宁安铁路安庆长江大桥三桁钢桁梁架设施工技术

张剑啸

(中铁大桥局集团第四工程有限公司，南京 210031)

1 工程概况

宁安铁路安庆长江大桥主桥采用(102.29+188.5+580+217.5+159.5+117.3)m两塔钢桁斜拉桥方案，全长1 365.09 m。主桥为三桁“N”字形平行桁式钢桁梁，桁间距2×14 m，节间长14.5 m，桁高15 m，全桥钢梁共94个节间。主塔为钢筋混凝土结构，塔顶高程+204.00 m，塔底高程-6.00 m，斜拉索为空间三索面，主塔两侧各18对索，全桥216根斜拉索。主桥立面布置见图1。

2 总体施工方案

2.1 钢梁杆件运输

全桥斜拉桥钢桁梁采用散装法架设。单根钢梁杆件在工厂加工，水运至码头，先起吊上岸，运输至预拼场进行预拼，根据架设进度安排，再经码头下河运至现场架设。安庆侧设起重码头，所有钢梁杆件采用码头上1 200 kN桅杆吊机上岸和下河;池州侧采用1 500 kN浮吊起吊钢梁杆件上岸和下河，超过700 kN重杆件不进预拼场，直接存放在施工码头上。

2.2 提升站设置

图1 主桥立面布置(单位:m)

由于通航限制，池州侧钢梁通过提升站提升至钢梁下弦桥面，再由运梁车通过运梁轨道运至待架处。提升站设在从3号墩中心往主跨方向的第4个节间(E23～E24)，布置在下游线的上弦。钢梁上弦杆顶面布置横桥向钢垫梁，在钢垫梁上安装纵向走行轨道，在轨道上安装门吊，门吊可沿桥轴向移动，在门吊主梁上安装横向轨道，天车可在主梁上横向移动。提升站处桥面板后安装，以便杆件起吊时通过。提升站吊钩从未安装桥面板的钢桁内下放，并起吊下方运输船上的钢梁杆件至运梁台车上，最后通过运梁台车将杆件运至待架地点。提升站立面布置见图2，提升站钢梁上平面布置见图3，提升站钢梁下平面布置见图4。

图2 提升站立面布置

图3 提升站钢梁上平面布置

2.3 钢梁架设方案

全桥钢桁梁分有索区和无索区。

有索区钢梁采用梁顶700 kN架梁吊机对称悬臂方法架设。安庆侧有索区钢梁杆件预拼后，下河，直接运至700 kN架梁吊机下方，起吊安装。池州侧有索区钢梁杆件预拼后，下河，运至设在3号墩附近的提升站下，通过提升站提升到下弦桥面，再通过运梁车，纵向运输至待架处，700 kN架梁吊机起吊安装。

图4 提升站钢梁下平面布置

安庆侧无索区钢梁采用2 000 kN浮吊架设。其中6号～7号墩间8个节间钢梁在满布膺架上安装，6号～5号墩间4个节间钢梁悬臂安装。上游侧钢梁由运梁车从预拼场通过上游栈桥直接运至待架位置，浮吊起吊架设;下游侧钢梁由运梁车从预拼场通过上游栈桥运至码头，利用1 200 kN码头桅杆吊机起吊至铁驳船上，再运至钢梁待架位置，利用浮吊起吊架设。安庆侧无索区钢梁架设见图5。

图5 安庆侧无索区钢梁架设

主塔3号、4号墩墩顶4个节间钢梁采用浮吊在墩旁托架上拼装。墩旁托架由钢管支墩和滑道梁组成，滑道梁采用钢箱梁，顶面设置纵向滑道。3号、4号墩墩旁托架布置见图6。

图63 号、4号墩墩旁托架布置(单位:mm)

3 详细施工步骤及方法

3.1 无索区钢梁的架设

(1)安装膺架，共设置P1号～P7号7个临时支墩，6号墩墩顶每桁布置4台6 000 kN竖向千斤顶，4台2 500 kN纵移及4台2 500 kN横移千斤顶，7号墩墩顶每桁布置2台6 000 kN竖向千斤顶。见图7。

图7 无索区钢梁架设施工步骤一

(2)将E93-E94，E92-E93下游侧钢梁通过运梁车运至码头，利用1 200 kN码头桅杆吊机吊至铁驳船上，再运至钢梁待架位置，利用2 000 kN浮吊拼装。无索区钢梁杆件拼装顺序为:下弦杆→桥面板→竖杆→斜杆→上弦杆→横联→上平联。见图8。

(3)上游侧钢梁杆件通过运梁车直接运至钢梁待架位置处栈桥上，2 000 kN浮吊移到栈桥上游，起吊杆件，拼装E89～E94上游侧5个节间钢梁。见图9。

(4)按步骤二和步骤三，依次按如下顺序架设无索区钢桁梁:下游侧E87～E92五个节间→上游侧E86～E89三个节间→下游侧E85～E87两个节间→上游侧E84～E86两个节间→下游侧E83～E85两个节间→上游侧最后两个节间E82～E84→下游侧最后1个节间E82～E83。

图8 无索区钢梁架设施工步骤二

图9 无索区钢梁架设施工步骤三

3.2 有索区钢梁的架设

3号、4号墩主墩顶4个节间钢梁采用浮吊在墩旁托架上安装。墩旁托架由钢管支墩和滑道梁组成，钢管支墩采用φ1.4 m，壁厚为22 mm钢管;滑道梁采用高度1.4 m，宽1.56 m钢箱梁，顶面设置纵向滑道。受塔柱位置影响，墩顶中央的2个钢梁节间难以利用浮吊原位吊装，需要在塔柱范围以外的托架上拼装成整节间，再利用滑道纵向滑移就位，最后起顶钢梁，拆除滑块落梁就位。墩顶4个节间钢梁安装后，利用浮吊在钢梁上进行架梁吊机安装，然后利用架梁吊机对称悬臂安装钢梁杆件，每安装完1个节间，架梁吊机前移1次。墩顶对称悬拼4个半节间后挂设1号斜拉索。

具体施工步骤如下(以3号墩为例)。

(1)墩旁托架及托架顶滑道梁安装，利用2 500 kN浮吊在池州侧托架上拼装E20E21节间钢梁，拼装完成后利用钢绞线牵引向安庆方向纵移1个节间14.5 m。见图10。

图10 有索区钢梁架设施工步骤一

(2)浮吊在池州侧托架上继续拼装E19E20节间钢梁，拼装完成后，将钢梁整体继续向安庆方向纵移14.5 m。见图11。

图11 有索区钢梁架设施工步骤二

(3)浮吊在池州侧架设E18E19节间钢梁。见图12。

图12 有索区钢梁架设施工步骤三

(4)浮吊移到主航道侧，在安庆侧托架上架设E21E22钢梁。千斤顶起顶，撤除中间节点滑座及中间部分滑道，钢梁临时抄垫，安装钢梁永久支座，千斤顶落顶，中间节点桁梁落于永久支座上，其余节点临时抄垫，撤除千斤顶。见图13。

图13 有索区钢梁架设施工步骤四

(5)安装架梁吊机，除提升站处后安装的上平联杆件外，完成墩顶其余10节间钢梁架设，架梁吊机走行至图示位置，挂设第1层索。此过程钢梁直接用驳船运至架设地点，利用架梁吊机取梁。见图14。

(6)利用架梁吊机逐步架设钢梁，完成12个节间钢梁架设，并挂设完第2层斜拉索，安装提升站。提升站安装完毕后吊机前移，挂设第3层斜拉索，后续钢梁由提升站竖直起吊，运梁台车纵向运输钢梁至待架位置，由架梁吊机完成架设，直至中跨合龙。见图15。

图14 有索区钢梁架设施工步骤五

图15 有索区钢梁架设施工步骤六

4 结语

实践证明，斜拉桥钢桁梁无索区和有索区分别采用膺架法和架梁吊机悬臂架设，并通过设置提升站，解决3号墩通航河道及岸上钢桁梁的取梁问题是可行的。这一方案的运用大大简化了钢梁的运输工作，节约了工期及成本，保证了钢梁的安装质量，为类似工程积累了经验。

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