斜拉桥钢箱梁混合安装施工技术

罗载重

（四川路桥桥梁工程有限责任公司 成都 610071）

斜拉桥钢箱梁混合安装施工技术

罗载重

（四川路桥桥梁工程有限责任公司 成都 610071）

随着我国公路建设不断发展，斜拉桥主梁采用钢箱梁结构越来约广泛，施工技术不断创新。针对广东佛山市魁奇路东延线二期工程奇龙大桥钢箱梁斜拉桥，钢箱梁安装工艺采用混合安装方案，对处于河岸上空的钢箱梁使用支架法安装，对河道上空的钢箱梁采用悬臂拼装法施工工艺，比单独采用悬臂拼装法施工节约工期、设备费及管理成本，提高了项目的经济效益和社会效益，可为今后类似桥梁提供参考。

斜拉桥钢箱梁混合安装技术

一、工程简介

1.1工程概括

佛山市魁奇路东延线二期工程奇龙大桥主跨跨东平水道，采用独塔双索面混合梁斜拉桥，桥跨布置为66+69+260m独塔斜拉桥，桥宽40.5m。斜拉桥主塔采用菱型结构，主梁采用混合式箱梁，其中主跨采用全钢箱梁，边跨采用预应力砼箱梁。结构体系为塔梁墩固结体系。见右

图1

图1 奇龙桥效果图

钢主梁采用双边箱正交异性板箱梁，全桥共22个节段。M1为钢混结合段，长5m； M3-M21为标准段，长12m；M22为配重段，长7.75m。钢箱梁节段最大吊重约286t。钢箱梁结构示意图如图2。全桥钢箱梁共13个节段（西岸M1-M6，东岸M16-M22段）位于岸上。

奇龙桥全桥共40对斜拉索，塔上索距2.3m～3.4m，梁上标准段索距中跨12.0m（边跨6.0m）。最长索长约272m，最大索重18.7T，最大规格为283Φ7。斜拉索塔端为张拉端、梁上为锚固端。

图2 钢箱梁结构立面示意图

方案对比（岸上节段）

名称 流程简介 优缺点钢混结合段及M22配重段在支架上进行安装外均采用悬臂拼装法进行施工。台使用时间长，工期长，不利于抢抓工期和节约成本。方案二将钢梁临时存放平台高度提高，河岸上钢箱梁采用支架法进行拼装，河道上钢箱梁岸悬臂拼装法施工，两种方法结合使用。钢梁安装可与主塔施工同步进行，河岸上钢箱梁起吊设备仅需浮吊，减少了桥面吊机及支架的使用时间，对成本节约和抢抓工期有利。缺点是钢梁多节段连成整体后才进行斜拉索安装工作，增加了对桥面线型及斜拉索索力控制的难度，对监控技能要求较高。

通过与业主、设计、监理及监控单位沟通，监控单位能为方案二提供技术保障，故选定第二方案。

1.2施工方案

根据现场实际地形，奇龙桥M1-M6（主塔侧）、M16-M22共13节段使用400t浮吊吊至支架上，在支架上进行节段间连接施工，安装顺序均是从岸侧向河心侧依次推进,安装工序一致。河道上M7-M15（M15为合拢段）采用2台180t吊重桥面吊机进行悬臂拼装。

二、支架法钢箱梁安装施工

2.1支架布设

经受力分析计算，临时支架结构采用以下结构可满足施工要求，半幅支架结构为：①河堤上及路面外基础：6根φ0.6-0.8m高压旋喷桩基础+4m×2m×1.5m（厚）承台;东平路上基础：4m×2m×1.5m（厚）承台；岸边水域基础：2φ609*16mm钢管基础②墩柱：2φ609*16mm钢管+2（或3）I45a，钢管间距2m，左右幅中距16.9m；③纵梁：8排双层贝雷梁(上下弦杆加强)；④轨道分配梁：I25@0.75cm；⑤轨道：2I40+[40a。详见

图3图3 钢箱梁安装支架示意图

图3图3 钢箱梁安装支架示意图

三、支架施工

3.1支架基础施工

a) 东平路路上支架基础：为普通钢筋混凝土扩大基础,在完成车辆进行交通疏导后，将基础部位路面清理干净后按常规施工工艺进行施工。

b) 东平路路面外及河堤上基础：利用高压旋喷设备按设计深度、设计直径进行旋喷桩施工，待桩体达到一定强度后清除桩顶顶部松散部位后进行承台施工并预埋钢管立柱连接件。

c) 水中支架基础：利用打桩船通过6t重锤进行钢管桩插打，在单锤锤击下钢管下沉量不超过4cm时终止插打（单根钢管基础理论承载力为3000KN）。

3.2支架搭设

人工配合吊车按从下至上顺序进行钢管立柱、钢管连系梁、横向承重梁、贝雷梁及贝雷梁加固杆件及轨道等的安装。施工中确保钢管立柱与基础的连接质量、型钢间焊接及钢管立柱竖直度不大于H/1000及25mm的要求。每跨贝雷梁先在地上拼装成整体（单排）后吊装，再在钢管架上连接成整体。

四、基础及支架预压

4.1旋喷桩基础承载力荷载试验

为确保支架的使用安全，在钢管立柱旋喷桩基础承台施工完成并在桩体28天凝期达后，随机抽取一个承台进行荷载静压试验，按受力计算所得数值（200t）进行48小时试压，最终实测最大沉降值为1mm，满足施工设计要求。

4.2支架荷载试验

按单节钢箱梁的1.2倍重量（343t）进行加载，对支架采用逐跨预压法进行荷载试验以模拟支架受力状态。经沉降观测，12m跨跨中最大沉降量为15mm（容许30mm），支架满足施工设计要求。

4.3支架法钢箱梁安装

两岸钢箱梁安装平行进行。主塔侧从M1-M6依次进行，边跨侧从M22-M16依次进行。

4.4钢箱梁运输及吊装

本桥钢箱梁最大节段吊重约286t。钢箱梁吊装、运输分别使用400t浮吊船和2000t运输船。钢箱梁船运至现场封航后，利用浮吊船吊至支架上的滑移小车上固定。

4.5钢箱梁纵移

利用穿心式千斤顶和钢绞线将钢箱梁迁移至待安装部位。

4.6千斤顶型号选择

牵引力计算：支架纵坡1%（顺德为上坡），滚动摩阻系0.05-0.08，最大钢梁吊重286t。钢梁牵引阻力为：F≈2860×0.08-2900×0.01=199.8KN。

牵引设备使用2台24t穿心式千斤顶,对称于桥轴线布设。

纵向行走系统布置

牵引索使用双支，对称与桥轴线布设，其两端支点布设在滑移轨道轴线正上方。钢箱梁端行走系统布设见图4。

图4 钢箱梁行走系统布设示意图（半幅）

4.7钢箱梁纵移

a、施工准备：钢箱梁吊装前，用油漆分出轨道轴线、行走小车中心线、钢箱梁支点线及中心线。钢箱梁安装在支架上时，确保轨道轴线、行走小车中心线及箱梁支点处于同一竖平面内，以便梁的顺利纵移及行走过程中的及时纠偏。

b、钢箱梁纵移就位：利用牵引系统将钢箱梁牵引至距设计位置约5cm后停止纵向牵引，待气温恒定（夜晚23：00-6：00）利用200t薄壁千斤顶、四氟滑板支垫，32t螺旋千斤顶及手拉葫芦等将钢箱梁调整就位。各项指标满足要求后，利用码板和匹配件将钢箱梁固定。

钢箱梁连接：按要求进行钢箱梁的焊接、栓接等施工。

4.8斜拉索安装施工

在M1-M6共6节钢箱梁均安装完成后开始斜拉索安装施工。

4.9方案概况

斜拉索在桥面上进行展索。梁端斜拉索安装采用人工配合25t吊车进行，除最后1索斜拉索安装利用塔顶型钢支架吊点进行起吊外，其余斜拉索均采用在上一锚箱索导管处设置的起吊系统（φ150×800mm承重钢棒+6φ32钢绳承重绳+50T滑车组（10φ21.5mm）+索夹+10t卷扬机）进行起吊，通过塔内牵引系统进行安装和就位.主起吊操作在桥面进行。见图5斜拉索安装示意图

4.10斜拉索安装流程

准备工作→斜拉索展索→斜拉索梁端锚头安装→斜拉索塔端锚头安装→斜拉索张拉（本桥斜拉索为一次性调索）→斜拉索附件安装

准备工作：利用吊车、运输车将存放于库房的待安装斜拉索转运至待安装部位（主塔附近），装入索盘，将运索小车、牵引系统等准备就绪，同时清除展索影响区的杂物。

展索：利用斜拉索展索牵引系统逐渐将斜拉索梁端锚头牵引至待安装部位，展索过程中，及时进行运索小车的安装，确保索体不与桥面接触，避免斜拉索PE套损伤。

图5 斜拉索安装示意图

斜拉索挂索：

梁端安装：利用吊车通过布吊带（必要时利用手拉葫芦配合）将梁端锚头从导管上口穿过导管及锚箱，随后将螺帽安装到位。

塔端安装：将索夹、张拉杆及钢绞线软牵引依次安装在斜拉索锚头上，利用起吊系统、张拉系统将塔端锚头起吊并穿过塔上锚孔用锚头螺帽固定。

图表6 斜拉索塔端起吊安装图

斜拉索张拉调索

在晚间23：00至凌晨6：00时间段利用4台650t千斤顶同时将4条索斜拉索张拉调索到位。

桥面吊就位

待M6钢箱梁斜拉索张拉调索完成后，将检测合格的2台180t桥面吊机纵移到位，准备M7钢箱梁的悬臂拼装施工。

M7-M15梁段悬臂拼装施工

将运输船定位于桥面吊机吊臂正下方，利用桥面吊机将M7钢箱梁起吊到位，通过匹配件将M7与M6临时连接，同时做好将M7的安全防护设施安装到位。

夜间利用全站仪、水准仪对M7进行平面位置和高程的调整，满足安装要求后进行梁段间的连接施工。M6、M7连接施工完成并检查合格后进行M7梁段斜拉索的挂索及张拉工作，张拉工艺及要求同M1-M6梁段。

斜拉索张拉完毕后桥面吊机纵移就位，准备M8节段的悬拼施工，如此循环直至M15合拢段悬拼完成。

合拢施工

按合拢施工专项方案，选择合适温度将M15、M16接头调至满足设计及规范要求，锁定后进行施工，完成全桥钢箱梁合拢工作。

M15-M21梁段斜拉索施工

依次进行M15-M21梁段的斜拉索安装及张拉调索施工，张拉工艺同前面节段。

斜拉索附件安装

根据监控意见逐渐将减振器、防雨罩等安装就位。在减振器安装前，利用木塞及橡胶垫快对已安装索体进行临时减振保护。

结语

目前佛山市魁奇路东延线二期工程已顺利完工通车。处于关键线路的奇龙大桥比合同工期提前3个月以上完工，其中钢箱梁采用的混合安装法起到了关键作用。该施工工艺使项目成本节约约185万、工期节约3个月，施工期间无质量、安全事故发生。实践证明，该施工技术具有可实施性，施工安全、可靠，具有明显的社会和经济效益，可为同类项目提供参考。

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1007-6344（2017）05-0078-02