徒骇河特大桥64 m单线简支钢桁梁施工技术

周财辉

（中铁十八局集团第三工程有限公司 河北涿州 072750）

徒骇河特大桥64 m单线简支钢桁梁施工技术

周财辉

（中铁十八局集团第三工程有限公司 河北涿州 072750）

介绍徒骇河特大桥1～64 m单线简支钢横梁的施工全过程，将该钢桁梁桥的具体施工方案和施工步骤进行详细的阐述，针对施工中关键环节的施工流程和工艺进行概括，徒骇河特大桥1～64 m单线简支钢横梁的施工通过上述方案得以圆满完成，可为同类桥梁施工做参考。

简支梁 钢桁梁 施工技术

1 工程概况

徒骇河特大桥全长604.555 m，孔跨布置类型为6-32 m简支梁+1-64 m钢桁梁+10-32 m简支梁，其中徒骇河特大桥1-64 m钢桁梁主墩为11-φ1.00 m钻孔桩，桩长分别为43 m、41.5 m。桥墩采用单线圆端形实心墩的形式，墩高12 m，承台平面尺寸为13.8 m×6.5 m，厚度为2.5 m。

图1 64 m简支钢桁梁结构总图

64 m跨度的单线简支钢桁梁，采用有竖杆三角形桁式，节间长度8 m，桁高11.5 m，主桁中心距为7.6 m，共有8个节间，梁端距支座中心0.55 m，钢梁全长65.1 m。结构采用两片主桁，上下弦处设置上下平纵联，端斜杆处设置桥门架，横联隔节间设置于斜杆上，上下平纵联均为交叉布置，桥门架及横联采用板式结构。钢桁梁主桁均采用焊接整体节点结构形式，钢桁梁上下弦杆、腹杆均为H型截面，64 m简支钢桁梁结构总图如图1所示。

2 施工部署

桁架梁主要采用工厂单元件制造，单元件运输到现场后，用起重吊机吊装到临时支架上，然后进行每个相邻杆件的焊接。

施工便道需平整处理，方便杆件运输及履带吊机走行、起吊杆件。桁架梁施工场地吊机平面布置如图2所示。

图2 桁架梁施工场地吊机站位平面布置图

预拼场及杆件存放场利用河岸的空场地，作为钢梁存放、预拼场，主要用于钢梁预拼、杆件翻身、临时存放，预拼场必须平整，道路畅通，具有良好的排水系统。存放场和预拼场设存放临时支垫及固定台座，要求支点要牢固，防止不均匀下沉导致杆件扭曲和失稳。按规定设置紧固件库房、油漆及工具库、试验室等。

存放场地宽25 m，长35 m，地面需简易硬化处理，内设置1 %排水坡，地基承载力不得小于160 KPa；为防止雨水飞溅污染钢梁杆件，同时要求单元件搁置高度离地面净空不小于250 mm。

3 徒骇河特大桥64 m单线简支钢桁梁施工方案

3.1 总体施工方案

钢桁梁主要采用工厂匹配制造钢梁杆件，按架设顺序运输至架设场地处，再用起重吊机吊装到临时支架上，将钢梁节段的平面位置和高程调整到施工线形后，进行高栓施拧固定。安装顺序：桩基础施工→搭支架、铺垫梁，测支架标高→拼装主桁下弦、桥面板单元→吊装斜杆→安装上弦→安装桥门架、横联及上平纵联→调整线形→落梁(检查各部件、连接、安装支座等)→拆除支架等→桥面防腐、防水层、涂装等附属设施→完成。

3.2 钢桁梁架设流程

图3 步骤一示意图

步骤一如图3所示，具体步骤为：

（1）在可靠的防护的前提下，施工完毕主孔基础及墩身；

（2）采用12个浮箱拼装成吊机站位平台，4个浮箱拼装成杆件运输平台，1台50 t汽车吊站位在浮箱平台中间做为杆件吊装工具；

（3）安装河内支架桩基础；

（4）搭设下弦杆支架，为了保证钢梁施工线形，支架需要有足够的刚度、强度及稳定性；支架安装时，顶面标高误差应控制在5 mm之内，支架横向与桥梁中心线垂直；

（5）钢梁支座安放在设计位置临时固定。

（6）测量支架标高，报检合格后进行钢梁安装。

步骤二如图4所示，具体步骤为：

图4 步骤二示意图

（1）在预拼区域，将下弦杆E0、E1、E2拼装成整体吊段，分别将E3、E4和E5、E6及E7、E8两两拼装成整体吊段；

（2）通过浮箱平台将钢梁吊段杆件运输至桥位；

（3）用一台50 t汽车吊在支架上依次安装下弦杆件，通过支架的千斤顶和导链葫芦微调就位；

（4）安装时应进行全程线型监控，以保证杆件线型调整至设计要求，以下所有杆件安装均需要满足次要求；

（5）临时固定下弦杆E0+E1+E2吊段；

（6）依次紧固下弦杆各杆件接头螺栓；

（7）依次安装下弦桥面纵横梁体系及下平联；

（8）杆件安装顺序：由9#墩向10#墩方向安装，下弦杆E0+E1+E2吊段→下弦杆E3+E4吊段→下弦杆E5+E6吊段→下弦杆E7+E8吊段→端横梁、中横梁→下平联→纵梁。

步骤三如图5所示，具体步骤为：

图5 步骤三示意图

（1）依次安装腹杆、上弦杆计上平联；

（2）依次紧固各杆件接头螺栓；

（3）杆件安装顺序：腹杆→上弦杆→上平联及上横梁。

步骤四如图6所示，具体步骤为：

图6 步骤四示意图

（1）对钢梁进行最后一道面漆涂装；

（2）解除临时固定下弦杆E0

（3）钢梁支座灌浆固定。

（4）待灌注混凝土强度达到100 %后，拆除钢梁拼装支架，钢梁支撑体系转换至永久支座上。

（5）支架拆除顺序：由跨中向两侧拆除。

（6）铺设桥面铺装，施工其余附属构件；

（7）施工完成，验收。

4 徒骇河特大桥64 m单线简支钢桁梁施工工艺

4.1 钢梁施工流程，见图7所示。

图7 钢梁架设施工流程图

4.2 关键施工工艺

4.2.1 杆件的预拼

（1）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。

（2）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0.2 mm。冲钉材质可选用35号或45号碳素结构钢制作，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。

4.2.2 临时支架搭设及拆除施工

（1）临时支架构成

徒骇河特大桥临时墩支架采用钢管结构，包括钢管桩基础、支撑架及横向分配梁，设在两个相邻主墩之间，主要支撑钢梁下弦杆。临时支墩主肢采用φ529 mm×8 mm的螺旋钢管，肢间联接系采用∠100×10角钢，截面形式为纵桥向间距16 m，横桥向间距7.6 m。在支架顶部沿横桥向通长设置1根横向分配梁，由2-I32a组成。支架全部采用现场焊接结构，施工时严格按照钢结构施工规范进行焊接，同时墩顶支架严格按照设计标高控制。

（2）支架搭设

临时支架在钢梁存放场地完成钢管立柱、横梁和支承横梁的焊接制造，以单元件型式运输到现场。向采用1台25t汽车吊安装支架。支架安装完成后，垂直度不大于h/100。根据临时墩支架总图中的桩标高修整支架高程，接着安装支架支撑横梁。在所有连接部位需焊接筋板进行补强，防止产生应力集中出现。安装下弦杆支撑牙板，牙板顶面预留约10 mm至下弦杆下表面，待钢梁安装时抄垫调整钢梁。

（3）支架拆除

支撑牙板拆除是在钢梁永久支座灌浆混凝土强度达到100 %后，即可拆除钢梁支撑牙板，将钢梁重量支撑转换至永久支座上。牙板拆除顺序：由跨中支墩向两端支墩拆除。采用火焰切割，施工时不得伤害钢梁油漆。

临时支架拆除需在支架完全卸载后进行。先拆除钢梁支撑垫梁，后拆除支撑立柱结构。拆除过程中用导链葫芦做保险防止立柱倾倒，造成安全隐患。同时杆件拆除时不得碰撞钢梁。支架全部拆除后，拔桩设备进场拔桩，拔桩过程不得与钢梁碰撞，以防损伤钢梁。

4.2.3 钢梁安装

（1）钢梁杆件拼装一般由下而上，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，上下体系两桁对称架设，避免偏载。

（2）拼装工作主要使杆件正确就位，保证栓孔重合率，遇有错孔，要查明原因，研究处理，不得随意扩孔或用大锤强行通过。

（3）平弦部分杆件拼装对孔后，要先穿一部分螺栓，将板缝夹紧，首先打入定位冲钉，至少节点远端四个，再打入25 %的一般冲钉，穿上25 %的螺栓，吊机才能松钩，然后上满剩余的高栓，初拧，检查板缝是否密贴，用0.3 mm插片插入板缝不能大于20 mm。

（4）下斜杆拼装时，一般先对上端眼孔，下端由于弦杆塌头，眼孔不对（差20～30 mm），需用吊机提下弦前端，并需约5 t的力才能合拢。

（5）在支架上拼装钢梁时，除保证支架有足够的承载力和预留压缩下沉量外，应特别注意钢梁的拼装拱度曲线。在拼装主桁前一节间时在自由状态下进行。即下弦杆前端拼至前一支架的支点时，不得受力，与支架支点保持间隙。主桁杆件闭合，节点高强度螺栓100 %终拧后，下弦杆前端节点底面与支架支点垫块之间才能用钢板抄死。该节间高栓全部终拧后，再拼装下一节间。

（6）临时支架及墩顶布置，严格按施工设计图纸办理，架设前经有关部门进行全面检查，并办理签证。其上均设置水平、中线观测点，随时观测架梁过程中沉陷和变位情况，以便及时调整。临时支墩的标高应考虑钢结构弹性压缩和非弹性压缩的预留量。

（7）墩顶分配梁、工钢束、钢垫块、千斤顶等接触面凡无螺栓连接者，均应垫石棉板或三合板之类的防滑材料。

4.2.4 高强度螺栓施拧工艺

（1）高强度螺栓连接副的拧紧采用扭矩法拧紧，拧紧分初拧、复拧和终拧三步进行。初拧和复拧扭矩值为终拧扭矩值的50 %。复拧、终拧高强度螺栓分别用白、红色油漆在螺母与垫圈同一部位涂上标记，以防漏拧。

（2）高强度螺栓连接副的拧紧应在螺母上施拧，拧紧顺序应从节点中央沿杆件向四周进行。

（3）高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成。

（4）要选用有资质单位标定的，并附相关标定证件的扭矩扳手，使用前必须进行标定，其扭矩误差不得大于使用扭矩值的±5 %。每班操作前及操作后，必须对施工扳手进行扭矩校正。在操作后进行扭矩校正时，如发现其误差超过允许范围，则对该工班用该扳手终拧的高强度螺栓连接副全部用检查扳手进行检查、处理。

（5）施工用的扭矩扳手校正以后，使用者不许改变其扭矩。电动扳手在打开开关后将高强度螺栓拧到规定扭矩时自动关机，不得中途松手停机；手动扳手拧到规定扭矩时，扳手会出现“当”的响声，表示已经到位，在使用时注意平稳加力，不许冲击加力。

（6）普通螺栓和冲钉倒换高强度螺栓，应在其余高强度螺栓终拧完成后进行，以防结构尺寸发生变化。

4.3 钢梁拼装测量控制

施工中用全站仪观测立柱的倾斜度，用水准仪观测主桁左右节点的相对高差，发现问题及时纠正。钢梁安装过程中，项目测量人员进行全过程检测。

钢梁吊装前，测量人员提前在临时支架顶部放出钢梁边线及中心线，便于钢梁吊装定位；同时复核临时支架顶部高程（即钢梁底板高程）是否准确，如误差超过规范要求，及时进行调整，以免耽误钢梁吊装。

钢梁每拼装完毕一节后，测量人员对安装完毕的钢梁顶板进行十字测量放线，同时进行高程测量，复核钢梁平面方向和垂直方向是否安装正确，如误差超过规范要求，及时进行调整。

5 结语

本文对徒骇河特大桥1-64m单线简支钢横梁的施工全过程进行了比较详细的介绍，该钢桁梁桥的具体施工步骤正如本文所阐述的4大步骤。针对徒骇河特大桥1-64m单线简支钢横梁的施工中遇到的具体问题，将关键环节的施工工艺进行了比较详细的概括，通过上述过程和工艺的实施，徒骇河特大桥1-64 m单线简支钢横梁的施工在保证工期和质量的前提下顺利完成，通过以上技术总结可为同类桥梁施工做借鉴。

[1]GB/T50903-2013,市政工程施工组织设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013

[2]GB/T50017-2003,钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003

[3]GB/T50205-2001,钢结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国计划出版社,2002

Construction Technology of 64M Single Line Simply Supported Steel Truss Beam on Tuhai River Bridge

ZHOU Cai-hui
(No.3 Engineering Company of China Railway 18th Bureau Group Co., Ltd Zhuozhou Hubei 072750 China)

The whole construction process of 1-64m of single line simply support steel beams of Tuhai River Bridge is introduced. the detailed elaboration of the concrete construction scheme and construction process of the steel truss bridge is illustrated and the key construction procedure and process of the construction are summarized. It has been shown that the construction scheme of the 1-64m of single line simple support steel cross beam of Tuhai River Bridge is successful and can be a reference for the similar bridge construction.

simply supported beam steel truss beam construction technology

中国分类号：U445A

1673-1816(2016)02-0010-07

2015-12-18

周财辉（1980-），男，江西临川人，学士，工程师，研究方向工程施工技术。