浅谈钢梁架设施工技术

2012-12-30王常礼

中国新技术新产品 2012年10期

关键词：浮船架梁拖拉

王常礼

（河南省路桥建设集团有限公司，河南商丘 476000）

随着科学技术的进步，钢梁架设施工工艺在不断的改进和提高，其结构也日益新颖，跨度在向大跨度发展。而钢梁架设的方法也多种多样，其主要目的是提高速度，在高难度的施工环境下保证施工质量，缩短工期并且工艺简单。

1 悬臂拼装法

悬臂安装是在桥位上拼装钢梁时，不用临时膺架支承，而是将杆件逐根的依次拼装在平衡梁上或已拼好的部分钢梁上，形成向桥孔中逐渐增长的悬臂，直至拼至次一墩(台)上。这种施工方法称为全悬臂拼装。

若在桥孔中设置一个或一个以上临时支承进行悬臂拼装时称为半悬臂拼装。用悬臂法安装多孔钢梁时，第一孔钢梁多用半悬臂法进行安装。

钢梁在悬臂安装过程中，值得注意的关键问题是：降低钢梁的安装应力；控制伸臂端的挠度；减少悬臂孔的施工荷载；保证钢梁拼装时的稳定性。

2 拖拉法架设钢梁

2.1 半悬臂的纵向拖拉

根据被拖拉桥跨结构杆件的受力情况和结构本身稳定的要求，在拖拉过程中有时需要在永久性的墩(台)之间设置临时性的中间墩架，以承托被拖拉的桥跨结构。在水流较深，且水位稳定，又有浮运没备而搭设中间膺架不便时，可考虑采中间临时墩架的纵向拖拉。必须指出的是，船上支点的标高不易控制，所以要十分注意。

2.2 全悬臂的纵向拖拉

全悬臂的纵向拖拉指在两个永久性墩(台)之间不设置任何临时中间支承的纵向拖拉架梁方法。拖拉钢桁梁的滑道可以布置在纵梁下，也可以布置在主桁下。纵梁中心距通常为2m，主桁中心对单线梁通常为5.75m。牵引滑轮组根据计算牵引力设置。两副牵引滑车组应选用同样类型的设备，以便控制两侧牵引前进的速度一致。

3 整孔架设

3.1 用架桥机架梁

与钢筋混凝土梁一样，用架桥机架梁有既快又省的效果。目前常用的架桥机有胜利型架梁桥机、红旗型窄式架桥机。

3.2 钓鱼法架梁

钓鱼法是通过立在前方墩台上有效高度不小于梁长1/3的扒杆，用固定于扒杆顶的滑轮组牵引梁的前端(悬空)到前方墩台上。梁后端设制动滑轮组控制梁的前进速度。前后每端至少用两台千斤顶顶梁，以便交替拆除两侧枕木垛。

3.3 整孔架设

钢桥施工除小跨度的钢板梁可用整孔架设外，大跨度钢梁用整孔架设的例子较少。近年来，随着起重能力的提高，国外也曾用浮吊整孔架设重达3500t桥梁的例子。

4 膺架法拼组钢梁

在满布支架上拼组钢梁和在场地上拼组钢梁的技术要求基本一致，其工序可分为杆件预拼、场地及支架布置、钢梁拼装、钢梁铆合或栓合等几部分。

4.1 杆件预拼

首先应将工厂发送到工地的钢梁的单根杆件和有关的拼接件在场地上预拼，拼组成吊装单元。

4.2 支架和拼装场地布置

支架最好用万能杆件拼装，支架基础可用木桩基础。在较密实的地层上，当施工过程中不受水淹时，可整平夯实后密铺方木或木枕，在方木或木枕上固定支架支承梁。支架顶面铺木板，板面标高应低于支承垫石面，以便于梁落到支座上。根据钢梁设计位置，在每个钢梁节点处设木垛。木垛间留有千斤顶的位置，可供设置千斤顶调整节点的标高。木垛的最上一层用木楔，以便调整钢梁节点标高。

4.3 钢梁拼装

钢梁拼装用的吊机类型很多，在支架上和场地上拼装钢梁可用万能杆件组成的龙门吊机，也可用轨道吊机。钢梁常用的拼装顺序有两种：一种是从梁的一端逐节向另一端拼装；另一种是先从一端拼装下弦桥面系和下平纵联到另一端，然后再从一端拼装桁架的腹杆、上弦杆、上平联及横联到另一端。

4.4 钢梁栓合

钢梁拼装完毕后应根据精度的要求，经过复测检查调整后才能进行栓合。钢梁在支架上拼装组合完毕后，可落梁到支座上。落梁方法可用千斤顶在端横梁下将梁顶起，逐渐拆除节点下的木垛，然后落梁到支座上。当落梁高度很小时，也可逐步将节点下木楔放松，使钢梁徐徐下落。

支座位置应十分正确，活动支座的辊轴位置应按安装支座时的温度通过计算确定。对连续梁的支座，应以带压力表的液压千斤顶量测钢梁自重下的反力值，与设计值相符合才能安装。必要时应调整支座高度。

5 横移法施工

有些旧桥改建工程，只需要更换桥跨结构，此时可采用横移法施工。在采用横移法换梁时，对于运输繁忙的线路，如何缩短线路封锁时间，是极为重要的问题。

横移法施工的要点是：在移梁脚手架上设滚轴滑道，滚轴滑道上放置用方木制成的大平车。大平车一端用沙袋支垫新梁，其高度使新梁稍高于支承垫石，便于新梁就位。另一端搭枕木垛，枕木垛位置正好在旧梁下面。枕木垛上设置千斤顶，以备换梁的时候起顶旧梁之用。新梁的桥面事先完全做好，此外在滑道上作移梁到位的标记，并在大平车上安放指针，当指针正对准滑道上的标记时，表示新梁已正确就位。当一切准备妥当后，可封锁交通，起顶旧梁，用绞车牵引大平车到位，然后割破砂袋，新梁即落到支座上，就可开放通车。采取横移法的主要缺点是辅助结构工程量大，当孔数较多或桥高水深时，尤为显著。

6 浮运法施工

浮运施工是在桥位下游侧的岸上将钢梁拼铆(或栓合)成整孔后，利用码头把钢梁滚移到浮船上，再浮运至预定架设的桥孔上落梁就位。

浮运支承主要由浮船、船上支架、浮船加固桁架以及各种系绳工具组成。浮运一孔钢梁的支承不宜多于两个，以保证荷载分布明确。如果钢梁较重，在每一处支承下，可用两艘或多艘浮船联结使用，每个支承上设两个支点承托钢梁，以保证稳定性。浮船可用铁驳船、坚固的木船，或常备式的浮箱拼组。船上支架通常由拆装式杆件拼成，其高度应使浮船进大桥孔内时钢梁底面高出支座顶 0.2～0.3m。

施工时利用排水和充水调整浮船的标高，有条件时可利用潮涨潮落的规律完成，也可在浮船支架顶部设千斤顶，但在浮运途中应将千斤顶拆除，以防钢梁翻倒。

浮船在浮运过程中，船底高出河底应大于40cm，以防搁浅或接触杂物。浮船承受全部荷载后，露出水面的船舷高度应大于50cm，在风力的作用下，纵、横向倾覆稳定系数庳不小于2，浮船纵、横向倾角应小于5°，以保证浮运过程中浮运系统的稳定性。浮船的移动可用锚索、人工或电动绞车绞紧或放松锚索来使浮船前进或横移，有时也用拖轮以帮靠、顶推或牵引浮船的方式进行。需用的绞车能力或拖轮功率都可根据施工风力和水流阻力由计算决定。

选用和布置锚锭设备是浮运钢梁的一件重要而细致的工作，所布置的绞车、地垅或锚锭应使浮船前进或横移方便可靠。锚索与水流方向夹角不宜太大，锚索也不要太松太长，以免浮船位置难于控制。

浮运前应做好浮运系统的试验工作，如浮船隔舱的水密性试验，必须保证不漏水；探测浮运经过的河道，充分掌握河床情况，以防浮运时搁浅；其他如锚锭、地垅，绞车、支座、将军柱等，在条件许可时，均需进行强度试验，并核定压舱水数量及抽水设备的能力。