大跨度大噸位鋼箱梁拖拉施工技術的研究與應用

周輝輝

摘? 要：本項目由于鋼箱梁為大跨度大噸位節段梁，橫向安裝跨度達40米，節段重量達300噸，且臨時支架最大高度達40米，現場地形復雜、場地狹小、道路坡度及彎度大，橋梁對面梁車和大噸位吊車均無法到達。為了解決以上問題，采用卷揚機結合運梁小車的拖拉方式實施鋼箱梁橫向整節段安裝，滿足了施工要求，確保了施工安全和節段安裝精度，加快了施工進度，取得了預期效果。

關鍵詞：大跨度大噸位;支撐高度高;地形復雜;拖拉;安裝精度

Abstract： As the steel box girder is a large-span and large-tonnage segmental girder with a transverse installation span of 40 meters and a segmental weight of 300 tons， and the maximum height of the temporary support is 40 meters， the site topography is complex， the site is small， the road slope and Camber are large， the bridge across the beam cars and large-tonnage cranes are unable to reach. In order to solve the above problems， the transverse whole section installation of steel box girder is carried out by means of hoisting machine combined with girder transporting trolley， which meets the construction requirements， ensures the construction safety and section installation precision， and speeds up the construction progress， has had the desired effect.

Key words： Large span large tonnage; Support the height; The complex terrain; Drag and drop; The installation precision

一、引言

本項目位于遵義市高鐵站附近，橋型為一座下承式鋼箱系桿拱橋，連接南宮山與高鐵站，橫跨湘江河，根據以往情況一般采用支架法和頂推法進行跨河鋼箱梁的施工即可滿足，但由于現場施工條件極差，場地狹小，施工便道彎度和坡度很大，大臨設備及材料無法進場，且臨時支架高度高，對面梁車和大噸位吊車無法到達，頂推方法無法實現，支架法太高且無場地無法吊裝，在有限的場地和條件下安裝這種結構復雜的鋼箱梁，需采用一種新型的、先進的、經濟適用、安全可靠的施工工法來完成此鋼箱梁節段的安裝。為此，通過對多種安裝方案進行可行性認證，綜合對比后，確定采用卷揚機結合運梁小車的橫向整節段拖拉方案來完成本項目鋼箱梁節段的安裝工作。確保工程能安全按質按期順利完工，該工程的完工對整個遵義市的基礎建設意義重大，成為湘江河上一道亮麗的風景線。

二、鋼箱梁的主要技術參數

本工法施工鋼箱梁為下承式鋼箱系桿拱橋面鋼箱梁，全橋長160米，寬40米，跨度為156米。該橋面鋼箱梁設計采用橫向變截面連續鋼箱梁，幅面梁體寬40m，跨中梁高1.88m，橫坡1.5%，縱坡1.22%。（見圖1）。

三、安裝技術的研究及實施

1. 工程施工的難點

現場情況見圖2，現場場地地形復雜，高差大，施工便道彎度及坡度大，場地狹小，橫跨湘江河。

2. 施工工法的選用

由于現場條件極其復雜，場地狹小，施工便道不利于施工，臨時支撐搭設難度極大，施工過程中存在多個交叉作業情況，且鋼箱梁節段噸位大，采用常規的支架法和頂推法進行該鋼箱梁的施工均無法滿足要求。經過可行性和經濟性比選后，采用了一種比較簡單易行的先進的施工工法，即“卷揚機結合運梁小車拖拉”的施工工法。

（1） 節段劃分

根據鋼箱梁的分段原則和鋼箱梁的分段要求，并經過對運輸路線的實地考察，再結合現場的吊裝限制，場內制作梁段劃分為長10米左右，寬4米左右的制作梁段。

考慮鋼箱梁的結構特點和整體受力的合理性要求，本方案中主要受力頂、底板及腹板縱、橫向拼接焊縫按規范要求不在同一截面上，均錯開200mm以上。

（2） 運梁小車的設計

由于鋼箱梁寬度為40米，拖拉節段梁重280噸，每個輪組設計承重為60噸，每套運梁小車采用6組輪組，每側3組。為了保證每組輪組均勻受力，防止偏載破壞軌道，在每個輪組支架設計了一個均衡座，并且在均衡座頂面放置了1～3層3cm的橡膠墊。

（3） 卷揚機選用

運梁小車牽引力計算：F = F1*K1 -F2 = cos0.7*G*K1 - sin0.7*G =（5.6-2.86）t =2.74t。其中：10米長梁段和運梁小車重量G=280t （考慮動載）; 滾動摩擦系數K1=0.02 （考慮軌道彎曲阻力）。

卷揚機選型：根據《起重機設計手冊》及以上計算結果選用兩臺5噸卷揚機，防止拖拉速度過快，需選用拖拉速度不大于1m/min的變頻無極調速卷揚機。卷揚機的主要參數：額定拉力50kN;鋼絲繩直徑Φ21.5;鋼絲繩額定速度1m/min;容繩量250m;卷筒直徑φ420mm;重量1380 kg。

3. 鋼箱梁的施工步驟

由于施工場地及便道限制，現場情況較復雜，汽車吊及梁車到不了對岸，因此，采用卷揚機拖拉方式自左至右進行整節段安裝，具體工步如下：

（1） 安裝臨時支架系統及卷揚機、軌道和運梁小車。

（2） 吊車站在1#臺臺背處吊裝鋼箱梁節段 1在拼裝胎架上 ，組裝并焊接完成后，用手動或液壓千斤頂，頂起組裝好的鋼梁節段 1 ，將運梁小車推進箱梁底部，將鋼箱梁落放在運梁小車上。

（3） 用兩臺卷揚機在兩側軌道左端拖拉運梁小車，拖拉時注意觀察兩側梁段前后距離，防止拖拉速度不一致，導致小車車輪別軌道，從而使軌道變形或受力不均。在保證拖拉速度在1m/min的情況下，將鋼箱梁安全平穩拖拉到位，為了防止鋼箱梁溜坡，可以在右側用一卷揚機輔助拖拉，梁段安裝尺寸到位后，用千斤頂頂起鋼箱梁節段 1在安裝位置，定位固定后，將運梁小車退出。

（4） 按上述步驟 （2）～（3）將鋼箱梁節段 2 ～ 14 放置在臨時支座上，折除運梁小車，從鋼箱梁節段 2 ～14，每調整好一節梁段的準確位置就焊接與前節梁段連接的橫向環焊縫。

（5） 直接用汽車吊吊裝節段15，橋面鋼箱梁架設完成。

四、總結

考慮到場地和條件的限制，且鋼箱梁橫向整節段重，橫跨湘江河，臨時支撐高度高及跨度大，施工便道彎度和坡度大，在常規的支架法和頂推施工工法無法實現的情況下，我們采用了 “卷揚機結合運梁小車拖拉”的施工工法，能安全可靠，實際可行的完成鋼箱梁的架設任務，保證了節段梁的安裝精度，取得了預期效果。

本次施工技術，采用了簡單的工裝和拖拉設備，既解決了由于場地限制無法吊裝的問題，也解決了大噸位大跨度高支撐鋼箱梁的架設問題，確保了安全，節省了大量的資源，同時又可大大縮短了施工工期，符合節能減排的要求，未對環境造成影響，將是市政異形鋼箱梁施工的一次成功的安裝案例。

參考文獻

[1] 北京鋼鐵設計研究總院.鋼結構設計規范.北京：中華人民共和國建設部，2003

[2] 張質文，虞和謙，王金諾，等.起重機設計手冊.北京：中國鐵道出版社，1998

[3] 交通部.道路大型物件運輸管理辦法.交公路發（1995）1154號，1995