王 兵

（廣東省水利水電第三工程局有限公司 廣東東莞 523710）

0 引言

隨著國家去產(chǎn)能化要求和鋼結(jié)構(gòu)橋梁的迅猛發(fā)展，越來越多的橋梁設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)。相比于混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)強度更高，造型更加美觀，同時所能達到的跨度越大，因此大跨度橋梁基本設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)橋。但相比于混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝的精度要求更高，成橋線形越嚴謹［1-2］。在鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中，第一節(jié)段的精度往往決定著整座橋梁鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度。本文針對鋼拱肋鋼混凝土結(jié)合段的安裝展開施工技術(shù)研究，提出了一種安裝調(diào)整施工方法，保證鋼混凝土結(jié)合段安裝的精度和質(zhì)量，為后期鋼拱肋首節(jié)安裝方法提供施工參考和指導(dǎo)作用。

1 工程概況

廣東某特大橋主橋主跨設(shè)計為中承式無推力系桿鋼箱拱橋［3］，主橋全長386 m，跨徑組合為（38+50+210+50+38）m，主橋平面由起點K0+650.8～K1+036.8位于直線上，縱斷面位于半徑R=3 500 m的豎曲線上，其中主橋主跨拱肋設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)，拱肋橫截面尺寸為2.8 m×3.8 m，主橋主跨橋面設(shè)計為鋼箱梁。為保證鋼結(jié)構(gòu)拱肋與混凝土拱肋結(jié)合良好，鋼結(jié)構(gòu)與混凝土接觸位置設(shè)計為一段鋼混凝土結(jié)合段拱肋，其支架結(jié)構(gòu)立面圖及橫斷面圖如圖1所示。

圖1 支架立面及橫斷面圖Fig.1 Elevation and Cross Section of the Bracket（mm）

2 結(jié)合段安裝支架設(shè)計

本施工支架主要包括主受力支架630 mm×10 mm鋼管，與混凝土橋面相連接的穩(wěn)固支架，管頂橫梁雙拼45 工字鋼，2 組斜面承載支架雙拼45 工字鋼，門式框架、側(cè)向限位塊、下端限位塊和4 個千斤頂，門式框架豎立安裝在斜面支架的上端，門式框架上安裝有手拉葫蘆，手拉葫蘆上的吊繩與鋼混凝土結(jié)合段的吊耳連接；4個千斤頂設(shè)在斜面承載架板上，用以調(diào)節(jié)支撐鋼混凝土結(jié)合段的豎向位置；下端限位塊固定安裝在斜面承載架板的下端；側(cè)向限位塊固定安裝在斜面承載架板的一側(cè)；另一側(cè)向限位塊待初步就位后安裝在另一側(cè)［4-5］。此安裝支架具有安裝精度高，可操作性強，成本低，便于調(diào)整定位的特點，解決了安裝鋼混結(jié)合段安裝時精度不高，對吊裝設(shè)備占有時間長，安裝速度慢等缺點。

3 施工方法

3.1 施工工藝流程

鋼混凝土結(jié)合段拱肋安裝施工工藝流程：鋼管支架搭設(shè)?管樁頂部橫梁安裝?管中穩(wěn)固構(gòu)造支架安裝?斜面承載支架安裝?千斤頂?shù)鬃ぷ咒摪惭b?千斤頂安裝?后方限位塊安裝?側(cè)方限位塊安裝?門式支架安裝?手拉葫蘆安裝?鋼混凝土結(jié)合段拱肋安裝?拱肋精度調(diào)整?鋼筋安裝?模板安裝?混凝土澆筑及養(yǎng)護。

3.2 鋼管支架施工

鋼混凝土結(jié)合段主要受力構(gòu)件為鋼管支架，支架基礎(chǔ)為鋼管樁基礎(chǔ)，利用鋼管樁振打設(shè)備進行插打，基礎(chǔ)施工完畢后進行管樁的接長，鋼管樁利用塔吊配合采用焊接的方式接長，接頭部位采用6 塊勁板進行補強，焊接焊縫應(yīng)保證質(zhì)量，防止施工過程中出現(xiàn)斷裂或者焊縫撕裂等情況［6］。當鋼管樁接至設(shè)計標高后，割除多余部分，開始安裝樁頂橫梁，為便于安裝和保證橫梁的穩(wěn)定，將管樁頂部開槽進行橫梁的安裝。安裝完成后將橫梁與工字鋼進行焊接固定，防止橫梁因水平力傾倒。為保證鋼管樁整體穩(wěn)定性，在與混凝土橋面的位置安裝構(gòu)造支架將管樁與橋面混凝土連接。

3.3 斜面支撐架及上部附屬件安裝

斜面支撐架采用2 組雙拼45 工字鋼，工字鋼外緣從拱肋外邊緣縮進內(nèi)側(cè)20 cm，方便后期千斤頂對拱肋進行安裝精度調(diào)整，斜面支撐架一端位于混凝土橋面上，另一端置于管頂橫梁上，橋面端與橋面預(yù)埋板焊接固定，另一端與橫梁焊接固定，同時在斜面支撐兩側(cè)安裝人行走道便于施工人員上下［7］。支撐安裝完成后在其上部安裝千斤頂?shù)鬃?，底座與斜面支撐采用焊接固定，底座安裝時應(yīng)精確放樣，保證底座的安裝精度。然后進行后方限位塊的安裝，后方限位塊采用I10工字鋼，安裝時精確放出結(jié)合段后方位置邊線，將后方限位塊進行精確安裝。右側(cè)方橫向限位同樣采用I10 工字鋼，為保證安裝精度，精確放出拱肋邊線，然后將橫向限位進行精準安裝，左側(cè)限位塊待拱肋安裝完成后進行固定，最后利用人工將液壓千斤頂搬運至千斤頂?shù)鬃稀?/p>

3.4 門式支架安裝

作為整個結(jié)合段拱肋調(diào)整的重要組成部分，門式支架應(yīng)具有足夠的強度和剛度，保證施工過程中的安全性。

門式支架立柱鋼管與斜面支撐進行焊接，兩接觸面增加勁板進行補強。同時在門式支架橫梁安裝手拉葫蘆用于調(diào)整鋼混凝土結(jié)合段。

3.5 鋼混凝土結(jié)合段安裝

由于整個鋼混凝土結(jié)合段處于水中，傳統(tǒng)的起重設(shè)備無法進行結(jié)合段的吊裝工作，因此采用浮吊進行結(jié)合段的安裝，結(jié)合段由鋼結(jié)構(gòu)加工廠水運至施工現(xiàn)場，首先將浮吊初步就位，運輸船行駛至浮吊前面，然后將運輸船錨碇拋擲河中固定運輸船，然后浮吊通過自身錨碇收緊緩緩向運輸船靠近，靠近至起吊位置后停止下來，然后開始進行掛鉤，結(jié)合段吊裝需要配合的臨時構(gòu)件已在鋼結(jié)構(gòu)加工廠焊接至結(jié)合段上。

吊裝設(shè)備將鋼混結(jié)合段緩慢吊起，因為先安裝了一側(cè)的側(cè)向限位塊，因此鋼混結(jié)合段應(yīng)從另一測向其緩慢靠近，使鋼混結(jié)合段緊靠限位裝置，同時通過手拉葫蘆將其拉至門式框架上。初步安裝到位后測量其高程和平面位置，然后通過千斤頂調(diào)整豎向高程，通過手拉葫蘆調(diào)整里程方向位置［8］。在第一次初步到位后將側(cè)向限位塊安裝到另一測的限位處。側(cè)向位置限制后開始通過手拉葫蘆和千斤頂調(diào)整縱向位置和豎向高程。千斤頂為液壓千斤頂，通過人工同步調(diào)整結(jié)合段高程。同時由于存在后向限位，因此可以利用門式支架上的手拉葫蘆緩慢調(diào)整豎向位置，同時手拉葫蘆配合門式支架也能保證結(jié)合段在調(diào)整過程中的安全性，不至于因千斤頂?shù)恼{(diào)整造成結(jié)合段晃動不穩(wěn)定［9］。

在整個安裝過程中，初步就位后解除結(jié)合段上起重設(shè)備的掛鉤，兩側(cè)的側(cè)向限位裝置保證了調(diào)整過程中側(cè)向不存在變化，保證了其精度。手拉葫蘆與門式支架兼有調(diào)整縱向位置和保證拱肋穩(wěn)定性。

3.6 鋼筋安裝

鋼拱肋結(jié)合段安裝到位后開始安裝鋼筋，由于整個空間狹小，鋼筋安裝難度大，因此部分鋼筋需要分多次安裝，對于分節(jié)段安裝的鋼筋應(yīng)保證對接位置的焊接質(zhì)量，鋼筋安裝完成后經(jīng)驗收合格后開始安裝模板。

3.7 模板安裝

對于結(jié)合段位置模板只需要安裝混凝土段與鋼結(jié)構(gòu)段之間空隙部分，鋼結(jié)構(gòu)段混凝土澆筑在鋼拱肋內(nèi)部，不需要進行模板安裝，同時為保證澆筑質(zhì)量在拱肋最頂部頂板開口進行混凝土灌注，保證拱肋內(nèi)部混凝土密實。

4 施工難點與技術(shù)特點

結(jié)合段作為整個拱肋的第一個節(jié)段，安裝精度影響著后面所有拱肋的安裝，整個成橋線性是否滿足設(shè)計要求也受其影響，因此結(jié)合段安裝精度是一大難點。同時，若無此施工支架，對機械設(shè)備的使用也將占據(jù)極其長的時間，而且采用設(shè)備進行精度調(diào)整，指揮人員與設(shè)備操作很難做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一，因此施工安全隱患極大。此支架的施工技術(shù)特點完美解決了這難題，由于門式支架的存在，當結(jié)合段初步就位后可以將起重設(shè)備解鉤，通過手拉葫蘆與側(cè)向限位支架將結(jié)合段穩(wěn)固，同時千斤頂與門式支架結(jié)合對結(jié)合段位置進行調(diào)整，提高了安裝精度，同時也不存在施工盲區(qū)，保證了施工安全［10］。

5 結(jié)語

鋼混凝土結(jié)合段拱肋安裝施工技術(shù)研究解決了采用吊裝設(shè)備精準安裝拱肋時間長，安全性低，精度不夠等難題，同時也為其他同類型鋼結(jié)構(gòu)安裝提供參考和指導(dǎo)，保障施工質(zhì)量和施工安全。