钢-混凝土组合桁梁安装支架设置与调整技术

钢-混凝土组合桁梁安装支架设置与调整技术

魏珍珍

中铁一局集团建工机械有限公司陕西西安710054

摘要：现在越来越多的城市修建钢-混凝土组合桁梁，比较适应于城市大跨径或较大跨径的工程，目的是减轻桥梁结构自重，尽量减少施工对现况交通和周围环境的影响。钢桁梁在底板之上，浇筑时与底板形成一体，因此底板混凝土浇筑之前钢桁梁应安装调整到位。如何达到悬浮状态是现场安装的重点。本章以太原枢纽物流中心80m钢桁梁支架为例，简述一下支架设计、设置与调整技术，为同类钢-混凝土组合钢桁梁施工提供参考依据。

关键词：钢-混凝土组合桁梁设计调整验算

一、项目概述

本文章依托新建太原枢纽（北六堡）物流中心迎宾路立交特大桥，该桥上部结构设计为1孔80米钢-混凝土组合桁梁，桥墩采用单线圆端形实体桥墩，桥墩高度为7.5m，基础采用Ф1.5m钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。梁长82m，计算跨径80m，桁高9m，节间距10m，桁中心距6.1m，桁式采用无竖杆三角桁。上弦杆为钢筋混凝土结构，下弦杆为预应力钢筋混凝土结构。钢桁梁下弦节点离桥面底部0.6m，如何让钢桁梁精确定位是钢桁梁安装施工的难点和重点。本次介绍利用在桥面上架设龙门吊和利用雨水口搭设支架的方案，解决了在混凝土浇筑之前钢桁梁悬空问题，利用支架高度和纵横向调整能迅速精确解决钢桁梁的坐标问题。

二、支架搭设条件

2.1因工序施工队伍不同，贝雷梁搭设之前，钢桁梁施工方应将支架的生根位置，点受力值书面与贝雷梁施工方进行交底。

2.2在钢桁梁支架搭设之前，下部贝雷梁已经搭设完毕，预压完毕，并符合设计要求，贝雷梁上分配梁、调整方木也已经搭设完毕，为施工安全需要，上部铺设旧竹胶板。

2.3本次吊装设备采用在两侧架设门吊方案，门吊已经架设完毕，且检验手续一切正常。

2.4支架的上部结构在桥面下拼装完毕，移至龙门吊下方。

2.5在支架生根雨水口处预留比立柱直径大一号的PVC管，方便在混凝土浇筑完毕后拆除支架。

三、支架设计与计算

3.1本次钢桁梁为八组，设计八组钢桁梁。立柱、水平撑、支腿采用钢管，横梁采用工字钢。一组支架分四个支腿，分别位于雨水口处。支架如图3.1所示：

图3.1支架设计图

图3.2支架受最大压重示意图

3.2安装支架是为了确保钢-混凝土组合桁梁顺利安装的施工工具，必须保证钢-混凝土组合桁梁安装支架安全可靠。本计算针对钢-混凝土梁安装支架结构，结合钢结构设计和路桥施工计算手册等规范，采用有限元软件ABAQUS对钢-混凝土梁安装支架进行结构强度、刚度及稳定性分析计算。本次计算采用最大单元为每侧20t，如图3.2所示。本次支架主要构件所用材料为Q235B，经验算，强度、刚度及稳定性均符合规范要求。

四、支架架设

4.1架设前，所用支架上部构件拼装完毕，螺栓施工完毕，本桥共八组构件，分别拼装完毕。

4.2支架分配梁与下部贝雷梁利用U型螺栓连接，每个支腿处用两个连接固定。

4.3分配梁安装完毕后，支腿与分配梁通过螺栓相连，可以适当调整支架高度。

4.4支架整体搭设完毕，将每组支架根据坡度及挠度调整到位，考虑到支架的弹性变形，支架高度大约调高20mm左右。

五、钢桁梁架设

5.1支架安装调整完毕后，应根据要求由监理组织进行验收，验收合格后方可进行钢桁梁架设。

5.2在桥下利用龙门吊将一组钢桁梁一侧拼接成△型，缓缓将钢梁移至支架上，为防止单侧失稳，将下弦板用工字钢和50T千斤顶固定。

5.3在一天之内，必须保证一组的两侧钢桁梁和中间横梁全部吊装到位，且螺栓固定牢固。八组钢桁梁架设完毕后，如图5.3所示：

5.3钢桁梁安装完毕示意图

六、支架调整

6.1在钢桁梁安装完毕后，高强螺栓施拧前，应先根据钢桁梁坐标调整支架。

6.2根据钢桁梁验收检验批检查项目，对钢桁梁标高、直线度、垂直度进行测量，根据测量数据分析调整方向。

6.3标高调整：利用支架立柱的调整丝杠对标高进行调整，特别注意，如标高调整幅度大，单组支架不能一次调整到位，要与相邻支架配合一起调整。如图6.3所示：

6.3支架标高调整示意

6.4支架纵横向调整示意

6.4纵横向调整：利用支架托盘进行纵横向调整，因在钢桁梁吊装时，利用限位器安装，纵横向调整误差很小。在托盘上每侧有20mm的间隙用于调整，利用20T千斤顶进行调整。如图6.4所示：

6.5钢桁梁垂直度调整：上弦节点调整到位后，用全站仪测量下弦节点偏移量，在下弦节点混凝土未浇筑的地方固定3T倒链，另一侧与下部贝雷梁相连。在调整下弦节点时，单侧八个点应同时进行，调整完毕一侧后，倒链锁死固定。在进行另一侧钢桁梁调整。

6.6全部工序调整到位后，进行高强螺栓的施拧，螺栓施拧应对称进行。

七、支架拆除

7.1桥面与两侧混凝土浇筑完毕，张拉完毕后，进行拆除支架。

7.2支架拆除时，应利用调节丝杠将支架降低，利用龙门吊进行拆除。

7.3支架拆除完毕后，搭设满堂支架浇筑上弦混凝土。

八、结束语

钢-混凝土组合桁梁依靠支架施工越来越多的用于桥梁施工之中，施工条件复杂多变，施工要求也越来越多。本方案所用支架法架设体系也逐步在施工中不断完善改进。例2016年施工的广佛铁路镇北路立交桥50米钢-混凝土组合桁梁项目，因雨水口不规则分布，支架无法在桥面上生根，根据对比分析，支架移至桥下地面生根，安装效果也很好。在以后的类似钢桁梁施工中，将根据每个工程特点设计不同的支架体系，为桥梁施工积累一些经验。

参考文献：

《80m钢—混凝土组合桁架施工组织方案》代翠兰、欧亦胜《西部探矿工程》2011年2月。

《重庆朝天门长江大桥预拼装施工技术》黎卓勤黎鸣明《西部交通科技》2007年12月

第一作者简介：魏珍珍（1981-），女（汉族），江苏徐州人，工程师，毕业于西南交通大学机械及自动化专业。现就职于中铁一局建工机械有限公司，担任技术部副部长。

工作方向：主要从事建筑钢结构、铁路钢桥、雨棚等产品设计、研发、技术管理工作。