下承式鋼桁梁拖拉法施工

李新忠

摘 要：該文主要結(jié)合實(shí)際工程案例，針對鋼桁梁桿件工廠加工制作，現(xiàn)場桿件拼裝、栓合、焊接，通過滑道橫移鋼桁梁至線路中心，采用拖拉法進(jìn)行鋼桁梁的架設(shè)等做了簡單闡述，并提出了施工技術(shù)中應(yīng)該注意的事項(xiàng)及措施。

關(guān)鍵詞：下承式 栓焊梁 拖拉法

中圖分類號(hào)：U443135 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）01（c）-0117-02

1 施工概況

新建深圳羅湖鐵路橋主跨為40 m的下承式栓焊梁。鋼梁的主桁、橋面系采用16Mnq普通低合金鋼，人行道及檢查設(shè)備采用16Mn鋼。主桁采用三角桁式，桁高11 m，主桁中心距9.75 m，節(jié)間長10 m，橋門架設(shè)在鋼梁兩端，均采用三角桁架結(jié)構(gòu)，上楣桿為焊接箱型，其余桿件采用焊接I型截面。在鐵路縱梁外側(cè)及兩線中間設(shè)鐵路工作人員走道，上弦設(shè)檢查梯，下弦設(shè)檢查吊車，全橋重量約224 t。橋臺(tái)基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，樁徑1.8 m，樁長45 m，每個(gè)臺(tái)12根，共計(jì)24根鉆孔樁。

2 施工方案

鋼桁梁桿件工廠加工制作，現(xiàn)場桿件拼裝、栓合、焊接及拼裝在深圳側(cè)羅湖鐵路橋橋頭上游處場地施工。拼裝結(jié)束后，通過滑道橫移鋼桁梁至線路中心，采用拖拉法進(jìn)行鋼桁梁的架設(shè)，利用拆除老橋時(shí)所用的滑道和六四式軍用梁膺架拖拉施工。梁體到位后，先用臺(tái)座上的千斤頂保險(xiǎn)垛替換軍用梁膺架支撐，然后拆除軍用梁，頂落梁，進(jìn)行橫移就位，施工作橋面系。

3 施工方法

3.1 拖拉架設(shè)設(shè)計(jì)

新建羅湖鐵路橋40 m鋼桁梁采用拖拉法架設(shè)，鋼梁在深圳側(cè)搭設(shè)平臺(tái)，下設(shè)滑道，全部拼裝成型后，采用單筒慢速卷揚(yáng)機(jī)利用滑輪組牽引鋼梁架設(shè)，然后頂梁落梁就位。

（1）設(shè)計(jì)思路：

改建羅湖鐵路橋橋跨LP=40 m，二橋臺(tái)之間凈距為35.2 m，充分利用拆除拖拉時(shí)的膺架進(jìn)行拖拉架設(shè)施工。將原有軍用梁從兩邊延長34 m，深圳側(cè)跨過跨頂，在靠深側(cè)橋臺(tái)處增設(shè)軍用墩以穩(wěn)定統(tǒng)一連接為一連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)檢算時(shí)取最大跨以簡支梁進(jìn)行計(jì)算，即計(jì)算跨度L=30 m進(jìn)行計(jì)算。

（2）拼裝臺(tái)架概況

拼裝臺(tái)架頂面與拖拉肩架頂面高程一致，確保滑道順接，拼裝臺(tái)架采用鋼木組合結(jié)構(gòu)，配合組合鋼楔用以調(diào)整頂面高度，拼裝臺(tái)架按拖拉拆除的下滑道設(shè)計(jì)，中間加設(shè)連接桿件以確保下滑道即拼裝臺(tái)架的穩(wěn)定性。

（3）拖拉膺架驗(yàn)算：

膺架采用軍用梁每邊6片，共12片列入計(jì)算；

a.12片軍用梁恒載依均布荷載計(jì)算

g=12×0.19t/m=2.28t/m=22.8 kN/m

b.鋼桁梁重量：224T=2240 kN

c.跨中最大彎矩計(jì)算

Mmax=1/4×1120×30+1/8×22.8×30×30=10965 kN·m

（4）一片軍用梁允許彎矩[M]

拖拉過膺架時(shí)，軍用梁弦桿按偏心受壓考慮，查軍用梁手冊，當(dāng)12片梁弦桿偏心受壓時(shí)，對一片單層軍用梁弦桿來說：

其允許拉力 [N1]=1410 kN

允許壓力 [N2]=1310 kN

故軍用梁的允許彎矩由[N2]決定，可得

其容許彎矩

[M]=[N2]×h=1310×1.5=1965 kN.m

⑤需軍用梁片數(shù)n

n=Mmax/[M]=10965/1965=5.58片

取n=12（因n=12.11時(shí)驗(yàn)算通不過）

3.2 拖拉架設(shè)施工

（1）施工方法

在河道中搭建滿布軍用梁膺架，卷揚(yáng)機(jī)配滑車組將鋼桁整體施工拖拉就位。

（2）滑移設(shè)施

上滑道設(shè)在鋼桁梁主桁大節(jié)點(diǎn)下，鋼墊板與大節(jié)點(diǎn)之間采用扣件緊密邊接，鋼墊板下設(shè)聚四氟乙烯滑塊。

下滑道采用鋼軌，鋪設(shè)在軍用梁膺架橫向鋼枕上，作成通長連續(xù)滑道，膺架跨中下?lián)隙容^大處設(shè)木枕或用鋼楔進(jìn)行調(diào)平。

（3）牽引設(shè)施

選用兩臺(tái)單筒慢速電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)在兩側(cè)拖拉，動(dòng)滑車用千斤頂繩栓系在下平聯(lián)結(jié)點(diǎn)處，為便于栓系，可將三要根短軌加以墊木，設(shè)于節(jié)點(diǎn)處。

鋼梁小量的橫向移動(dòng)用千斤頂橫向頂推實(shí)施。

牽引時(shí)鋼梁會(huì)跳躍前進(jìn)，改善的辦法是縮短鋼線繩的總長度，加快卷揚(yáng)機(jī)速度，減少滑車組門數(shù)，加粗鋼絲繩直徑。

在拖拉過程中，要嚴(yán)格控制引導(dǎo)鋼梁按既定方向前進(jìn)。如在鋼梁外側(cè)安裝導(dǎo)向角鋼或支墩兩側(cè)安側(cè)向支架，內(nèi)橫放千斤頂調(diào)整鋼梁橫向位置。

（4）施工步驟

a.搭設(shè)河道中滑梁軍用梁膺架施工平臺(tái)，然后鋪設(shè)施工平臺(tái)上及深圳側(cè)鋼桁拼裝至平臺(tái)間的下滑道。

b.鋼桁梁在拼裝場拼裝完畢后，用千斤頂將梁整體頂起適當(dāng)高度，鋪設(shè)下滑道，同時(shí)在主桁大節(jié)點(diǎn)下安裝鋼墊板及聚四氟乙烯滑塊。

c.在鋼桁梁的上、下滑移設(shè)施調(diào)整好后，緩慢落梁。

d.安裝滑梁縱拖牽引裝置，并檢查使其處于完好的工作狀態(tài)。

e.開動(dòng)拖拉卷揚(yáng)機(jī)，將鋼桁梁緩慢縱拖滑移就位。

3.3 頂落梁移梁就位

鋼桁梁縱拖到位后，先落到臨時(shí)支座上，位置調(diào)整及落到永久支座上時(shí)需進(jìn)行頂落梁、墩面移梁作業(yè)。

（1）頂落梁

頂落梁用千斤頂只按其額定起頂能力的50%控制使用，用同一油泵供油的千斤頂必須是一型號(hào)的油頂，使用時(shí)用油管并聯(lián)使之同步升降。

鋼梁受頂位置必須是設(shè)計(jì)指定的位置，一般應(yīng)對準(zhǔn)弦桿的豎向節(jié)點(diǎn)板和加勁角鋼、橫梁上的加勁板、壓桿的豎向中心線和頂梁牛腿安放千斤頂。

千斤頂?shù)酌鎽?yīng)支放在水平面上，其合力應(yīng)與下面的支托結(jié)構(gòu)中心線重合，以免導(dǎo)致不均勻下沉。endprint

安放在千斤頂?shù)幕钊斆媾c支座底面之間的分配梁，作用是將集中荷載分布到較大范圍內(nèi)。可利用舊軌截成800～1200 mm一組焊成扣軌束刨消平整后使用，其頂面可另加20 mm厚鋼板1～4層調(diào)節(jié)高低。

（2）墩面移梁

當(dāng)鋼梁拖拉到位后可能因種種原因不能與設(shè)計(jì)位置保持一致，必須在墩位處做少量縱橫移進(jìn)行調(diào)整。

縱橫移由上下滑道、輥軸（或滑塊）及水平千斤頂?shù)仍O(shè)施組成。

a.橫移：可直接在橫梁加勁肋下放置千斤頂，在千斤頂?shù)捻斆婊虻鬃掳卜泡佪S，然后用水平放置的千斤頂橫向施力即可使鋼梁橫移就位。

b.縱移：采用推頂法移梁，將移梁設(shè)施左右對稱的縱向安置在節(jié)點(diǎn)下，用水平千斤頂即可實(shí)施縱移。

縱移與橫移不得同時(shí)進(jìn)行。

3.4 支座安裝

（1）橋臺(tái)頂面的準(zhǔn)備工作

橋臺(tái)竣工后根據(jù)實(shí)測資料，結(jié)合基礎(chǔ)沉降、座板墊層厚度等，修正支承墊石頂面高程，用水平尺仔細(xì)找平至完全符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)復(fù)測修整預(yù)留的錨栓孔位置。

（2）支座的檢查驗(yàn)收

支座的材質(zhì)和制造精度要符合設(shè)計(jì)和《鐵路鋼橋制造規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定，對發(fā)運(yùn)到工地的支座進(jìn)行外觀檢查和對組裝后的輪廓尺寸進(jìn)行復(fù)查，不合格的不得使用。

（3）灌筑砂漿墊層

支座在墊石上擺放好后，用鏈滑車將支座吊在鋼桁梁下，然后頂起鋼梁，使支座底面比設(shè)計(jì)高程高出2mm，并在支座下打入鋼楔。全面復(fù)核底板四角高程及橫梁頂面高程，調(diào)整上下擺間隙等，待全部合格后采用灌漿法灌筑砂漿墊層。

（4）質(zhì)量檢查

固定支座與活動(dòng)支座的上、下擺既要密切接觸，又要使上擺能自由地繞下擺轉(zhuǎn)；上擺槽形與下擺弧形部分順橋方向的前后空隙要相等，容許誤差為±1 mm。

活動(dòng)支座的輥軸與下擺及底板之間要密貼，縫隙不得大于0.2 mm。輥軸應(yīng)與橋梁中線相垂直，各輥軸彼此間的間距誤差不得大于1 mm。

支座十字線扭轉(zhuǎn)偏差及其四角相對高差，固定支座安裝位置等的容許誤差應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定。

3.5 鋼梁工地涂裝

鋼桁梁安裝完畢后，對鋼梁外露面進(jìn)行噴鋅修復(fù)，涂面漆一道，面漆采用氟碳漆。

鋼梁外露面噴鋅前須經(jīng)噴砂處理，潔凈無濕現(xiàn)象，露出銀灰金屬本色并且有一定粗糙度，噴砂與噴鋅間隔不得超過4小時(shí)。噴鋅厚度以0.3～0.5 mm為宜，完畢后隨即在噴鋅層上涂以耐磨防銹底漆以封閉噴層上的細(xì)小毛孔。

涂裝采用噴漆槍噴涂，噴涂時(shí)噴槍與工作面應(yīng)垂直，噴嘴與桿件的距離保持在20～25 cm，采用橫噴或縱噴，每次壓疊一半。涂漆時(shí)氣溫不得低于5 ℃，有雨、霧、雪或相對濕度大于80%均不得涂漆，四級(jí)風(fēng)時(shí)停止噴涂。

鋼桁梁涂裝完后應(yīng)表面光澤、顏色均勻、沒有露底、漏涂、涂層剝落、涂膜破裂、起泡、劃傷及咬底等缺陷。

3.6 施工技術(shù)措施及注意事項(xiàng)

（1）鋼桁梁構(gòu)件作樣和號(hào)料的安要求預(yù)留余量；零件矯正優(yōu)先采用冷矯，熱矯時(shí)溫度控制在600～800 ℃；構(gòu)件采用國際上先進(jìn)的機(jī)具和特制定位模具進(jìn)行下料加工。

（2）鋼桁梁構(gòu)件組裝焊接前必須徹底清除待焊區(qū)域的鐵銹、氧化皮、油污、水分等，使其表面顯露金屬光澤；焊工和無損檢測人員必須通過考試并取得資格證書，且只能從事資料證書中認(rèn)定范圍內(nèi)的工作；嚴(yán)格控制施焊工藝和外界濕度、溫度等作業(yè)條件。

（3）鋼桁梁在工地拼裝時(shí)應(yīng)左右對稱進(jìn)行，并盡快組拼成閉合三角形以形成穩(wěn)定的幾何體系；起吊構(gòu)件前，應(yīng)嚴(yán)格核定構(gòu)件重量是否在相應(yīng)吊距的額定起重量以內(nèi)，經(jīng)試吊無意外后方可提升。

（4）高強(qiáng)螺栓終擰后必須逐個(gè)檢查其軸力是否與設(shè)計(jì)一致，合格后立即涂漆保護(hù)；拖拉架設(shè)前必須進(jìn)行穩(wěn)定性、支座反力、撓度應(yīng)力及加固、牽引等計(jì)算，精心進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。

（5）頂落梁采用的千斤頂只能按其額定起頂能力的50%控制使用，用同一油泵供油的千斤頂必須是同一型號(hào)，使用分流閥和并聯(lián)油管使千斤頂同步升降。

（6）鋼桁梁拖拉時(shí)必須派專人檢查牽引設(shè)備、導(dǎo)向裝置、滑移裝置、軍用梁膺架、鋼梁前移等工作情況，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)停止拖拉，采取措施進(jìn)行處理。

（7）頂落梁時(shí)必須設(shè)有保險(xiǎn)支垛，保險(xiǎn)支垛隨梁體的起落及時(shí)加高或降低，并用鋼板等調(diào)整到與鋼梁底面和最大間隙不超過2 cm；隨時(shí)觀測鋼梁縱向和橫向的高低差，每起落5 cm高度時(shí)要停止一下，測量兩桁高差不大于3 cm時(shí)，方可進(jìn)行下一次頂落。

4 結(jié)語

新建深圳羅湖鐵路橋鋼桁梁把復(fù)雜的加工程序安排在工廠完成，現(xiàn)場桿件拼裝、栓合、焊接，通過滑道橫移鋼桁梁至線路中心，拖拉法進(jìn)行鋼桁梁的架設(shè)。與傳統(tǒng)的搭設(shè)支架吊裝架設(shè)法相比，施工周期短，設(shè)備投入少，不僅工期提前了15 d，而且成本節(jié)約了35萬元。施工工程迅捷、安全、科學(xué)、可靠，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，希望能對廣大建筑工程施工的同行們有一定的借鑒意義。

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