钢主梁驮运施工及其精确安装施工技术研究

钢主梁驮运施工及其精确安装施工技术研究

张群,刘振,钟仁亮

（中建八局发展建设有限公司，山东 青岛 266100）

[摘 要]现阶段我国在大型桥梁工程中钢主梁安装所存在的诸多问题，传统工艺包括顶推法、原位吊装法和滑移法等。以上方法优缺点明显，受限因素较多。海洋活力区跨风河新建桥梁工程中（包括凤凰山路跨风河大桥和海口路跨风河大桥）创新应用钢主梁驮运及其精确安装施工工艺。新工艺包括钢箱梁驮运和钢箱梁精准安装两大部分，不仅帮助项目完成既定工程任务，而且创造价值与效益良多。

[关键词]桥梁；驮运；精确；钢箱梁

一、引言

钢主梁施工在当前桥梁工程中可选择工艺较多，传统工艺包括顶推法、原位吊装法和滑移法等。以上方法优缺点明显，受限因素较多。顶推法需要用支栈桥或钢栈桥进行顶推支架施工，结构底板易变形，结构本身需要加固；滑移法需要用支栈桥或钢栈桥进行滑移支架施工，其施工质量不易控制；原位吊装法施工质量控制虽好，但其施工周期较长，不符合项目利益发展。针对存在一系列问题，结合青岛海洋区跨风河新建桥梁工程项目，对施工过程经验进行总结，对类似工程使用容易出现的问题进行分析，并提出先进的施工技术。

二、项目工程概况

青岛海洋活力区跨风河新建桥梁工程，项目业态为市政桥梁。

（一）技术特点

1.在传统钢箱梁安装方式——滑移上创新，优化摩擦接触方式，提高钢箱梁驮运时效，缩短施工周期。

2.充分发挥起重吊装机械（龙门吊和履带吊）和运输机械（驮运小车）的性能特点，各机械间协调配合，减少工序间的冲突。

3.“流水线”工作模式，便于管理，提高施工效率，易于发现问题和解决问题。

4.依靠驮运小车顶升位移系统、双侧同步位移系统以及千斤顶三向位移调节系统，钢箱梁梁段平稳运输，精准拼装。

5.钢箱梁线形控制监测、焊接焊缝质量检测与各梁段驮运紧密相接，及时发现解决工程问题，避免问题滞留，积小成大。

（二）适用范围

本施工技术适用于多数跨河桥梁工程钢主梁驮运（滑移）安装施工工艺。

三、主要存在问题及解决方案

（一）钢主梁驮运施工及其精确安装施工技术原理

1.通过驮运小车的动力系统，实现钢箱梁梁段由拼装平台运送到拼装预定位置。

2.较传统式钢箱梁滑移施工，该技术将传统的滑动摩擦优化为滚动摩擦，大大降低了钢箱梁滑移施工的摩擦力，提高钢箱梁安装效率。

3.利用小车千斤顶的三向位移调节系统对钢箱梁梁段的标高及平面位置可进行精确调整，保证安装精度。

4.通过在滑移轨道两侧搭设临时支架作为钢箱梁梁段的临时支撑，使驮运小车可以及时卸载并进行下一轮的驮运工作。

（二）钢主梁驮运施工及其精确安装施工控制要点

1.主桥线形控制网的测定及高程控制基准点的定期复测

主桥线形控制网按规范要求测设主桥高程控制基准点，其为理论不动点，由水准基点引测其高程。为防止测点位置移动或破坏，需对高程控制基准点进行定期复核，要求每半个月复测一次。

2.中轴线偏位测量

根据现场施工梁段的中轴线标志，测量中轴线标志点的空间坐标。具体做法是：采用设置在两岸稳定的的基准点，配合反光棱镜，测量梁段测点的坐标。

3.钢箱梁标高测量

每节段施工完成前后，测量该节段的标高及所有已安装节段的整体标高变化，通过标高测量，不仅能知道主梁纵桥向的位移变化，还能反映钢箱梁整体的扭转变化。

四、施工工艺流程

（一）龙门吊基础及轨道安装

采用全站仪定位放线，结合驮运轨道及临时拼装平台位置，考虑现场环境及施工空间，放线定位出龙门吊基础钢管桩的位置。箱梁拼装采用50吨龙门吊，跨径为41米，高度为15米。

（二）搭设拼装区

拼装临时支架包含：钢管桩、分配梁、调节管三大部分。临时支架钢材材质均选为Q235B。支架采用φ426mm×8mm的螺旋钢管作为支架立柱，联接系采用[16a槽钢。立柱上方布置墩双拼工45a分配梁，调节管设置于分配梁上。拼装平台见下图：

支架采用φ426mm×8mm的螺旋钢管作为支架立柱，联接系采用 [16a槽钢。立柱上方布置墩双拼工45a分配梁，调节管设置于分配梁上。

（三）搭设驮运临时支架

驮运临时支架包含：钢管桩、贝雷片轨道梁、驮运小车系统四大部分。钢梁驮运到位后，在钢管临时支架的立柱上，设置支撑杆来支撑钢梁重量。临时支架钢材材质均选为Q235B。钢管桩标准间距为9m，局部最大间距为12m，两侧设置2.5%纵坡（与梁底线型一致），中部设置两组坡度调节支架。支架采用φ630mm×8mm的螺旋钢管作为支架立柱，联接系采用[20a槽钢。立柱上方布置墩顶分配梁，贝雷片轨道梁布置在墩顶分配梁上。并在墩顶分配梁上设置临时支撑梁来支撑钢梁重量。

（四）钢主梁分段划分

钢主梁标准段均沿用设计提供分段划分，A段钢混结合段因超出驮运小车起重量，进行二次划分。

（五）钢箱梁拼装焊接

钢箱梁在拼装平台上的焊接工作内容主要包括：顶板/底板单元之间纵向对接缝焊接；腹板与顶/底板单元间焊接；横隔板与底板/腹板间焊接；横隔板横向对接。由于拼装平台处于露天环境，焊接工作在特殊环境下要采取防风、防雨措施。此外，焊接工作量大，焊接质量要求高。全桥现场焊缝不仅要按规定进行超声波探伤，还要进行一定比例的射线探伤。

为了方便龙门吊的吊装工作，每段钢箱梁梁段均布有吊耳。根据吊耳的设计计算，若吊耳不在主隔板上方，焊接吊耳处需进行加固，保证钢丝绳与钢箱梁夹角不小于60°。

（六）钢箱梁驮运

钢箱梁的驼运工作主要有驮运支架上的驮运小车来完成，驮运小车主要由小车架、走行系统、顶升横移系统、驱动系统、制动系统组成，驮运小车承载力为100t，走行速度为0-10m/min，电机驱动，整机高度730mm，采用遥控控制，并带夹轨器，爬坡能力不小于4%。

（七）钢箱梁精确安装

为保证钢箱梁线型符合设计要求，应及时进行钢梁安装测量、监控工作。现场测量使用徕卡TS02 plus型全站仪及其配套的对点器、反射镜。仪器标称精度为：测角±1.0″、测距±（2mm+2ppm×D）。可用于相应等级精度要求的测量工作。水准仪使用DSZ2精密自动安平水准仪，每公里往返测量标准偏差1mm，直读0.1mm，估读0.01mm。根据设计施工图纸及工程师经验布设线形监测控制点。

五、结束语

经过科学管理，合理组织，精心施工，结合国内外相似工程的实践，积极借鉴外部先进技术经验，研发新技术，提出新的钢箱梁驮运施工工艺，应用于青岛海洋活力区跨风河新建桥梁工程中并取得初步成效，通过成功采用本工法，现已安全、优质、高效的完成两座桥梁钢箱梁的驮运安装任务。

“钢箱梁驮运施工及其精确安装施工工艺”对于我国多数跨河桥梁工程以及类似的结构工程施工有着很好的借鉴和指导意义，该成果具有广泛的推广应用前景。

参考文献

（1） 刘元杰.跨既有铁路转体连续梁滑车驮运合龙钢壳就位施工技术[J].国防交通工程与技术,2018

（2） 李海玉,陈帅,韩江龙.清江特大悬索桥基准索参数敏感性分析[J].建材世界,2021

（3） 杨辉.大跨斜拉桥钢锚梁安装施工要点及精确定位[J].北方交通,2015