（見圖6）。

（4）拖拉行程為163.5 m，E2’節(jié)點滑塊脫離滑道。此時3 對滑塊支撐，最大支撐跨度110 m，此時支座反力最大為502 t，主桁撓度變形最大為72 mm。桿件應力及沈方臺臨時墩應加強監(jiān)測（見圖7）。

當前中國城市公共消防安全服務仍是由政府主導的“指令型”供給模式，街道和社區(qū)的公共安全意識尚未充分建立，承擔責任少，使得政府部門工作壓力大，超負荷運轉，無法真正解決人民群眾的真實需求，造成公共消防服務供需失衡和供需錯位現(xiàn)象。[2]

（5）拖拉行程為176.0 m，最大支撐跨度110 m，拆除導梁，拖拉就位（見圖8）。

圖7 拖拉達到最大支撐跨度

圖8 拖拉就位

2.4 導梁拆除施工

該項目鋼桁梁拖拉過跨后導梁邊拆除邊拖拉，確保導梁距離既有東北環(huán)線控制在5 m范圍之外。導梁拆除按照每個節(jié)間為單位，首先拆除上平聯(lián)剪刀撐及上弦系桿，然后拆除兩側腹桿及上弦桿組合桿件（首先拆除靠近既有線側，然后拆除遠離既有線側），最后拆除兩側導梁下弦桿、下平聯(lián)及下弦系桿。導梁拆除平面布置見圖9。根據(jù)工況采用80、130、220 t 吊車在京方臺場地進行吊卸導梁，跨酒仙橋北路吊裝至酒仙橋場地內，然后用25 t吊車在酒仙橋場地解體。

2.5 落梁施工

導梁拆除完成后，鋼桁梁為4點支撐，最大支撐跨度100 m，核實達到設計位置，達到落梁條件。京方臺落梁總高度為2.58 m，沈方臺落梁總高度為2.80 m。

圖9 導梁拆除平面布置

（1）端滑移縱梁拆除（見圖10）。落梁前鋼梁支撐于支座位置的滑移縱梁上，切除2支點內側的端部滑移縱梁，切除位置提前測量放線，并畫出位置。切除滑移縱梁后將2 個橋臺間的臨時墩頂上墊入4 塊150 mm高鋼墊塊，并放置800 t 液壓千斤頂，將主桁頂起，拆除主桁節(jié)點下滑塊，并拆除主桁梁端范圍滑移縱梁，然后在主桁節(jié)點位置臨時墩上墊入鋼墊塊，至鋼墊塊與主桁節(jié)點位置間隙小于5 cm 以內，卸載800 t 千斤頂，使主桁落在鋼墊塊上，點固焊接。

圖10 端滑移縱梁拆除

（2）京方臺、沈方臺交替落梁（見圖11），每臺每次落梁為300 mm，每臺落7次，落梁高度為2 100 mm。步驟如下：①用800 t 千斤頂將單側主桁梁端頂起，抽出墊石鋼支撐上方1 層150 mm 的鋼墊塊，墊入120 mm高的枕木。②落800 t 千斤頂，在梁底接近枕木頂時，抽出枕木，換成80 mm 厚的木方；繼續(xù)落梁，在梁底接近木方頂時，抽出80 mm 厚的木方，換成40 mm 厚的木方；繼續(xù)落梁，在梁底接近木方頂時，抽出40 mm厚的木方；繼續(xù)落梁至鋼墊塊上，點固焊接。③按以上過程將墊石鋼支撐上方連續(xù)抽出4層鋼墊塊。如千斤頂行程不夠150 mm，先將鋼梁落至墊石上方的鋼墊塊上，再將千斤頂移出，減少千斤頂下方鋼支撐高度450 mm，再將千斤頂放入原位。④京方臺1次落梁高度300 mm，共7次；沈方臺1次落梁高度300 mm，共7次。

圖11 京方臺、沈方臺交替落梁

3 效果與評價

（2）該工法鋼桁梁采用整體拼裝一次性拖拉過跨施工，具有施工周期短、經濟安全、效率高、鋼梁結構穩(wěn)定性強等特點。

4 結束語

鋼桁梁橋跨越能力大、施工方便、速度快，在鐵路建設中應用廣泛。在跨越城市道路時，通常采用拖拉施工方法，該工程跨越繁忙的北京市五環(huán)路，且不能中斷交通，搭設臨時支墩的選擇有限，采用大懸臂一次拖拉跨越既有道路，施工極為困難。在施工過程中，嚴格控制滑道頂面的高程誤差，保證滑道表面的平整光潔度，合理控制拖拉速度，優(yōu)化導梁拆卸方案，確保落梁高差安全。通過不斷優(yōu)化施工方案，在保證工程質量的前提下，還降低了工程成本，為類似工程積累了寶貴經驗。