1、-1-山区大跨度钢桁梁斜拉桥塔区梁段施工工法山区大跨度钢桁梁斜拉桥塔区梁段施工工法 1 前言前言 钢桁梁斜拉桥不仅顺应国内钢结构桥梁发展趋势,而且适应山区运输安装条件。具有跨越能力强、结构轻盈美观、经济性高、耐久性好、绿色环保等特点。相对于钢箱梁具有结构自重小、跨越能力强等优点,用于山区桥梁上可有效减少山区地形条件复杂、施工场地狭小对施工带来的影响,具有明显的优势。水上钢桁梁斜拉桥塔区梁段架设通常采用大型设备整节段浮运、吊装;受通航条件影响,山区钢桁梁斜拉桥塔区梁段施工中,钢桁梁只能以桁片或杆件形式进行现场拼装,塔区梁段架设的主要方法按其设备分为两种:附着式吊机+龙门吊、附着式桥式起重机。中交
2、第二航务工程局有限公司依托忠建河特大桥主桥钢桁梁的架设施工,采取空中支架加拖拉法施工塔区梁段,不设大型临时墩结构,利用“附着式桥式起重机”、“移动式存储平台”等新型设备将钢桁梁以桁片形式为单元进行拼装,并形成工法。2014 年 10 月 22 日,附着式桥式起重机获得实用新型专利(专利号:ZL 2014 2 0180392.X);2015 年 6 月 5 日一种用于存放钢桁片移动式存储平台获得实用新型专利(专利号:ZL 2015 2 0090294.1);2016 年 2 月 17 日,附着式桥式起重机及施工方法获得发明专利(专利号:ZL 2014 1 0147770.9);2015年12月1
3、4日该工法关键技术在湖北省科学技术厅组织的成果鉴定会上顺利通过,达到国际先进水平;2016 年 3 月 9 日,本工法评选为 2015 年度中交第二航务工程局有限公司企业工法。2 工法特点工法特点 2.0.1 梁段以桁片为单元预先拼装,减少了空中匹配对接钢桁梁杆件次数与程序,施工便捷,速度快,可操作性强。2.0.2 梁段以桁片为单元预先拼装,减少空中施拧高强螺栓程序,使高强螺栓-2-施拧质量更易保障。2.0.3 采用附着式桥式起重机对桁片大构件进行起吊,减少了起吊次数,提高了施工效率,缩短了工期。2.0.4 移动式存储平台的应用,克服了山区场地狭小,拼装场地不足的影响,使桁片预拼和起吊工作高效
4、衔接,提高了桁片预拼和起吊效率。2.0.5 采用空中支架加拖拉法施工塔区梁段,不设大型临时墩结构,施工安全性高,且解决了设备起吊范围受限的问题。3 适用范围适用范围 本工法适用于山区大跨度钢桁梁桥塔区梁段架设施工。4 工艺原理工艺原理 以忠建河大桥 5#主塔为例,塔区梁段共三个梁段,从边跨至中跨依次为 15、16、17#梁段。首先在下横梁两侧利用型钢搭设一施工平台,平台上设置滑移轨道用以梁段平移。17#梁段杆件通过附着式桥式起重机起吊至平台上进行散拼,拼装完成后采用拖拉法整体往中跨方向进行平移。依次将 16、15#梁段主桁以桁片为单元在桥下移动式存储平台上进行预拼,主桁桁片和其余杆件通过附着式
5、桥式起重机起吊至桥面并进行拼装,拼装完成后整体拖拉至设计位置时进行临时固结,完成塔区梁段施工,塔区梁段整体结构示意图见图图 4-1。拼装支架滑移轨道拼装支架滑移轨道主墩边跨中跨1#斜拉索1#斜拉索钢桁梁主墩下横梁151617 图图 4-1 塔区梁段整体结构示意图塔区梁段整体结构示意图-3-5 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程施工工艺流程 图图 5.1-1 钢桁梁塔区梁段安装施工工艺流程图钢桁梁塔区梁段安装施工工艺流程图 5.2 操作要点操作要点 5.2.1 准备工作准备工作 1、施工平台安装 首先在下横梁处搭设一施工平台,然后在边跨侧将钢桁梁构件拼成整体,再将
6、钢桁梁整体平移至跨中侧设计位置。在进行平台设计时,考虑下横梁顶面距原地面高差大,决定采用高悬空托架平台形式。如图图 5.2.1-1 所示。高悬空托架平台左右基本对称,平台由三角支撑架、滑道、平台面支撑和平联组成,其中三角桁架由竖支撑、斜撑和主纵梁焊接而成。主梁上设置有滑道和牵引系统,可三向调位梁段。施工时在下横梁预先将三角托架的上、下支点埋件埋设固定。上支点埋件除采用常规钢板和锚筋外,两边对称埋件之间预埋 4 根32 精轧螺纹钢,待支架搭设完成后进行对称张拉;张拉采用穿心式千斤顶。施工平台安装首节段钢桁梁杆件起吊首节钢桁梁拼装首节钢桁梁平移后续节段钢桁梁桁片预拼附着式桥式起重机安装后续钢桁梁桁片及其余杆件起吊、安装和平移塔区梁段标高及轴线偏位调整临时固结安装-4-三角桁架三角桁架千斤顶滑块中跨边跨拖拉方向滑移轨道穿心式千斤顶 图图 5.2.1-1 塔区梁段拼装平台结构示意图塔区梁段拼装平台结构示意图 2、附着式桥式起重机安装 附着式桥式起重机主要功能为起吊在塔底预拼成整体桁片的主桁。为保证主桁从塔下预拼平台起升至桥面时不受桥面影响,附着式桥式起重机主梁设计为悬挑结构。主桁吊装最大重量