钢桁梁拼装临时支撑设计

陈恩锋

摘要： 本文通过工程实践，就大跨度钢桁梁现场节段拼装时的临时支撑方案进行详细的阐述，并对支撑系统关键承载结构进行了力学检算，确保了支撑系统的稳固及安全，希望本项目的施工经验能够给其它相似工程的施工带来一些启示。

Abstract： In this paper， the temporary support scheme of the long-span steel truss girder in the field segment assembly is described in detail through engineering practice. The mechanical calculation of the key bearing structure of the support system is carried out to ensure the stability and safety of the support system. The construction experience of this project can bring some enlightenment to the construction of other similar projects.

关键词： 钢桁梁；节段拼装；临时支撑；钢管格构柱；力学检算

Key words： steel truss girder；segment assembly；temporary support；steel lattice column；mechanical calculation

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）06-0136-03

0 引言

钢桁梁采用现场节段拼装时，为了加快施工进度及减少中间支撑的工程量，通常尽量减少分段数量，但却使得每个节段的重量变得非常大，故设置于节段间的临时支撑系统就需承受巨大的荷载。同时本项目处于上海市闵行区的闹市区内，现场道路交通繁忙，在临时支撑间内要设置通行道路，确保车辆及行人的安全顺利通行。一旦出现安全事故，将危及施工人员及市民的人生安全，造成巨大的社会影响及经济损失。因此要求所采用的临时支撑系统要具有足够的承载能力、稳定性和刚度，以承受钢桁梁的荷载，确保施工安全，在确保支撑系统具有足够承载能力及安全性能的前提下，还需考虑施工便利性和经济效益。因此，采用何种材料及形式的临时支撑系统为施工人员所需要解决的问题。

1 工程概况

本工程位于上海市闵行区，是虹梅南路—金海路通道工程（虹梅南路段）钢桁梁工程。本桥钢桁梁为5跨连续钢桁梁，全长5×55m=275m，为开口式钢桁梁，受力结构主要采用Q345qD钢材。本工程位于闹市区，交通比较繁忙，特别是虹梅南路与放鹤路交叉口处，车流量较大。

桥梁竖向标高部分位于直线段，部分位于圆曲线范围，直线段梁段标高按竖曲线计算，圆弧段梁段头尾两点按竖曲线计算，中间直线连接，标高用铺装调整，结构分段线、横梁腹板均为铅垂。

本桥主桁共分三片，两片边桁和一片中桁，边桁全高均为4.9m，上下弦杆型心距4.25m，中边桁横向间距为10m。三片桁架均采用华伦式桁式，主桁结构如图4所示。

本项目采取钢桁梁下搭设临时支架，钢桁梁直接吊装就位的方法施工，为保证构件安装精度，减少桥位焊接工作量，在满足设计图纸、技术规范和《钢桁梁上部施工图设计说明》的前提下，结合现场吊装设备的配备情况，综合考虑供料、运输及批量生产等因素，将设计图中原主桁出厂节段适当调整，合并延长，以减少临时支撑点。钢桁梁桥上部分为5跨连续结构，共分为41个节段，其中301号～302号墩间主桁节段分段如图1所示。

2 支撑方案的选定及结构设计

根据本项目桁架分节段设置及现场施工情况进行临时支撑的方案设置，且支撑要具有足够承载能力，沉降变形小，安全稳固，安装快速及经济可行性等要求。

技术人员提出了万能杆件、贝雷桁架、钢管柱、钢筋混凝土多种支撑类型进行可行性研究。将承载能力、安全稳定性作为评估重点，并综合考虑技术适用性、施工简便性及经济性等几方面进行比选及优化。各种支墩类型优缺点比较如表1所示。

从表1可知，钢管及钢筋混凝土支墩能够满足承载要求，并具有良好的稳定性，但钢筋混凝土现场施工及砼达到承载要求的时间长，且造价相对较高，故最终决定选用了钢管柱方案，其具有满足施工要求的承载能力、沉降变形小、牢固稳定、施工简便等诸多优势。具体的结构设计如下。

2.1 格构柱临时支撑构造

現场的临时支撑采用四肢钢管格构柱做成，格构柱的截面尺寸为1800mm×1800mm，竖向主柱选用Φ180×8钢管，腹杆缀条选用Φ89×4的钢管，所用材料材质均为Q235B，所有连接均采用焊接连接。

钢管格构柱为长度分别为4m、5.8m、7.6m等长度固定的节段，根据现场的实际需要高度，选用不同的节段进行组拼。

为使得格构柱顶部受力时能均匀地传递到格构柱的各个主柱，在顶部用I25a的工字钢等材料制了做一个顶部刚性平台，与格构柱进行焊接连接。

各节段格构柱对接节点采用法兰连接，这样节点处理方便装拆，螺栓可以循环利用。

2.2 格构柱临时支撑基础

底部与地基接触，地基要承担自上而下传递的所有荷载，因本项目竖向荷载较大，对于地基承载的要求比较高。如果仅仅以四个主柱作用于地基上，接触面积过小，对于地基局部压力过大，所以考虑在格构柱底部设置混凝土基础（直接在沥青路面上铺设），以增大地基的受力面积。混凝土基础采用30cm厚C20混凝土，长度与宽度均为2.5m。

2.3 桁架悬臂部分临时支撑

考虑到片体桁架在拼接位置悬臂挑出部分受力较大，为防止变形，我们在悬臂挑出部分设置临时支撑，用？准219×8的钢管支撑上下弦杆，以防止弦杆变形。

2.4 临时支撑布置

本项目每跨的临时支撑布置基本类似，图2为ZX301～ZX302号墩跨临时支撑布置剖面图。

3 格构柱临时支撑受力计算书

4 结束语

本项目钢桁架拼装采用钢管格构柱作为临时支撑，通过精心设计及优化支撑方案，并精心组织施工，施工监测表明，施工期间支撑稳定、牢固。说明所采用的支撑系统承载能力强、沉降量小、安全性能优良。为同类型项目施工的支撑系统设计提供了借鉴价值。

参考文献：

[1]向中富，邹毅松，杨寿忠.新编桥梁施工工程师手册[M].北京：人民交通出版社，2011年7月.

[2]辛斌，李德坤，李兴华.重庆菜园坝长江大桥钢桁梁整体节段施工技术[J].桥梁建设，2013（6）.

[3]李杨.大跨度双线铁路钢桁梁跨线施工技术[J].铁道建筑，2008（11）.endprint