拖拉施工工艺在公轨共建段钢箱梁中的应用

林金锋

（福建路信交通建设监理有限公司，福建福州 350007）

0 引言

当前，拖拉施工工艺在钢梁架设中应用较为广泛。该技术通常是在吊装区搭设钢管支架和贝雷梁，并设置滑动行走装置将钢梁拖拉至指定位置落梁。当桥梁结构形式较为复杂、跨径较大、超宽幅时，由于拖拉质量大，墩顶具有较大的反力，并且在拖拉过程中临时结构和主体结构受力情况复杂，因此常规设备和工艺无法有效适用，需要进行一定的改进。以福州市道庆洲过江通道工程为背景，对拖拉施工工艺在公轨共建段钢箱梁中的应用进行介绍和总结。

1 工程概况

1.1 项目概况

福州市道庆洲过江通道工程作为福州市区与滨海新城联系的重要通道，担起了连通福州市仓山区和滨海新城两岸的重要角色，项目全长6.82km，公轨共建桥梁总长4.4km，包含北岸接线桥、跨江大桥和南岸接线桥。

1.2 钢箱梁概况

北岸接线桥第七联上跨既有道路采用六跨一联的钢箱梁，跨径布置为（2×47.5+2×50+2×35）=265m，梁宽25m，梁高2.3m，主梁横断面为单箱四室结构，主体结构共用Q345qD 钢材3543t，分30 个节段，最大节段尺寸10.5m×25m×2.3m，最大节段重135t。钢箱梁下方为预应力混凝土轨道梁，跨径布置为（2×47.5+2×50+35+35）=265m，梁宽10m，梁高2.4m。钢箱梁及轨道梁总体立面图如图1所示。

2 方案比选

通常来说钢箱梁的吊装可以采用散拼法、顶推法和拖拉法。下面对这三种方法进行简要的对比研究，从而确定该项目最适用的施工方法。

散拼法：通过陆运方式将钢箱梁运送至施工桥址，采用150t 履带吊逐步吊装到支架位置，然后进行焊接处理。散拼法在施工中需要较多的支架材料，同时焊接工作量较大，钢梁的焊缝质量和线形要求有时无法得到有效保证，并且该技术的整体施工周期相对较长。

顶推法：通过水运方式将钢箱梁运送至施工桥址，采用400t 浮吊对导梁和第一节钢箱梁进行吊装，到达指定的位置，再对下一节段钢箱梁进行吊装，至支架上，完成两节段焊接工作后继续进行顶推。当所有节段都依次顶推到相应位置后将导梁拆除。在临时支墩处将钢箱梁顶起，同时将滑道拆除，在永久支座处落梁后将临时支墩及支架拆除[1]。相比于散拼法，顶推法支架材料的用量较少，同时无须进行大量焊接工作，但是整体施工中涉及较多特种设备，并且施工需要依次完成，在同一时间内只能对一个节段进行顶推和焊接，因此所需工期较长。

拖拉法：通过水运方式将钢箱梁运送至施工桥址，采用400t 浮吊将钢箱梁吊装至滑靴，将各节段通过拖拉设备进行拖拉，到达指定位置。相比于顶推法，拖拉法在施工工艺上能够实现平行施工，除了首节段和尾节段，其余部分的吊装和拖拉不会影响整体工期。拖拉法施工在支架材料的需求上相对适中，无须进行大量焊接施工，能够通过平行施工的方式来缩短工期[2]。

三种方法综合对比见表1。

综上考虑，选用方案为：先施工下层轨道梁，然后利用轨道梁搭设钢箱梁支架，钢箱梁通过水上运输至桥址，采用浮吊吊装至支架后进行拖拉滑移。

3 总体施工顺序及重难点

3.1 施工流程

轨道梁及钢箱梁施工顺序为：支架现浇轨道梁—拆除轨道梁支架—轨道梁上搭设钢箱梁拖拉支架—浮吊起吊钢箱梁至拖拉支架上，拖拉施工钢箱梁（见图2）。

3.2 施工重难点分析

其一，钢箱梁节段多，吨位重，起重高度高，桥区风速大，吊装安全风险大；

其二，钢箱梁采用逐块拖拉工艺，拖拉距离长，高空作业量大；

其三，NR23#—NR24#墩横跨既有道路，安全风险大。

4 钢箱梁拖拉施工技术

4.1 施工准备

4.1.1 垫石凿毛

支座安装前，对垫石进行凿毛处理，使其露出75%以上的新鲜混凝土面。

4.1.2 垫石放点

放出垫石中心十字线并用墨斗弹线，在支座的四边及中心位置标注记号；支座安装时，以此记号对齐垫石中心十字线，确保平面位置的精确性；同时测出支座底的高程，在支座边线点按标高垫好钢锲块，确保高程的准确性。

4.1.3 开箱检查

检查支座是否完好，锚固联接件是否配套，现场安装工具、材料是否齐全。

4.1.4 支座安装

支座运输到安装位置后，起吊悬空，安装锚锭螺栓，确认安装到位后，采用90t 履带吊起吊支座至墩顶安装位置，缓慢下落至放线位置，直至符合施工要求。

支座吊装完成后，对平面位置和标高进行复测，若有偏差，则利用千斤顶、钢锲块组合进行调位。

支座安装并调位完成后，进行支座灌浆。用软管伸入支座中心正下方，外接一个灌浆料斗，将灌浆料倒入料斗直至支座底板与周边间隙灌满。

4.2 拖拉支架设计

支架布置于轨道梁与钢箱梁之间，为钢管贝雷梁体系。支架体系自下而上依次为：φ600mm×12mm钢管立柱，钢管立柱之间设置双拼工32 平联斜撑，双拼工56 主横梁，321 型贝雷梁主纵梁，双拼[25 分配梁按间距1.5m 布置。

设置[8 限位卡和工12.6 限位架将贝雷梁固定在主横梁上，贝雷梁的安装标高根据滑靴、滑道、分配梁和落梁千斤顶的高度尺寸及永久支座的标高确定，最终满足钢箱梁在拖拉过程中的顶升、落梁至垫块与永久支座的施工要求。项目最终确定贝雷梁顶面与永久支座顶面标高差930mm。

4.3 拖拉滑道

滑道采用工32 作为滑道梁，现场拼接后直接安装。拖拉滑道在墩之间为直线，在墩处设圆弧滑道。钢箱梁腹板间距9m，拖拉滑道间距相应也设为9m，因NR21#墩处钢箱梁重心和轨道梁重心偏移较大，因此NR21#墩处，在拖拉方向的左侧局部设置过渡滑道，过渡滑道区滑道间距为7.82m。

4.4 拖拉及调位设备

牵引顶推系统包含三个模块，是主控台、液压泵站和牵引顶推千斤顶，另外还有一些附属配件，如数据线、液压油管等。拖拉作业使用一台主控台管控4台液压泵和8 台100t 的自动化顶推千斤顶。前嵌入型的千斤顶在拖拉箱梁的初始阶段运用，确保所有钢绞线匀称承受压力。

采用4 台双向顶升纠偏的千斤顶进行一个节段顶推后的纠偏，使钢箱梁沿直线轨道顶推安装。每台双向千斤顶含1 台150t 的顶升千斤顶和1 台50t 的水平纠偏顶推千斤顶，当钢箱梁顶推偏移轨道或安装方向时，采用4 台双向纠偏千斤顶把钢箱梁顶起，再进行偏向的顶推复位，4 台双向顶升纠偏的千斤顶主要用于NR21#墩过渡滑道时的纠正和过渡使用。

4.5 拖拉施工流程

步骤1：搭设拖拉支架，在双拼工32 轨道上钻孔并安装6 组拖拉反力座及拖拉千斤顶。

步骤2：在滑道上铺垫滑板，再安装滑靴。用浮吊起吊钢箱梁落在滑靴上，滑靴位于钢箱梁纵、横隔板的交点位置。为便于钢箱梁通过墩顶支座，钢箱梁底标高高于设计标高4cm，滑靴的高度为400mm，滑靴间采用φ32 精轧螺纹钢连接。

步骤3：当第一片钢箱梁拖拉至第一套千斤顶时，拆除千斤顶上的钢绞线，卸下第一套拖拉千斤顶及反力座至拖拉通道上待用。

步骤4：穿钢绞线至下一套拖拉千斤顶，启动拖拉设备继续拖拉。如此循环安装拖拉，直至把钢箱梁拖拉至设计位置[3]。4 套自动拖拉顶推设备，整个滑道右边一有空位，即可安装下一片钢箱梁的拖拉顶推设备，实现整个滑道多片钢箱梁同时拖拉顶推施工。

步骤5：钢箱梁拖拉到位后，用千斤顶将钢箱梁顶起，卸掉滑靴，再下落至设计标高，放置在临时垫块上。垫块的高度为360mm，位于滑道上，因垫块内有预留孔，后续钢箱梁拖拉时，钢绞线可穿过预留孔，不影响拖拉。

步骤6：待一跨钢箱梁所有节段拖拉完成后，再同时焊接，以避免拖拉过程中贝雷梁的下挠影响钢箱梁的线形。

4.6 拖拉纠偏

拖拉钢箱梁到过渡滑道位置的时候，应使用千斤顶对误差进行修正以让拖拉方向发生变化；在对钢箱梁进行拖拉作业时，若钢箱梁出现了高于2cm 的偏差，应当马上暂停拖拉，将偏差修正之后再继续作业[4]；在钢箱梁拖拉到指定位置，移到垫块之前，应当以水平千斤顶对其部位进行调节。

牛腿和垫梁设计在滑移支架分配梁的两端，垫梁上配备两台千斤顶，以对称的方式布设。具体而言，150t 纵向千斤顶调节起落梁位置，50t 横向千斤顶调节钢箱梁位置与作业方向。

4.7 标高测量控制

在钢箱梁拖拉过程中具有较多的支点，为了保证完成拖拉后梁面标高符合设计要求及规范标准，首先要对支架钢管立柱的沉降进行严格控制。

钢箱梁拖拉期间，监视与检测人员对梁体中心线部位、支架的位移等进行量测，若中心线地点和支架出现了偏差，第一时间调整。

钢箱梁拖拉到指定位置后，将梁落下以前再次确认其线性、标准高度、平面地点等。

5 结语

综上所述，结合实际工程，对拖拉施工工艺在公轨共建段钢箱梁中的应用做出了分析和总结，其中涉及拖拉支架设计、拖拉滑道、拖拉及调位设备、拖拉施工流程、拖拉纠偏和标高测量控制等方面。该方法精准、高效地完成了钢箱梁安装，施工过程安全总体可控，希望能对该领域的建设起到一定的参考作用。