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1-64.0米钢桁梁跨越高速公路桥梁反向拖拉架梁施工技术摘要在跨越高速公路桥梁的钢桁梁拖拉施工中，充分利用公路桥梁中央分隔带空间，使用[30槽钢搭设拖拉临时墩，解决了复杂、狭小空间搭设临时墩的技术难题，减小了钢梁拖拉中的悬臂长度。通过反向拖拉技术，在不影响高速公路交通的情况下，完成了钢桁梁拖拉架设。主题词槽钢支墩反向拖拉1.工程概况•崇贤特大桥全桥2台、114墩，全长3700.69米，是宣杭铁路复线的重点控制工程。其中第40#～41#墩跨间梁部为1-64米单线栓焊下承式钢桁梁，跨越杭州北绕城高速公路崇贤高架桥。铁路桥与公路正交，相对公路对称布置，交叉点公路里程K102+535。钢桁梁桥址图如下所示：80011.1811.185100φ3000主+附:[P]=2953kNP=2872kN-30.12钻孔桩700200-0.12414240130180105651032603260326014.4414.4412.61414.44608.93576.23510.93+++G2=0路公速高城6.95566.4550绕ZH616.905101011.1812.38912.389-3.12钻孔桩8φ150-38.12+9503003500P=3825kN主+附:[P]=3933kN250-0.123700钻孔桩φ6150-37.12P=3957kN主+附:[P]=3981kN-39.80-44.80-25.00-29.10-8.60-14.80σ0=350kPaσ0=200kPaσ0=200kPaσ0=150kPaσ0=50kPa-25.38-30.88-6.18σ0=350kPa•1.1地形地貌：崇贤特大桥位于杭州市拱墅区和余杭区境内，沿线基本为水稻田，地势平坦开阔，河网纵横交错，其中35#～40#墩位于沿山港河道中。•1.2工程地质：桥址范围内大多有软基分布，其中35#墩～46#墩之间（DK207+353.43～DK207+729.92）地质情况自地表向下依次为①淤泥质粘土，灰褐色，流塑，地基承载50kPa，厚约8.5米；②粘土，黄褐色，软～硬塑，地基承载力150kPa；③圆砾土，褐黄色，中密饱和，地基承载力为200kPa；④砂岩，黄褐色，全风化～强风化。•1.3气候条件：杭州气候温和，属北温带海洋性气候，年平均降雨量在1300～1400mm之间，7～10月份为台风期，多有大暴雨。全年平均气温16.1℃，历年最高气温39.7℃，最低气温-9.6℃。•1.4地震裂度：六度。•1.5设计情况：钢桁梁位于直线段，线路纵坡为平坡，轨底高程14.44米。原地面高程在2.22～2.37米之间，铁路与高速公路交叉点处高速公路路面高程6.95米，钢桁梁梁底高程12.614米。2.施工方案比选•该钢桁梁跨越杭州市绕城高速公路崇贤高架桥，高架桥为双向六车道。交叉处桥梁全宽34.4m，分为左右两幅桥梁，桥梁中间中央分隔带宽度70cm，并有一道宽度30cm通信电缆槽。根据现场地形、地貌，为不影响公路交通，确定在41#～43#墩之间搭设拼装膺架，待钢桁梁拼装完成后反向拖拉就位。•2.1初步确定三种拖拉架梁方案•2.2.1方案一：在高速公路两侧采用军用墩器材搭设临时支墩，在钢桁梁前端加设12米导梁，后端增加配重，进行反向拖拉施工，如下图：41#墩40#墩配重•2.1.2方案二：利用高速公路中央分隔带的空隙，浇筑钢筋砼薄壁式桥墩，作为拖拉临时支墩，钢桁梁前端加设16米导梁，在纵梁下设置连续上滑道，拖拉支墩上设下滑道，进行反向拖拉施工，如下图：•40#墩41#墩2.1.3方案三：在高速公路两侧采用军用墩器材搭设临时支墩，在中央分隔带位置用槽钢搭设2#临时墩，在纵梁下设置连续上滑道，拖拉支墩上设下滑道，在不加设前端导梁的情况下进行反向拖拉施工，如下图：41#墩40#墩2.2方案比选施工方案优点缺点方案一对公路交通影响最小。拖拉过程最大悬臂长度近40米，后端需配重，钢桁梁杆件受力大，主桁杆件最大内力接近极值。方案二钢筋混凝土桥墩施工简洁，占用周转性材少。中央分隔带位置有一道通信电缆槽，公路部门不允许挪移，造成方案无法实施。方案三利用槽钢两面对扣形式拼装拖拉支墩，可以避开中分带的通信电缆槽，加上高架桥两侧的支墩，拖拉过程安全、稳定，不需加设前端导梁。中间临时支墩拼装、焊接过程中，需对公路两侧超车道进行封闭，对公路交通有一定影响。•2.3上、下滑道形式的选择•若在主桁下铺设连续下滑道，由于下弦杆不能承受支点反力，则只能在大节点位置安装随钢梁一起移动的滑船（上滑道）。因此，临时支墩需要有足够的长度，保证前后端的滑船始终能够在支墩上滑动。上述方案中，只有方案一可采用，并须加设导梁和进行后端配重。•在纵梁下设置连续上滑道，同时在临时支墩上设置下滑道，以保证上滑道在支墩上顺利滑动。相对于在主桁下设置连续下滑道，方案三中在纵梁下设置连续上滑道，拖拉过程中最大悬臂长度19米，同时钢梁始终在三个以上的支墩上滑动，钢桁梁受到的支点反力小，有利于保证主桁杆件稳定性。•2.4最终确定的施工方案•经过方案比选和论证，最终采用了方案三。在高速公路两侧和中央分隔带位置设置三个拖拉临时支墩，保证最大拖拉跨度不大于19米。沿线路前进方向，依次称为1#临时墩、2#临时墩和3#临时墩。如下图所示：钢桁梁架设立面图41#墩42#墩43#墩40#墩绕城高速公路六四式军用梁膺架梁5t慢速卷扬机1#临时墩2#临时墩3#临时墩4#临时墩5#临时墩•2.4.1临时支墩•1#、3#、4#和5#临时墩采用C15混凝土扩大基础，支点反力较大的支墩设置部分木桩基础，墩身采用“六五”式军用墩搭设。2#临时墩采用三层C20钢筋混凝土扩大基础，并设置木桩基础。由于中央分隔带狭窄，同时有一道通信电缆槽，所以2#临时墩采用[30槽钢拼装墩身，间隔80cm焊接水平撑和斜撑，墩上放置2根Ι55工字钢作为盖梁。•2.4.2膺架•由于钢桁梁宽度大于桥墩宽度，所以在41#、42#和43#桥墩顶上各放置2组12.5米钢箱梁，作为膺架搭设的支点。为便于拼装，在41#～43#桥墩之间搭设膺架梁。膺架梁采用“六四”式军用梁，在地面上拼装成型，汽车吊进行安装。军用梁之间利用套管螺栓连接固定。军用梁上横向满铺木板作为工作平台。•2.4.3钢梁拼装•在膺架梁上用枕木搭设9组（18个）拼装支墩，高度为60cm，以保证一个人能在下面进行施工作业。拼装支墩设在主桁节点下，间距8.0米。钢桁梁拼装先将较小杆件预先拼在较大杆件上，再利用一台35吨履带吊车和一台16吨汽车吊车吊装拼装。•2.4.4滑道•上滑道设在钢桁梁纵梁下面，采用每侧纵梁倒扣两根并排P43钢轨。下滑道设在各桥墩和临时墩上，采用P43钢轨弯制成型。上下滑道间采用φ70mm钢辊轴滑动。2#墩上的下滑道采用滚动轴承滑道。•2.4.5拖拉•拖拉架设前安装牵引设备，卷扬机放在42#墩两侧，3#临时墩上安装定滑轮，起到转向作用，动滑轮设在钢桁梁后端。同时在43#墩安排一台卷扬机，若拖拉时出现故障，以便将钢桁梁及时拖回原位。整个拖拉过程分为两个阶段进行，第一阶段是将钢桁梁拖拉到3#临时墩，在一切准备就绪后，进行第二阶段跨公路拖拉。钢桁梁拖拉到位后用4台千斤顶进行落梁作业，并与桥梁支座连接好。3.施工准备•3.1施工场地平面布置•在41#～43#墩右侧租用1600m2土地做钢桁梁杆件存放场地和预拼场，预拼场地采用碎石硬化，防止杆件被污染。场地四周设排水沟，以利排水。杆件存放区杆件预拼区拼梁吊车跑道钢桁梁架设现场平面布置图钢桁梁3#支墩绕城高速公路41#墩42#墩43#墩膺架、钢梁架设区4#支墩2#支墩•3.2临时墩施工•3.2.12#临时墩•⑴设计步骤•根据钢材性能初步拟定墩身和盖梁所用槽钢、工字钢型号及墩身结构形式，进行相应强度和稳定性验算。然后拟定混凝土墩身尺寸并进行相关检算。最后根据地基承载力情况，设计基础，并进行稳定性检算。由于地表为淤泥质土，地基承载力较小，不能满足要求，所以设置了木桩基础。•⑵在进行2#临时墩检算时，已经考虑到拖拉时水平推力的影响。但为保证施工安全，防止出现意外情况，施工中采用了4根φ25光圆钢筋将2#临时墩和41#墩连接在一起，以承担水平推力。650556505560I55工字钢钢滚轴800立面侧面500×200×10mm钢板宕碴1.26.36.956.956.31505N1[20槽钢L=59cm250150码砌边坡N7[10槽钢L=108cmN6[30槽钢L=220cmN1'[20槽钢L=100cmN2[10槽钢L=70cmN3∠7角钢L=299cmN4∠7角钢L=105cmN5∠7角钢L=150cm(N5'∠7角钢L=70cm)70656570电缆槽保险垛•2#临时墩设计图•河道•3.2.2其它临时墩•⑴使用“六五”式军用墩器材搭设，采用2×5等截面形式，横向（垂直线路方向）5排，顺桥向2排。军用墩支柱中心距离纵向横向均是2.0米，采用水平拉撑、立面斜拉撑和平面斜拉撑进行连接，上、下铺设工字钢垫梁。•⑵基础形式根据拖拉过程中最大支点反力确定，采用一层80cm厚的C15混凝土扩大基础。•⑶拖拉过程中钢桁梁会对1#、3#临时墩产生水平推力，并且3#临时墩上设置了一个转向滑轮，对临时墩产生水平拉力，大小同钢桁梁的牵引力。为平衡水平推力或拉力，一是在混凝土基础内预埋连接筋，和军用墩垫梁连接牢固，二是采用军用墩立柱将临时墩和桥墩连接起来。•3.3杆件进场、检查及存放•3.3.1钢桁梁杆件用挂车运至工地。•3.3.2杆件分种类及拼装顺序存放在枕木上，与地面保持10～25cm的距离。•⑴弦杆一般堆三层，竖杆、斜杆堆三至四层，各层间的垫块在同一垂直线上；•⑵节点板和小部件分类堆放整齐，便于选用；•⑶带有整体节点的上、下弦杆，单独存放，不叠放在一起；•⑷高强度螺栓等易锈部件，均分类存入库内；•⑸每堆杆件间留有30cm的宽度，以便吊装人员操作和核对；•⑹需预拼的构件，按预拼顺序堆放在预拼台座附近。•3.3.3钢梁杆件进场后，按照设计文件和现行《铁路钢桥制造规范》(TB10212)验收。•3.3.4杆件矫形•杆件因装卸运输而产生局部变形或缺陷，经修复矫正后不影响质量的，一般在现场修复。现场不能矫正的退厂处理。杆件距焊缝较近部位的变形，一律不在工地上矫形。•3.4技术准备•拼装前对桥墩顶水平、中线、跨距进行复测，误差在允许范围内方可进行拼装。做好临时墩、支架及其它施工结构放线定位测量工作。4.主要施工工艺•4.1施工工艺流程图•钢桁梁施工流程图准备拼装拖拉落梁桥面系组拼膺架铺设平台划定位线预拼杆件栓接初拧吊拼杆件安放下滑道安放上滑道调整拱度终拧检查桁梁就位纠偏拖拉顶落梁支座连接拆除滑道桥枕安放钢轨连接检查设备点验杆件•4.2预拼工艺•4.2.1杆件单元的预拼•杆件预拼按预拼顺序将杆件预拼成单元，预拼单元质量不得超过吊车额定起重量。预拼后经全面检查符合质量要求方可栓合。•4.2.2杆件的预拼工艺•⑴主桁弦杆节点预拼•将大节点板预拼在弦杆上时，在打入少量冲钉后，节点板的悬空部分用枕木垛支托，以保证安全，防止产生错孔现象。下弦节点板可成对地预拼在下弦节点上；上弦节点板为便于安装，将其中一块附在弦杆上，一块附在竖杆上。预栓合的范围在不妨碍正式拼装的原则下争取多栓，但在大节点板与弦杆预栓合时，为使以后插入弦杆时略有余地，从弦杆末端算起，空出四排钉孔不预栓合，只装一部分螺栓。弦杆预拼时对拱度图中的伸节点和缩节点要做调拱处理。•⑵竖杆预拼：三角桁架竖杆与上弦相联结的小节点，可预拼一块节点板，其他一块不预拼。•⑶纵横梁预拼：将左右两根纵梁用联结系拼成整体，组拼后的两片纵梁间距尺寸容许误差为±1mm，平面对角线的容许误差为±2mm。•⑷主桁上下平纵联预拼：上、下平纵联斜杆与中间的联结板应尽量拼成一个单元。•⑸顶紧节点预拼：为保持两杆件互相垂直的光滑平直，组拼时必须按工厂的编号对号入座，不得调换调边或翻身。•4.2.3预拼质量要求•⑴预拼部件与设计图相符，无错号或反向。•⑵弦杆、节点板、拼接板预拼定位后，