跨胶济铁路特大桥钢桁梁拖拉施工工艺研究

张立军

摘  要：拖拉施工技术作为钢桁梁施工中非常重要的一项施工技术，其自身具有跨度大以及桥面宽、自重大等特点，施工难度比较大。青盐铁路胶济胶黄联络线跨胶济铁路特大桥的钢桁梁采用了拖拉施工法进行架设。钢桁梁桥墩和临时支墩施工时均为（邻近）营业线施工，施工时间短，效率低，施工难度大，安全压力大。文章就以青盐铁路胶济胶黄联络线工程跨胶济铁路特大桥钢桁梁拖拉施工工艺为主要研究对象，对施工当中所用的滑道系统、支撑体系、牵引系统、纠偏以及落梁等关键的技术进行了深入的系统研究，施工过程中依托QC小组持续攻关，研究成果取得了满意的效果。

关键词：钢桁梁;拖拉施工;施工工艺

中图分类号：U445.4        文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）15-0106-02

Abstract： As a very important construction technology in the construction of steel truss beam， towing construction technology has its own characteristics， such as large span， wide bridge deck， self-weight and so on， so it is difficult to construct. The steel truss beam of Jiaoji Jiaohuang Connection Line across Jiaoji Railway Bridge on Qingyan Railway is erected by towing construction method. The construction of steel truss pier and temporary pier is （adjacent） business line construction， so the construction time is short， the efficiency is low， the construction is difficult， and the safety pressure is large. In this paper， the towing construction technology of steel truss beam across Jiaoji railway bridge of Qingyan Railway Jiaoji Jiaohuang Connection Line Project is taken as the main research object. The key technologies used in the construction， such as slide system， support system， traction system， deviation correction and beam falling， are deeply studied systematically. In the construction process， relying on the QC group to continue to solve the key problems， the research results have achieved satisfactory results.

Keywords： steel truss; towing construction; construction technology

青盐铁路胶济胶黄联络线工程建设当中，1-64m钢桁梁采用无竖杆三角形桁式，节间长度7.5m，桁高11m，主桁中心距分别为10m、12m，64m钢桁梁共有6个节间，梁端距支座中心0.65m，钢桁梁全长65.3m。上、下弦杆采用箱形截面，上弦杆高728mm，下弦杆高1000～1008mm，上、下弦杆腹板内宽均为460mm，腹板高分别为700mm和980mm，上弦杆上翼板、下弦杆下翼板宽均为600mm。64m单线简支钢桁梁主桁杆件、整体节点、拼接板、纵横梁材料规格均采用Q370qE及Q370qE-Z25，填板、上平纵联、桥门架等材料规格均采用Q345qD。上、下弦杆为全截面拼接，斜腹杆为两面拼接。斜腹杆是整体节点形式，上、下弦杆可以在节点外拼接，斜腹杆可以考虑整体节点拼接与插入形式。

1 施工工艺研究

1.1 总体施工步骤

钢导梁和钢桁梁一般考虑工厂设计加工钢梁拼装杆件，按照拼装先后顺序运输至规划场地，再用吊车吊装至临时支架上，技术人员将钢桁梁节段的平面位置和高程调整直至满足设计要求后，施工作业人员现场采用高强度螺栓连接固定，安装完毕经报验合格后使用油缸完成拖拉作业。

安装顺序：桩基础施工→支架搭设→铺垫梁，测支架标高→拼装钢导梁→拼装主桁下弦、桥面系→吊装腹杆→安装上弦→安装桥门架、横联及上平纵联→调整线形→高栓施拧→拖拉→拆除钢导梁→落梁（检查各部件连接等）→浇筑混凝土桥面板→安装桥面附属设施→钢桁梁涂装→拆除支架等→完成。

步骤一：现场施工负责人设置好安全防护，首先施工主孔基础、墩身。采用1台25t汽车吊人工配合完成下弦杆支架安装和平台拼装。此时，支架的刚度、强度及稳定性决定了钢桁梁线形是否存在误差。按照规范要求，支架顶面标高误差允许值为±5mm，支架横向与桥梁中心线垂直。支座安放完毕后，临时固定;步骤二：利用汽车吊在拼装平台上安装滑块、穿心千斤顶反力座、横向纠偏装置;步骤三：利用汽车吊在滑块上拼装钢导梁和钢桁梁，调整好钢桁梁线性并在E0节段安装拉锚器。完成钢桁梁的钢结构安装，控制预拱度;步骤四：利用穿心千斤顶对整个钢桁梁进行拖拉作业，第一阶段将钢桁梁从6#支墩支架拖拉至7#支墩上，共需用时10个小时，在钢桁梁上7#墩之前，因钢桁梁悬臂64米，前端会有下扰，此时需在7#墩上用100吨千斤顶将钢桁梁顶起，使钢桁梁平稳搭在垫梁上。第二阶段将钢桁梁继续向前拖拉，每拖拉一个节段拆除钢导梁一个节段。第三阶段将钢桁梁拖拉至设计位置，拆除全部钢导梁，并对钢桁梁进行纠偏。钢桁梁和钢导梁下弦节点下方滑块与钢桁梁通过放置橡胶垫增大摩擦力，滑移出6#墩支架后掉落在平台上。钢导梁上7#墩上滑道后，进行二次滑移;步骤五：支架拆除，落梁。浇筑混凝土桥面板，安裝桥面附属设施，对钢桁梁最后一道面漆涂装。

1.2 临时支架搭设

64米简支钢桁梁在3#至6#墩之间和7#墩外侧下部设计位置处搭设双排桩临时拼装支架，钢管桩上做桩帽及分配梁，分配梁上放置滑道梁。双排桩之间用型钢连接系连接，增加临时墩的整体稳定性。在6#主墩墩顶，用于钢桁梁拖拉过程中拖拉系统的设置。在临时墩上安装滑道梁。临时支墩基础均采用扩大基础。如下图1所示：

1.3 滑道梁

滑道梁采用箱型截面形式，标准段滑道梁采用双层三拼Ⅰ45a工钢焊接组成;加强段滑道梁面板及底板宽度为1.1m，箱梁截面高度为1.8m，箱梁内布设强隔板间距为2.0m，弱隔板布置在强隔板中间间距为1.0m。

1.4 导梁施工

导梁是为拖拉需要而设计的，总重280t，全长为63.75m，采用整体节点桁架形式，前端梁高8.5m，后端梁高15m，节间间距12.75m，横向布置两片桁，与钢桁梁一致。导梁后端上下弦杆及平联分别于主梁钢桁梁A1，E0延伸出来的接头进行连接。主桁上下弦为交叉式斜杆平面联结系，设置交叉式斜杆的桥门架、交叉式斜杆的横联。主桁杆件材质均采用Q345B，平横联杆件均采用Q235B。

1.5 多点拖拉装置

多点拖拉装置包含连续水平张拉千斤顶及其反力座、反力座后锚、滑垫座、横向纠偏装置、限位板及起顶钢桁梁油缸。水平张拉千斤顶反力座和滑道梁焊接，与连续张拉千斤顶栓接，栓接孔根据张拉千斤顶配钻。反力座后锚栓接在钢桁梁下弦杆端头孔群处，通过钢绞线与连续张拉千斤顶连接，钢绞线与反力座后锚固定，通过连续张拉千斤顶张拉使钢桁梁向前移动。施工平台和上下通道设置时，必须保证设置合理、稳固，上下方便，以减少安全事故的发生。

1.6 支架预压

现场安装钢梁桁架结构过程中，通过临时支架竖向调整，下弦杆标高就位。如果支架略有沉降，通过竖向调整千斤顶即可，此时地基承载力必须满足设计要求。钢梁吊装过程中要做好支架动态沉降观测，随时调整确保桁架梁线型符合设计要求。

1.7 拖拉装置工作流程

采用钢绞线将穿心千斤顶与拉锚器连接后，穿心千斤顶拉拽钢绞线，此时钢桁梁整体向前移动至设计位置后停止。过程中，技术人员进行线型、标高动态观测。

1.8 横向限位及纠偏

横向限位和纠偏装置设置在墩顶支架和钢桁梁两侧，确保钢桁梁通过墩顶时进行整体纠偏。限位装置安装在钢桁梁底板边缘，留有50mm间隙。

1.9 钢桁梁及钢导梁整体拖拉流程

钢桁梁整体拼装完成后，需一次拖拉到设计位置。重点注意事项：钢桁梁拖拉时，整体重心必须在拼装支架内，悬臂力矩小于拼装支架上的钢箱梁重量力矩，以满足抗倾覆要求。钢导梁第一节段在悬臂拖拉状态时，钢导梁前端下挠量最大约为161mm，通过人工配合上墩。为克服161mm下挠量，需要顶升力为60t，故采用千斤顶辅助上墩，在导梁前端2个支撑点各安装1台70t千斤顶即可。导梁上墩时，千斤顶顶起导梁前端200mm，用钢板抄垫钢导梁前端，点焊固定。千斤顶落下导梁前端，导梁支撑转换，端面支撑在钢板垫块上，将滑块安装在钢板垫块前方。向前拖拉钢桁梁500mm，达到滑块上方，安装千斤顶及其抄垫座;千斤顶顶起导梁前端50mm，抽出前端钢板抄垫。千斤顶落下导梁前端，导梁支撑转换，下端面支撑在滑块上。

1.10 起落梁及纵横向纠偏方案

钢桁梁拖拉就位后，技术人员测量钢桁梁全桥轴线偏差，通过墩顶横向纠偏装置对钢桁梁微调。临时墩与钢桁梁底面必须铺垫密实，重复起顶落梁操作，直至落梁符合要求为止，重复操作直到钢桁梁降落至设计为止。测量钢桁梁的纵向位置偏移情况，通过温差法或外力拖拉法对钢桁梁进行纵向调整。当纵向位移较大时，采用拖拉法对钢桁梁进行纵移，即通过钢桁梁尾端拖拉装置拖拉，直至固定支座位置纵移到设计位置，临时固定此处之后再利用温度对钢桁梁的影响，依次固定其他支座处钢桁梁。纵移时，墩顶支撑临时墩底部抄垫四氟乙烯板，减少摩擦力;当纵向位移较小时，可利用温度对钢桁梁的影响，选择适当的温度进行支座的安裝。测量钢桁梁的中轴线偏差，安装横向纠偏装置，对钢桁梁整体进行横向纠偏至钢桁梁轴线与设计值吻合。支座灌浆固定沙浆强度满足设计要求后，起顶拆除支撑临时墩。收顶，将钢桁梁落放在永久支座上，拆除起顶临时墩及横向纠偏装置。

2 结论

针对跨胶济铁路钢桁梁拖拉工程，通过对拖拉技术与工艺流程的详细分析，确定了重点和难点，抓住特殊过程和关键工序，做到施工过程安全可控。基于对施工过程中工艺研究，确定了钢桁梁安全专项施工方案，合理安排了施工计划及资源配置，明确了安全质量管控重点和措施，确保了既有线行车安全。

参考文献：

[1]TB10424-2010.铁路混凝土工程施工质量验收标准[S].

[2]济南铁路局营业线施工安全管理实施细则.（济铁总发〔2013〕66号）及济铁总发〔2013〕282号、〔2014〕325号、〔2016〕63号三次修改文件[Z].

[3]JGJ79-2012.建筑地基处理技术规范[S].