木蘭溪特大橋128 m 鋼箱系桿拱糾偏工藝

徐磊

1 工程簡介

新建鐵路福州—廈門線木蘭溪特大橋位于福建省莆田市涵江區境內，全長6 830.6 m。其中在DK95+476處采用系桿拱上跨福廈高速公路，與公路成25°夾角，橋下凈高6.5 m。

系桿拱為下承式鋼箱系桿拱肋橋，其跨度為128 m，全橋長130.4 m，主拱軸線采用二次拋物線，矢跨比為1/5.333，矢高24 m;系梁、拱肋橫向中心距16 m，內側凈寬14.2 m，外廓凈寬17.8 m。此橋由鋼箱拱、吊桿、系梁、主次橫梁、縱梁及橋面板組成。全橋拱肋設9根橫撐連接，對稱設在第2號、3號、4號、6號、7號吊桿位置，吊桿共設13對，間距為(10+12×9+10)m。

2 拱肋內侵產生原因

木蘭溪特大橋在系梁、拱肋安裝過程中，發現84號墩側各吊裝的三節段拱肋后，拱肋中軸線偏離設計的拱中軸線，使得第一根橫撐無法安裝，下一段拱肋無法安裝。經過對各部件結構尺寸以及控制數據反復的量測，并經過邀請部分專家進行研討論證，確定拱肋產生內侵的主要原因如下：

1)鋼構件在制造過程中，其制造精度雖然能夠滿足要求，但是其產生的制造誤差以及鋼板在拼焊過程中產生的焊接變形經累計超過限值;2)安裝過程中，僅在兩側系梁底部距離一定間隔設置了單根臨時支墩，雖然整體支撐受力能夠滿足要求，但是在系梁間安裝橫梁及橋面板時，受到橫梁及橋面板的自重影響，使得兩側系梁產生向內側旋轉現象，內侵值約3 mm～13 mm;3)系梁向內側旋轉，使得系梁上的吊桿節點板向內側傾斜，吊桿與節點板通過高強螺栓連接后，致使吊桿頂端也向內側傾斜(見圖1)。根據測量情況，84號墩側，曲線內側拱肋向橋中心線偏移26 mm，曲線外側拱肋向橋中心線偏移60 mm(見圖2)。

3 拱肋內侵糾偏措施

3.1 系梁內侵糾偏措施

1)為了減少橋面板對系梁的加壓荷載，減少系梁的內侵角度，我們在每根主橫梁端部增設325 mm鋼管支架，其上設置200 t液壓千斤頂進行支頂，并增設鋼管腳手架，進行縱橫向連接，以保證支撐體系的整體穩定性。

2)將系梁兩側與橋面板焊接的縱縫割開，根據需要將主橫梁腹板上的高強螺栓拆除，在84號墩端3號吊桿與85號墩端3號吊桿處的系梁頂采用支撐桿和千斤頂向兩側頂推。

3.2 拱肋內侵糾偏措施

1)先對已安裝拱肋節段及吊桿節段的實際偏移量進行精確測量。

2)在拱肋上端處的橋面上搭設支墩，高度能使糾偏桿放上后頂住兩肋，糾偏支撐桿要有足夠的強度和剛度。在兩邊拱肋上安裝托架，能托住糾偏支撐桿。

3)用80 t千斤頂兩臺，從兩側頂住拱肋向兩邊偏移。在千斤頂加力過程中，隨時監測兩邊拱肋頂端中心線的變化情況，當拱軸線達到要求時，測量橫撐處的值，達到可安裝尺寸時吊裝橫撐。

4)在頂推過程中，如有一側的拱軸線達到設計值，另一側未達到設計值，達到設計值一側拱肋應加強，以防外侵。加固后再用千斤頂頂推，使另一側拱肋軸線也達到設計值，停止頂推。

5)在頂推過程中，如遇到頂推力過大，頂推較為困難時，根據需要將拱肋分段間的環縫割開，然后施頂，軸線達到要求后，再進行環縫焊接，焊縫探傷按要求進行，達到設計要求。

6)當糾偏時，如有部分節點板難以達到要求時，可用火工矯正節點板，以保證吊桿安裝垂直度。矯正溫度控制在600℃ ～800℃。火工矯正在距離系梁面板25 mm處進行，根據各吊桿偏移量，計算出節點板需矯正的角度(見圖3)。

7)為保證后續拱肋吊裝能夠順利進行，我們在拱肋間增設了支架進行吊桿限位。支架主要采用貝雷梁搭設，貝雷梁支架分為四片，用900 mm和450 mm的支撐架進行連接。貝雷梁放在系梁頂面，貝雷梁基礎板與系梁焊牢。拱肋支架主要用于支撐拱肋兩端，支架通過與吊桿固結形成穩定體系，支架之間用鋼管架進行縱橫向連接，使貝雷梁支架與鋼管支架形成復合支撐體系，貝雷梁支架作為主要支撐部件，鋼管支架主要保證整體穩定性(見圖4)。

4 應用效果

通過采用上述針對系梁及拱肋等一系列的糾偏措施，拱肋節段的吊裝速度有了很大的提高，按時完成了系桿拱的整體吊裝，滿足了業主要求的進度目標。在全部安裝完成后，我們對全橋進行了穿線測量，系梁、拱肋以及標高等指標均能滿足設計要求。

［1］ 賈玉福.鋼箱拱橋拱肋的力學穩定性分析［J］.山西建筑，2009，35(11)：299-300.