浮拖法架设大型钢桁梁

杨长海 桂晓明

(铁道战备舟桥处，山东齐河 251100)

大跨径钢桁梁的传统架设方法有膺架架设法、悬臂架设法。文章以杭州大运河南庄兜钢桁梁113.5 m为例介绍在膺架上拼装钢梁，以浮船为载体完成拖拉架梁，这种施工方法的优点是:比膺架架设法节省膺架材料，占用河道时间短，施工速度快，且易于操作。

1 施工概况

杭州大运河南庄兜钢梁位于杭州市，跨越大运河，为杭州枢纽工程，既有线和新线距离为14 m。钢梁全重722.9 t，长为113.5 m，主桁高度为12.6 m，节间长度为 11.2 m，主桁中心距为6.6 m。上下弦杆件均为箱形断面，最大重量为10 t。桥址处土层以粉质粘土为主，承载力为120 kPa，地质条件较好。京杭运河为Ⅲ级航道，常水位为1.35 m。

2 方案比选

架设钢桁梁方案可采用就地膺架法、旋转架设法、浮拖架设法等。根据施工现场的地质情况、确保通航无障碍通行、工期的要求，同时由于南庄兜钢桁梁跨度大等特点，故钢桁梁架设方案决定膺架拼装拖拉架设法，其特点是:钢桁梁先在膺架上拼装成整体，然后以液压千斤顶、滚动平车作顶推设备，以浮船为载体完成拖拉架梁。该施工工艺易于操作，施工方便，同时投入的器材、设备少，施工快，最主要的是解决了通航与施工的矛盾，是其他施工方案难以做到的。

3 施工方案确定

针对杭州大运河钢桁梁架设法，考虑到既有线和新线的距离较近，为了保证安全和确保浮墩通过既有线的桥墩，采用先在新线西侧15 m处搭设临时膺架，在临时膺架拼组钢梁，然后利用浮墩将钢梁拖到岸边膺架上，再利用两岸边膺架将钢梁横移至墩位处。

4 施工流程

临时基础施工→临时膺架搭设→布置下滑道→钢梁拼装、浮墩拼组→上滑道安装、顶推设备就位→钢梁纵移→钢梁横移→落梁。

5 施工作业

5.1 搭设钢梁拼架临时膺架、下滑道和浮拖船

5.1.1 膺架施工

新线西侧15m处搭设临时膺架。每个临时膺架均采用混凝土基础(尺寸比支架每边大1 m，厚度为60 cm)，临时膺架0号～10号墩采用贝雷梁和钢管桩做墩体，11号墩采用钢管桩做墩，主梁采用贝雷梁，最后在主梁上方直接铺设枕木和钢枕。

5.1.2 滑道布置

膺架完成后，在弦杆正下方布置下滑道，下滑道采用4根P50的钢轨，每侧两根，钢轨放在枕木上，两根钢轨分开布置(相邻钢轨间间距为55 cm)。

5.1.3 浮拖船拼组

浮拖船的浮体部分是28节中—60浮箱拼组而成，以钢管桩、“六五”式军用墩作支墩，支墩高9 m。在船体四角各设置4个电动锚机，电动锚机和岸边的四个地垄通过φ19.5 mm钢丝绳连接，用来控制钢桁梁浮拖时的钢桁梁的偏移。

5.2 钢梁拼装

5.2.1 杆件预拼

按拼装顺序将相应的杆件吊放到预拼台座上进行预拼。将弦杆节点上的拼接板、填板和间隔撑等，按设计要求连接到弦杆上。

5.2.2 纵、横梁预拼

按照图纸将节点小件连接到纵、横梁上，同时将预拼纵梁吊放到预拼台上，两片纵梁拼成一组，并拉对角线检查纵梁预拼的质量，将可以预拼的小件连接到小件所在的节点上。

5.2.3 上下平联及横联的预拼

将单独的杆件连接成一组上下平联整体或横联整体，并连接好与各部位拼装的连接板。

5.2.4 拼装顺序

钢梁拼装顺序为先右端后左端，先底盘后桁架，同时对称拼装，拼装顺序为:下弦杆拼接→横梁安装→下平联→纵梁安装→斜杆安装→上弦杆安装→上平联安装→横联安装→检查设备等小件安装。

钢桁梁拼装好后，经检验杆件编号和数量符合设计要求，即可进行高强螺栓的施拧。高强螺栓施拧根据图纸要求进行，采用扭矩法。由试验确定终拧扭矩值后，先初拧然后终拧。对初拧过的螺栓，按现场测试的终拧扭矩值进行终拧，容许误差10%，终拧后的螺栓，顶面及时涂上红漆，终拧的要求与初拧相同。

5.3 钢桁梁顶推

钢梁浮拖前，将钢梁顶前先顶推出3个节间，使其前段E0点落到浮船支墩上。顶推纵移系统主要由两套顶推设备(液压千斤顶、夹轨器、滚动平车)、油泵及控制柜组成。顶推前，用千斤顶将整个钢桁梁顶起，在后支点E0节点下两侧各安装两个滚动平车，滚动平车与顶推装置连接在一起，在千斤顶的顶推下向前滚动，在前支点E2节点处布置两个滚动平车，滚动平车与下滑道之间安放φ90的滚杠。顶推时滚杠滚动，钢梁在顶推器的顶推下移动，滚杠交替滚动，钢梁持续移动，直到滚动平车到达14号临时墩位置。

顶推装置布置在钢轨上，用两个千斤顶夹轨器将钢轨夹紧，用主推千斤顶顶推钢梁前进(主推千斤顶顶推力为60 t，一个行程为1 m)，顶推过程中要随时观察钢梁的走向，发现偏移及时纠正。

5.4 钢桁梁浮拖

悬出3个节间后，浮墩插入第二个节点，此过程操作时，先在浮体中灌水500 t，实际钢梁在浮墩上压重为401 t，浮墩插入后用钢丝绳将钢梁同其捆绑结实，然后抽水直到上滑道脱离钢轨(下滑道)，停止抽水。

将浮墩的4根缆绳带好，考虑到浮墩在移动过程中中间两个既有桥墩的阻挡，在既有桥墩上设导向轮进行调节锚绳方向，钢梁在移动过程中通过四个角的锚绳来控制钢梁在桥轴线方向的偏移直到钢梁到达对面的支架。

5.5 钢梁的横移

钢梁到达支架后，垂直桥轴线重新安装钢轨，安装顶推小车，顶推钢梁，考虑到滑车承载力有限，每个支座处设两个滑车，千斤顶换方向进行顶推。

6 注意事项

1)钢桁梁浮拖前，应对浮拖区域的水深进行现场测量，要保证拖拉区域的水深在最低水深达到2 m，要保证浮拖船在浮拖时不被搁浅。2)浮拖钢桁梁准备:浮拖前要进行对浮拖船注水压载，让浮拖船吃水在1.8 m左右，并在浮拖区域进行来回拖拉，以测量水深是否满足浮拖要求。3)浮拖前三天密切关注地方台的天气预报，关注浮拖期间是否有雨和风(五级以上台风)，或者有强对流的天气。4)钢桁梁顶推过程中，观察钢桁梁在浮拖过程中的中心方向的调控，当钢桁梁前端中心线偏差大于20 cm时，立即停止拖拉，利用浮拖船四角的电动锚机进行调整。5)当一切准备就绪后，将浮拖船注水加载插入到钢梁底下，使浮拖船拖架顶在钢桁梁11.2m位置，在钢桁梁11.2m节点下搭设4个枕木垛(分别在两侧弦杆和纵梁下)，并用钢丝绳将钢桁梁与浮拖船浮体垂直拉紧，使钢桁梁与浮拖船在浮拖过程中形成一个整体。

7 结语

1)浮拖法与常规架设方法相比，封航时间短，极大缓解了航道交通阻塞的压力，满足了港航部门的要求。2)采用浮拖法架设钢桁梁，安全可靠，投入机具少，方法简单。3)顶推系统采用液压千斤顶、夹轨器、滚动平车等，顶推利用夹持器夹持下滑道作为反力点，滚动平车代替滑船作为滑动支点等新工艺，取得了顶推浮拖平稳行走效果。