跨座式轻轨专用矮塔斜拉桥钢箱梁施工技术研究

韦 干，谷 明

中铁上海工程局集团第五工程有限公司，广西 南宁 530000

以柳州市三门江跨江轻轨桥施工为背景，论述跨座式轻轨专用矮塔斜拉桥钢箱梁施工的重点、难点，以及钢箱梁安装总体施工关键技术。对钢箱梁梁段优化、钢箱梁安装支架设计以及边、中跨钢箱梁不对称安装施工工艺进行简要介绍，并对钢箱梁安装精调进行说明，合理的施工措施可以保证钢箱梁安装过程可控，安装精度、成桥线形以及索力均在预控范围内。

1 跨座式轻轨专用矮塔斜拉桥工程概况

柳州市三门江跨江桥位于三门江国家森林公园东南侧，全桥长360.3m，平行于既有三门江公路桥北侧（上游方向）10.88m，横跨柳江。主桥工程为（100+160+100）m双塔双索面钢箱梁矮塔斜拉桥，塔、梁固结体系，属国内首创。主桥桥型立面布置图见图1。

图1 主桥桥型立面布置图（单位：mm）

主梁采用钢箱梁与钢轨道梁结合的形式，钢箱梁采用单箱单室变高度钢箱梁，主桥2号墩、3号墩设置为墩梁结合的钢—混结合段（A0梁段）。主跨跨中及边支点处梁高2.0m，中支点处（A0梁段)梁高6.0m，区段梁高从6.0m变化至2m，按二次抛物线变化。钢箱梁梁宽13.6m，钢箱梁上方设置高约1.5m、宽0.69m钢轨道梁，线间距约4.6m，标准横断面布置见图2。

图2 主桥桥型平面布置图（单位：mm）

2 跨座式轻轨专用矮塔斜拉桥施工方案比选

（1）桥面对称安装吊机法。三门江跨江桥设计全桥钢箱梁共45节，标准梁段长度为8m，传统钢箱梁安装方法采用桥面吊机对称吊装边跨段和中跨段并安装，同步安装斜拉索，再进行边跨合龙与中跨合龙，最后调整索力与全桥线形。

采用桥面吊机进行安装，由于节段重量较轻，吊装安全系数大、风险低，且结构影响力较小，但存在以下缺点：钢箱梁梁段划分较多，空中安装工序烦琐，精度控制难度较大，且由于节段划分多，导致水上运输频繁，占用航道时间较长。

（2）支架法不对称安装法。针对桥面对称安装吊机法存在的问题，提出采用“浮吊+边跨段少支架不对称安装”的方案，即首先对设计梁段进行优化，由原设计的45节重新划分至19个节段，再根据划分好的梁段在边跨设置钢管支架系统，顶部设置钢垫箱与千斤顶支顶系统用于调整钢箱梁标高。通过设置边跨支架系统，调整钢箱梁节段长度与吊装顺序。该方法线形控制精度较高；减少了吊装次数，缩短了占用航道时间；在边跨段设置少支架钢管支架，可灵活调整钢箱梁安装顺序。

分别从经济性、安全性、操作性、进度方面进行比较，采用桥面对称安装吊机法的概预算费用约为1652万元，施工工期约为5个月，而采用支架法不对称安装法所需措施费概预算费用约为1406万元，施工工期约为3个月。由此可知，采用支架法不对称安装法进行钢箱梁的安装，可以有效保证安装精度，同时节约了施工工期。

3 跨座式轻轨专用矮塔斜拉桥施工关键技术措施

3.1 钢箱梁节段优化及吊装顺序

设计全桥钢箱梁共45节梁段，标准梁段长度为8m，根据方案优化，将45段钢箱梁重新划分为19个节段。

变更后钢箱梁节段划分A0（主墩处）节段长度为12m，标准节段长度为15.3～26m，在边跨设置钢管支架，钢箱梁节段均采用400t浮吊吊装。

3.2 边跨支架设计

在东西两岸边跨段各设置边跨支架，边跨支架采用φ1520mm×10mm钢管形成立柱，立柱底部设置10m钢筋混凝土桩基锚入岩层5m，超灌5m，形成桩基锚固体系，立柱间采用φ630mm钢管和φ325mm钢管设置成立柱横联系，柱顶设置“十”字柱顶加强板及封顶钢板，封顶钢板顶部设置钢垫箱用于支撑钢箱梁，具体见图3。

图3 边跨支架侧面图（单位：m）

3.3 钢箱梁不对称吊装施工

施工现场采用1台400t浮吊吊装，依次由主墩向大小里程方向吊装，最后合龙跨中段钢箱梁。2号、3号墩A0钢箱梁均安装完成后，首先对2号主墩钢箱梁进行安装，再对3号墩钢箱梁进行安装，最后合龙跨中合龙段。具体安装次序及钢箱梁节段重量见表1。

表1 梁段不对称安装顺序及参数表

H跨中合龙段安装前，首先对边跨支架系统解除支撑受力，确保边跨段钢箱梁处于自由悬空状态，然后在两端C3梁段进行配重，最后选取在16～22℃温度合龙H合龙段，钢箱梁合龙完成后，调整斜拉索索力及结构线型。

3.4 钢箱梁精调整

在钢箱梁安装过程中，因为浮吊的安装精度较低，所以采用精调措施将钢箱梁调整到位，钢箱梁精度的调整分为2种形式，分别为粗调整和精调整。粗调整采用拉杆箱将止推板顶紧对平止推板，在止推板附近焊接马板马齐后，采用螺栓锁定匹配件。精调整以临时挠度测点为高程调整控制点，控制前后段高差，梁段调整到位后，施焊梁段焊缝，斜拉索初张后，浮吊松钩。

4 结束语

柳州市三门江跨江轻轨桥在确定钢箱梁安装方案中，通过进行详细的方案比选，综合经济性、进度、安全性、可操作性等因素，最终选择“浮吊+边跨段少支架不对称安装”方案。该方案在实施过程中，通过对设计梁段及吊耳进行优化，并在边跨设置钢管支架系统，调整钢箱梁吊装顺序，线形控制精度高，同时减少了吊装次数，降低了安全风险，缩短了占用航道时间。相比于传统的桥面吊机对称安装方案，该方案的可实施性高，同时可以节约工期与施工成本，为类似工程施工提供一定的参考。