下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工

楊 楠

(中交二公局第五工程有限公司，陜西 西安 710119)

0 引 言

本次項目為G309-S101連接線工程二標鋼箱梁安裝技術及安全專項方案，適用于濟南G309-S101連接線工程安全專項方案，包含鋼箱梁吊裝與頂推施工，針對下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工內容如下。

1 下承式網狀系桿拱橋總體布置

本標段起訖樁號為K3+671.212～K6+741.392，路線全長3 070.18 m。起于美里北路交叉口處，終于G309交叉口處。主要包括主橋、南北岸引橋、匝道橋梁。下承式網狀系桿拱橋總體布置示意圖，如圖1所示。

主橋上部結構采用下承式網狀吊桿拱橋，跨徑布置(95+280+420+280+95)=1 170 m，整幅布置，梁高4.0 m。主跨梁長420 m，拱肋水平投影矢高69.5 m，次中跨梁長280 m，拱肋水平投影矢高46.2 m，邊跨梁長95 m。

2 下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋基本參數

下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋共計分為123個節段，其中兩邊95 m跨各10個間節，兩個次中跨各29個間節，中跨45個節間。鋼箱梁材質為Q345qE、Q420qE，為單箱三室箱形截面，分為標準段、拱梁節點段，其標準節段為9 m，每間隔4.5 m設置一道空腹式橫隔板和外側挑臂，標準節段重248.3～335.8 t。橋面板采用12 cm鋼筋混凝土現澆結構，鋼梁與橋面板之間利用剪力釘連接。下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋由錨固吊索單元等組成，如圖2所示。

圖2 下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋構造圖

標準段頂板板厚12～20 mm，間距700～750 mm；斜底板板厚12 mm，主梁設置兩道腹板，腹板高3.82m，板厚28～36 mm，兩道腹板之間設置一道24 mm厚橫向加勁；橫隔板采用空腹式隔板，隔板間距4.5 m，板厚14 mm，空腹式部分采用桁架結構，桁架腹桿采用雙角鋼，角鋼規格為L220×20 mm、L200×16 mm，節點板板厚24 mm，角鋼通過高強螺栓與節點板連接。

設計圖紙中確定的拱肋及主梁梁段劃分及重量(考慮1.5%焊縫增重)，見表1。

表1 箱梁自重荷載(420 m跨)

3 下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工

3.1 總體施工思路

本次下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工總體思路如下：

(1)受施工環境和現場條件的影響，在P19#墩和P20#墩之間設置鋼箱梁拼裝平臺，鋼箱梁按照北岸280 m次中跨、420 m中跨、南岸280 m次中跨的先后順序逐跨頂推施工，最后原位拼裝南北岸95 m的邊跨。

(2)鋼箱梁在鋼結構加工廠按照設計要求加工成鋼箱梁節段，通過運梁模塊小車運至提梁站位置，然后通過提梁門架將鋼箱梁起吊放置到鋼箱梁平移小車上，平移小車載重鋼箱梁平移至鋼箱梁拼裝平臺位置，鋼箱梁通過卷揚機牽引滑移至鋼箱梁拼裝位置，精確調整定位后與鋼導梁連接[1]。按照順序進行鋼箱梁節段的拼裝、頂推，直至整跨鋼箱梁拼接完成后，將整跨鋼箱梁頂推到位，完成鋼箱梁的安裝。

(3)鋼箱梁頂推采用步履式頂推裝置，為保證頂推過程中的工程質量和線型要求，在鋼箱梁拼裝平臺上每次拼裝、頂推不超過3個節段。

(4)鋼拱肋按照北岸280 m次中跨、420 m中跨、南岸280 m次中跨的順序逐跨安裝。采用梁上布置的120 t龍門吊分節吊裝安裝。其280 m跨鋼拱肋采用滿堂支架法安裝；420 m跨鋼拱肋采用三段法安裝，兩側梁端60 m鋼拱肋采用滿堂支架法安裝，中間約300 m鋼拱肋采用先在鋼箱梁上低處臥拼成型，然后整體提升安裝工藝。

(5) 在整個鋼結構安裝過程中，要按照監控指令的要求進行隨時調整，以確保施工過程中的安全和質量。

3.2 下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工流程

下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工步驟如下：

步驟一：搭設支棧橋及水上施工平臺，完成鋼梁拼裝平臺，頂推臨時墩、墩旁支架的搭設，安裝頂推設備，如圖3所示。

圖3 步驟一施工示意圖

結合圖3所示，完成后開始拼裝北邊跨280 m鋼箱梁大樁號側前3節段共36.175 m，安裝前導梁[2]。開始首段頂推，拼裝平臺上的滾輪與步履式千斤頂同步頂升100 mm，利用步履式千斤頂頂推鋼箱梁前移。

步驟二：鋼箱梁繼續拼裝、頂推，每次頂推2～4標準節段長度。拼裝平臺上鋼箱梁的后懸臂需分別小于等于30 m(后懸臂長度內含梁拱結合段)、35 m(后懸臂長度內不含梁拱結合段)。

步驟三：北邊跨280 m整跨鋼箱梁持續頂推，直至頂推到位，拆除前后導梁，如圖4所示。

圖4 步驟三施工示意圖

結合圖4所示，利用步履式千斤頂與臨時墊墩之間的相互轉換，逐步落梁(支座事先安裝好)，完成北次中跨280 m鋼箱梁的安裝。

步驟四：采用與北邊跨280 m鋼箱梁同樣的施工工藝，開始中跨420 m鋼箱梁的拼裝、頂推，安裝前后導梁。同時，在北邊跨280 m的鋼箱梁上拼裝120 t龍門吊，并用龍門吊拼裝拱肋支架。

步驟五：持續頂推，直到中跨420 m鋼箱梁頂推到位、完成落梁；在北邊跨280 m鋼箱梁上滿堂支架法進行鋼拱肋的拼裝，鋼拱肋按照分節由北向南采用梁上120 t龍門吊順次安裝，鋼拱肋的分節控制在100 t范圍內。

步驟六：采用與北邊跨280 m鋼箱梁同樣的施工工藝完成南邊跨280 m鋼箱梁的頂推、落梁安裝；完成北邊跨280 m鋼拱肋的安裝，將龍門吊移至中跨420 m，進行拱肋支架的安裝。

步驟七：中跨420 m鋼拱肋采用三段法安裝，梁端頭各60 m采用滿堂支架法拼裝到位，中間300 m先在鋼箱梁上臥拼，然后采用整體提升法提升到位，安裝合攏段完成中跨420 m鋼拱肋的安裝；鋼拱肋按照分節由北向南采用梁上120 t龍門吊順次安裝，鋼拱肋的分節控制在100 t范圍內，安裝提升支架[3]。按照監控指令逐步拆除北邊跨280 m鋼拱肋拼裝支架，開始吊桿的安裝。

步驟八：安裝中段拱肋的提升、對拉等工裝系統，按照監控指令將中間段鋼拱肋整體提升到位；吊裝安裝兩側的合攏段，按照監控指令逐步拆除提升、對拉等工裝系統，完成中跨420 m鋼拱肋的安裝。

步驟九：按照監控指令逐步拆除中跨420 m鋼拱肋拼裝支架，開始吊桿的安裝；按照北邊跨280 m鋼拱肋安裝工藝，滿堂支架法完成南邊跨280 m鋼拱肋的安裝。

4 結束語

通過下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工研究，能夠取得一定的研究成果，保證交工驗收的質量達到驗收標準。在后期的發展中，還應加大對下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工方法的研究力度。截至目前，國內外針對下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工研究仍存在一些問題，在日后的研究中還需要結合先進的科學技術，為提高下承式網狀系桿拱橋鋼拱肋安裝施工質量提供參考。