节段钢箱梁牵引滑移上岸施工技术

韦理仁　张家伦　杨大德

摘 要：江顺大桥是主跨700m的双塔双索面钢-混混合梁斜拉桥。大桥西岸边跨七个节段钢箱梁位于岸上、滩地及浅水区，受该区域地形水文条件的影响，钢箱梁无法采用常规运梁船水运就位，桥面吊机直接起吊架设的方法，且受桥位上、下游桥梁通航净空的影响及沿线既有道路运输条件的限制，钢箱梁上岸难度较大。针对上述多种不利因素，通过对上岸滑移支架的创新设计，成功实现了边跨钢箱梁的上岸，为钢箱梁节段对称悬臂拼装奠定了基础。本文详细阐述了大桥边跨钢箱梁上岸的施工难点分析、方案设计及比选、施工工艺及关键技术点。

关键词：斜拉桥；钢箱梁；上岸

1 工程概况

江顺大桥是广佛江快速通道上跨越西江的一座特大桥，桥梁东起于顺德，西止于江门。主桥为五跨半漂浮体系的双塔双索面钢-混混合梁斜拉桥，跨径布置为（60+176+700+176+60）m，全长1172m。桥型布置如图1-1所示。

图1-1 江顺大桥桥型布置图

主桥上部结构采用钢-混混合梁，中跨700m及两侧边跨158m范围内采用钢箱梁结构，其余均采用和钢箱梁外形一致的混凝土箱梁。钢箱梁为全断面整体式扁平流线型封闭结构，单箱五室截面，上翼缘采用正交异性板结构。钢箱梁全宽39m，中心线处梁高3.5m。钢箱梁标准断面图见图1-2所示。

图1-2 钢箱梁标准横断面图

全桥钢箱梁共划分为A～H共8种类型73个梁段，其中标准梁段长为15m，最大梁段重为345.5吨，各梁段参数如表1-1所示。

2 钢箱梁上岸技术方案设计及比选

如图2-1所示，江顺大桥西岸边跨共有7个节段钢箱梁（梁段编号为WB1、WH1、WA9～WA5，最大重量约316.3t）分别位于浅水区、浅滩及岸上，运输船无法载运节段钢箱梁至待架位置，故需考虑提前上岸。

图2-1 边跨钢箱梁布置图

一般的，目前节段钢箱梁上岸常用的技术方案有：

（1）、陆运顶推施工[1]

由岸上至深水区设置滑移支架，将节段钢箱梁分块陆运至施工现场，并在现场进行分块单元间组焊，然后由顶推装置逐一将节段钢箱梁顶推至设计位置存放，再由桥面架梁吊机起吊架设。

该技术方案由于受陆地运输条件限制，大断面节段钢箱梁无法整体运输至施工现场，必须采用分块散装运输，然后在现场进行组焊。

（2）、水运、大型浮吊提升、牵引滑移施工[2]

由岸上至深水区设置滑移支架，运梁船将节段钢箱梁运至支架前端，由大型浮吊將节段钢箱梁提升至滑移支架上，然后采用牵引或顶推的方式将其滑移至待架位置。

该技术方案是较常用的方法，可行性强，但受桥位区水深影响较大，且需租赁大型起吊设备，对吊装作业空间有一定要求。

通过对以上两种常用方案的研究，结合江顺大桥桥位处地理、水文及运输条件，采用常规方案进行边跨钢箱梁上岸施工存在一定困难：

（1）、江顺大桥桥位邻近江门市既有滨江大道公路旁，该路限载5吨，故陆运单块钢箱梁断面分块多，现场组装焊接工作量大，且组装焊接施工精度难以保证。

（2）、由于广东省内河航道多数跨江桥梁净空不足，目前可通航千吨级以上船舶航道仅占通航里程的7.4%[3]。江顺大桥上下游既有桥梁也存在通航净空不足的现状，致使千吨级大型浮吊无法进场实施吊装作业。

通过对常规技术方案的研究分析，并结合江顺大桥自身特点，采用既有桥面架梁吊机作为起重设备，配合由岸上延伸至深水区的滑移支架将水运就位后的节段钢箱梁牵引滑移至待架位置的新方案。

3 节段钢箱梁上岸施工工艺

3.1 方案设计及工作原理

江顺大桥西岸滑移支架设计如图3-1所示，从岸上至深水区设置上下游两幅纵向滑移支架，滑移支架向水中延伸至运梁驳船能停泊位置。滑移支架由钢管桩和滑道组成。滑道由贝雷梁和滑道梁组成，分固定式滑道和活动式滑道。

节段钢箱梁上岸施工的工作原理为：提前施工水中钻孔桩、岸上条形基础、安装钢管桩、贝雷梁主梁及滑道梁，完成上岸滑移栈桥施工。运梁船装运钢箱梁至桥位处，提梁区上方的活动滑道梁通过连续千斤顶牵引滑移至下游侧，运输船由上游缓慢驶入提梁区对位后抛锚定位，桥面吊机起吊节段钢箱梁超过滑道顶面1.5m后，活动滑道梁反向牵引移回与纵向滑道梁通过连接梁进行对接，安放滑块，下放节段钢箱梁至滑块上，利用连续千斤顶纵向牵引节段钢箱梁滑移至设计位置存放，解除连接梁，活动滑动梁再次牵引滑移至下游侧，进行下一节段钢箱梁的提升牵引滑移上岸。

3.2 节段钢箱梁上岸施工步骤

在滑移支架施工完成，桥面吊机前移至WA3梁段、锚固后，按照WB1、WH1、WA9、WA8、WA7、WA6、WA5、WA4的先后顺序用运输船将钢箱梁依次运输至施工现场，进行节段钢箱梁的牵引滑移上岸施工。

其中：1-固定滑道；2-活动滑道；3-贝雷梁；4-滑道梁；5-钢管桩；6-连接梁；7-运梁驳船；8-活动滑道；9-钢箱梁节段；10-架梁吊机

图3-1 滑移支架立（平）面布置图

具体实施步骤为：

步骤一：提梁区活动滑道梁牵引滑移至下游侧，运梁船运WB1节段钢箱梁至提梁区，桥面吊机提升WB1节段钢箱梁超过滑道顶面1.5m。（图3-2（1））

步骤二：活动滑道梁横向移回与纵向滑道梁对应位置处，精确对位后安装连接梁将横移滑道和纵移滑道进行对接。（图3-2（2））

步骤三：安装滑块，下放WB1节段钢箱梁至活动滑道梁上。（图3-2（3））

步骤四：利用连续千斤顶牵引WB1节段钢箱梁至岸上条形基础滑道梁上存放。

步骤五：解除连接梁，重复步骤二～四，依次将WH1、WA9、WA8、WA7、WA6、WA5节段钢箱梁由桥面吊机提升牵引滑移至滑移栈桥上存放。（图3-2（4））

步骤六：运梁船将WA4节段钢箱梁运至提梁区，桥面吊机直接提升架设。后续梁段均采用桥面吊机直接从滑移栈桥上起吊架设。

（1）步骤一

（2）步骤二

4 节段钢箱梁上岸关键技术点

（1）、利用桥面吊机作为节段钢箱梁上岸提升设备，减少了大型机械设备的投入

钢箱梁节段通过运梁船运至滑移栈桥前端提梁区，通过锚固在桥面的步履式架梁吊机起吊下放钢箱梁至滑移栈桥上，纵向牵引滑移至设计位置存放，与常规采用大型浮吊起吊节段钢箱梁至滑移栈桥上相比，无需另外进行吊具的设计，且大大减少了大型机械设备的投入。

（3）步骤三

（4）步骤四

图3-2 钢箱梁上岸施工步骤图

（2）、滑移栈桥前端提梁区设置可活动的横移滑道梁，使桥面吊机能顺利提升下放节段钢箱梁

滑移栈桥前端提梁区设置可横向滑动的活动滑道梁，运梁船装运钢箱梁进入提梁区前，将活动滑道梁横移至下游侧，运梁船进入提梁区，桥面吊机起吊钢箱梁超过滑道顶面1.5m后，活动滑道梁再移回与纵向滑道梁通过连接梁进行连接，桥面吊机将钢箱梁缓慢落至活动滑道梁上，牵引滑移就位。

（3）、通过节段钢箱梁牵引滑移中的同步性控制，確保了施工安全性

节段钢箱梁纵向牵引滑移过程中，通过并联两台连续千斤顶，滑道上设置同步性监控点等措施，确保了滑移过程中的安全性。

（4）、合理设置活动滑道梁的预拱度、减小了牵引滑移的难度

为满足运梁船顺利进入滑移栈桥前端提梁区，活动滑道梁跨度为19.41m，重达320t的节段钢箱梁滑移过程中，滑道变形量较大，通过合理设置活动滑道梁的预拱度，减小了牵引滑移的难度。

5 结束语

虽然该技术方案是在江顺大桥特殊地形水文及运输条件下应运而生的，但其可为类似工程施工拓展新的思路，该技术方案的优点在于通过对节段钢箱梁滑移上岸滑移支架的创新设计，解决了大型浮吊无法进场，陆运顶推无法进行的难题，但其弊端在于由于采用既有架梁吊机作为提升设备，边跨钢箱梁上岸与钢箱梁正常悬臂架设无法实现同步，但经过江顺大桥施工实践证明，只要组织合理，平均每天能完成一片钢箱梁的滑移上岸，整个滑移上岸工作共需7d时间，对总工期的影响微乎其微。

参考文献

[1] 尹若健.钢箱梁顶推施工工艺[J].价值工程，2010，（5）；

[2] 代廷伟，王崚嶒，罗晓兵.钢箱梁支架滑移拼装施工技术[A].重庆建筑，2012，（8）：31-33；

[3] 中国港口网. 跨江桥梁净空不足 珠江航道仅7%里程可通千吨船[EB/OL]. http：//www.port.org.cn/info/201102/137323.htm，2011-2-23；

[4] 张彦，薛长武.大榭第二大桥主桥边跨钢箱梁施工技术[J].经营管理者，2013，（17）。