多线铁路大跨度斜拉桥钢桁梁安装施工工法.docx

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1、多线铁路大跨度斜拉桥钢桁梁安装施工工法1前言随着桥梁建设技术的不断发展，大跨度桥梁正以日新月异的态势快速涌现，而钢梁桥因其比预应力碎桥有着更好的跨越能力和耐久性而被广泛应用，其主要结构形式有：钢桁梁（拱）桥、钢箱梁（拱）桥、钢桁梁斜拉桥及钢桁梁悬索桥等。钢梁架设方法也很多，其施工方法的选择不仅要考虑桥梁形式、跨度、宽度，桥位处的水文、地质地形等条件，还要考虑交通、设备、工期、造价等因素，钢梁安装主要有：腐架拼装法、悬臂拼装法、浮吊安装法、顶推（拖拉）法、浮运架设法、整体安装法、散件组拼（散拼）法等。一座复杂大桥的建设，因地形条件和施工成本限制，往往会综合运用以上多种方法，如何使多种工艺方法衔接

2、运用，提高钢梁桥施工进度和质量，成为一个施工关键技术重点。中交四航局第一工程有限公司承建贵广铁路北江特大桥、思贤窖特大桥工程，并依托项目开展研究，总结形成了大跨度斜拉桥钢桁梁安装采用浮吊安装、膺架拼装和悬臂拼装综合运用的多线铁路大跨度斜拉桥钢桁梁安装施工关键技术，并形成了本工法。多线铁路大跨度斜拉桥钢桁梁施工关键技术于2017年7月由中国公路建设行业协会组织鉴定，研究成果总体达到“国际先进”水平，并获得协会科技进步二等奖。该技术已成功应用于新建贵阳至广州铁路工程的重点工程北江特大桥、思贤窖特大桥多线铁路大跨度斜拉桥钢桁梁施工工程。2特点多线铁路大跨度斜拉桥钢桁梁施工工法具有以下特点：2.0.1

3、跨越能力大。由于钢材强度高，在相同承载能力条件下；与钢筋混凝土桥梁相比，钢桥构件的截面较小，所以钢桥的自重较轻，最适合于建造大跨度的桥梁。2. 0.2工厂化制造。钢桥构件采用专业化工厂生产，由专用设备加工制作，不受季节的限制，加工制造速度快、精度高，质量容易得到控制，因而工业化制造程度高。2.0.3运输便于。由于钢桥构件的自重较轻，特别是在交通不便的山区便于汽车运输。2.0.4安装速度快。钢桥构件便于用悬臂施工法拼装，有成套的设备可用，拼装工艺成熟，安装速度快。2.0.5钢桥构件易于修复和更换。单根杆件重量轻，容易修复和更换。3适用范围本工法适用于跨河、跨海的大、中跨度的斜拉或连续钢桁梁桥。4

4、工艺原理钢桁梁桥可以看作是将实腹的钢板梁桥按照一定规则空腹化的结构形式，结构整体上为梁的受力方式，即主要承受弯矩和剪力的结构。钢桁梁桥由主桁、联结系、桥面系、制动联结系、桥面、支座及桥墩（桥台）组成。主桁钢桁梁桥的主要承重结构，最常采用的是平面桁架，在竖向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。主桁由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。联结系分为纵向联结系和横向联结系，将两幅主桁架联成坚强的空间桁架结构，能承受任何方向的荷载并可靠地传递到支座。采用纵横梁体系作为其桥面系，由横梁、纵梁及纵梁之间的联结系组成，其作用是承受由桥面传来的竖向和纵向荷载，并传递给主桁节点。5、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程步

5、骤一（图5.2T）：墩旁膺架安装完成后，利用固定在边跨的浮吊从江面运输船取梁架设墩顶E14E15节间。图5.2-1步骤二（图5.2-2）：1、在主跨固定第二台浮吊，通过从江中取梁安装E15E16节间钢梁。2、边跨浮吊与主跨第二台浮吊同时施工安装E13E14节间钢梁。3、对称悬挂并张拉第一对斜拉索。图5.2-2步骤三（图5.2-3）：1、主跨浮吊，通过从江中取梁安装E16E17节间钢梁。2、边跨浮吊同时施工安装E12E13节间钢梁。3、对称悬挂并张拉第二对斜拉索。图5.2-3步骤四（图聚2-4）：1、主跨浮吊安装主墩主跨桥面吊机。2、边跨浮吊同时施工安装边跨桥面吊机。3、安装完后进行桥面吊机的调

6、试。步骤五（图5.2-5）：按照步骤一至步骤四安装另一主墩（244#墩）五节间钢梁及桥面全回转吊机。图5.2-5步骤六（图5.2-6）：1、主跨桥面全回转吊机，通过从江中取梁安装E17E18（E31E32）节间钢梁。2、边跨桥面全回转吊机同时施工安装EIIEI2（E37E38）节间钢梁。3、对称悬挂并张拉第三对斜拉索。图5.2-6步骤七（图5.2-7）：重复步骤六，直至中跨合龙。步骤八（图5.2-8）：两边跨桥面吊机继续向前安装钢梁，直至两边墩。图5.2-8步骤九（图5.2-9）：1、利用贵阳侧边主跨桥面吊机依次拆除另外三台桥面吊机;2、在贵阳侧引桥桥面利用步履式汽车吊拆除最后一台桥面吊机。图

7、5.2-9步骤十（图5.2T0）：1、拆除边跨边跨临时桩和主墩处临时支架。2、调整起顶装置，将钢梁降到支座上，完成第一次体系转换。3、桥面系及附属工程施工。4、再次调整全桥索力，调整钢桁梁至设计高程，完成二次体系转换。5、动静载试验及交工验收。5.3操作要点5.3.1杆件的预拼为便于钢梁安装，架设前在预拼场要将部分零小杆件预拼成一大部件。杆件预拼前，应根据设计图绘制预拼图和螺栓标注图，清查杆件编号和数量，在基本杆件上标出螺栓长度区域线，起吊重心位置和单元重量及安装方向。拼装冲钉的公称直径应与工厂试拼中钉孔重合率相适应，拼装冲钉的公称直径宜小于设计孔径O.2mm。冲钉材质可选用35号或45号碳素

8、结构钢制作，并经过热处理方能使用。冲钉圆柱部分的长度应大于板束厚度，冲钉使用多次后，经检查如不符合偏差要求，应予以更换。节点板、拼接板与杆件预拼时，先均匀分布打入钉孔总数25%的冲钉，再上75%的高强度螺栓进行初拧，检查合格后以白色油漆在螺栓头作标记，然后逐个把冲钉换上螺栓，亦作一般拧紧，再将第二批高强度螺栓进行初拧，经检查合格后亦用白色油漆作标记。最后按照“施拧工艺”规定，把全部高强度螺栓进行终拧，终拧后用红色油漆作标记，终拧的螺栓经过检查合格后，作出标记，预拼工作才算完成。在弦杆对插处，留出三排高强度螺栓不装。每根杆件预拼后，均应经值班技术人员检查签认，并填写预拼杆件登记卡片，然后由质量检

9、查人员检查验收，对检查合格的预拼杆件，值班技术人员和检查人员共同签字后方可上桥安装。5.3.2构件的运输边跨杆件由运输船从预拼场运至安装点下方，桥面吊机进行安装。辅跨杆件由运输船从预拼场运至全回转吊机下方，全回转吊机进行安装。主跨杆件由运输船从预拼场运至辅跨桥面吊机下方，由桥面吊机升放到运梁小车上，运梁小车在下层桥面上走行至主跨全回转吊机下方，全PI转吊机进行安装。5.3.4节间杆件安装要点安装钢梁杆件一般由下而上，先下平面，后立面，要尽快形成闭合稳定的结构体系，然后安装上平面。还应注意吊机的起吊能力和最大吊距，杆件的供应，先装杆件不得妨碍后装杆件，上下游体系两桁对称架设，避免偏载。1、上下弦

10、杆安装1）上下弦杆采用4根千斤绳四个头用吊耳起吊，吊耳安装在弦杆顶面接头拼接板的螺栓孔上。栓捆时应注意杆件上标示的重量和重心位置。栓捆后应试起吊，调整杆件前后左右水平。2）拼装脚手架起吊前应挂在弦杆上，拼装接头前后一片并应安放脚手板，接头对上后移向接头位置用于拼装。3）上下弦杆一般采用水平插入法安装，当吊装的后端接头拼接板接近先装弦杆端头时，用小撬棍拨正对接端头使其插入拼接板，然后将导链滑车前端插入上拼接板预留螺栓孔，导链滑车施力对拉，吊机随之起落，弦杆插入安装快到位时先打入对位尖冲钉其后在栓孔群四周打入四个定位冲钉，随即安装46个高强螺栓，确认板缝间无任何杂物时，即拧紧螺栓，同时安装其余栓孔

11、的各25船中钉和螺栓吊机松钩。4）若部分上弦杆因节点斜杆为口形四向内外都有拼接板，弦杆按正常水平插入有一定困难，可先将弦杆向下插入斜杆，其安装后端弦杆接头按散拼方法拼装。2、斜腹杆安装D斜腹杆使用一点捆绑起吊，视重量使用满足要求的千斤绳四个头捆绑起吊。2）斜腹杆双头捆绑处的千斤绳，用卡环卡双股千斤绳作溜绳，下端用环钩钩住斜杆腹板，防止起吊千斤向上滑移。斜腹杆安装捆绑时要在捆绑千斤的卡环上拴溜绳，待吊机松钩后拉松捆绑处的千斤绳至安装杆下端进行拆卸。3）斜腹杆起吊保持4050的倾角。杆件起吊就位后对孔时，在栓孔基本重合的瞬间（相错在IOmm以内）将小撬棍插入孔内拨正，然后微微起落吊钩，使杆件转动对

12、合其它孔眼，首先打入对点冲钉，接着打入定位冲钉和一般冲钉。按工艺安装施拧高强螺栓。3、横梁安装D下弦横梁每个节点1根，在顶面安装吊耳用4点8根千斤绳平吊安装就位。2）与弦杆连接的拼接板全部栓带。3）杆件起吊安装对位必须4角调平，安装对点后迅速打入对点冲钉。4、桥面板安装D桥面板安装采用分块吊装，对位后由上向下放落的方法进行安装。2）放落至位置后先对点纵梁，打入对位冲钉和一般冲钉，再把栓带的拼接板对位，安装螺栓。桥面板安装应先纵梁后纵肋。3）桥面板工地焊缝以桥面板的纵、横向焊缝为主，采用单面焊双面成型工艺。钢桁梁的焊缝尤其是坡口熔透焊，应按规范的要求，经过严格的探伤检查。4）桥面板安装后纵向焊缝

13、在下一个节间钢桁梁安装前焊完；横向焊缝可适当滞后12个节间施焊。但有运输道的桥面板纵横缝的焊接，应在运输道铺设前焊完。焊接工作环境湿度应小于80%,焊接低合金钢的环境温度不应低于5,焊接普通碳素钢的环境温度不应低于OC。桥面板施焊期间，尽量减少作用其上的动荷载。5、横向联结系安装1）采用整体安装。2）捆吊垂直安装，首先将小斜杆上端对位弦杆节点的连接板，用橇棍拨正插入打上尖冲钉，左右同时进行。3）横向联结系两端与竖杆安装松钩后，用悬拼吊机提吊横梁中心点将吊杆上端螺栓安装完成。也可设计顶拉座用千斤顶横梁将吊杆上端螺栓安装完成。6、桥门架安装D采用整体预拼整体安装，与斜杆连接拼接板进行栓带。2）当整

14、体安装有困难时采用散装，散装按照由下而上的原则进行。7、上平联安装1）采用整体预拼整体安装。2）当整体安装有困难时亦可采用散装。5.3.5顶落梁1、墩顶布置1）墩顶布置是调整钢桁梁几何状态的重要手段，在钢桁梁安装过程中起着至关重要的作用，需通过墩顶布置的位移调整系统来完成钢桁梁的高精度定位，做到布置合理、操作灵活。2）每个节间拼装完成后都需要监测弦杆平面位置，超过规定值时要进行调整。钢桁梁在悬臂安装到达前方墩位后，如钢桁梁悬臂端横向偏移较大时，可在起顶前横移调整到位。钢桁梁横移调整偏位前，下平联和上平联节点螺栓必须终拧完毕，以防钢桁梁受横向水平力的影响造成钢桁梁轴线发生曲折。3）墩顶布置包括两

15、项内容：钢桁梁临时支点的设计和位移调整系统的设计。为了消除钢桁梁挠度及转角影响，将悬臂端“顶平”。支点的起顶仅在主桁节点下设千斤顶，采用以节点为单位的供油系统，并控制两桁间各节点的相对高差不超过5mm。位移调整系统，则是在钢桁梁的起顶点下布置千斤顶及顶座。千斤顶分为竖向千斤顶及水平千斤顶，分别进行顶落梁和纵横移操作。鉴于钢桁梁跨度大，在温差作用下易产生较大的纵向位移，需在竖向千斤顶下面布置MGE板加不锈钢板摩擦副作滑动面。纵横移操作时，将钢桁梁置于墩顶临时支座上滑动，以MGE板作滑动面。4）钢桁梁起顶点下依次布置千斤顶、工钢组垫座（带水平顶反力座）、钢垫块、分配梁等。千斤顶设置根据支撑需要确定，竖向顶采用8001自锁式顶、3001自锁式顶，水平顶采用2001千斤顶、3001千斤顶。墩顶布置按各墩顶布置设计图进行。2、顶落梁1）顶落梁使用的油压千斤顶，须带顶部球形支承垫保险箍，共同作用的多台千斤顶选用同一型号，用油管并联。油压千斤顶、油泵、压力表、油管长度力求一致。为准确掌握支点反力，应对千斤顶、油泵、压力表一并配套校正。2）顶落梁中，上支承面及各垫层间应放置石棉板防滑材料；为适应支点水平位移，千斤顶底部应设置MGE板垫座，垫座中心应与千斤顶中心轴重合。3）顶落梁施工应按设计文件