自锚式悬索钢箱梁桥主梁施工方案比选

黄 艳 梅， 夏 维 学

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局,四川 彭山 620860)

1 概 述

锦江生态带综合整治(二期)云龙湾大桥位于成都市天府新区锦江云龙湾，基本与锦江正交，呈南、北方向布置，全长1 119 m，项目地处锦江V级航道，主桥一跨跨越锦江江面，孔跨布置为(30+80+205+80+30)m自锚式悬索桥，主跨跨度为205 m，桥宽48.5 m[1]。

云龙湾大桥采用两塔双索面自锚式悬索桥，两索塔高度分别为67 m、65.3 m，沿主桥中点向南北侧放坡，两侧纵坡分别为3.5%和3%，中跨纵坡约为1%，其桥型见图1。主桥主梁为纵横梁钢结构体系，梁高3.5 m，标准段全宽48.5 m，桥塔处梁体宽54.6 m。梁体主要材质为Q345D，主要为主纵梁(箱型梁)、普通中横梁、端横梁、锚固横梁、塔桥结合处中横梁组成的纵横向梁格体系，单榀(12 m长)重量约为46.5 t(图1)[2]。

2 比选方案

(1)原位拼装方案：该方案为原设计方案。主跨钢梁的布置为先北岸、后南岸，分期进行架设安装。首先修筑北侧围堰，在围堰内施工临时支架和施工便道，根据梁体设计节段划分，采用运梁台车将各分块单元沿施工便道运输至预定桥位区，然后采用履带吊将纵、横梁吊装至预定支架上，在现场进行拼装和焊接。北侧围堰在钢梁拼装完毕挖除，将土石料上岸堆存，待汛期过后将土石料转运至南岸，用于填筑南侧围堰，进行南侧主梁的原位架设拼装。原位拼装方案施工流程：北侧围堰→支架→北侧钢梁吊运拼装→间隔等枯期→土石料转运→南侧围堰→支架→南侧钢梁的吊运拼装[3]。

(2)拖拉滑移方案：主跨钢梁由北岸向南岸一次架设安装完成。首先进行北侧围堰的填筑，施工临时支架；北侧支架实施完毕后拆除北岸围堰，紧接着展开南岸筑岛围堰的施工，连续进行南侧支架的施工，主汛期前形成南北两岸连通的钢梁拼装支架。

图1 主桥桥型立面图

在北岸主桥墩临河侧加密布置临时桩，形成24 m(长)×43 m(宽)的支架拼装平台，在拼装平台两侧设置20 m×25 m的吊车站位区，主跨钢梁利用大型履带吊将钢梁吊至拼装平台上组装，待钢梁组装完毕、利用拖拉滑移设备将钢梁拖拉至设计桥位，由北向南连续牵拉到位。

拖拉滑移方案汛期可以连续施工，其施工流程为：北侧围堰→支架→南侧筑岛围堰→支架→钢梁原位拼装及拖拉[4]。

3 方案比选及确定

3.1 施工工期

(1)原位拼装方案：北侧主跨钢梁在汛前拼装完毕，进入锦江主汛期后暂停施工。

(2)拖拉滑移：南、北两岸的通长支架在汛前即可完成，拆除围堰后，汛期可以进行水上施工，可节约6个月的施工工期。

3.2 施工场地要求

(1)原位拼装方案：南、北两岸均需布置较大面积的临时存梁场。北岸场地空阔，但南岸由于地形和障碍物限制，布置较为困难。

(2)拖拉滑移：梁体的大部分可堆存在北岸。南岸只考虑边跨和辅跨主梁堆存，所需场地面积较小。

3.3 施工流程

(1)原位拼装方案：运梁车、履带吊等均需占用施工便道的大片区域，且需每段梁体吊装完成后方可进行下一段施工，作业流程长，施工干扰多。

(2)拖拉滑移方案：所有履带吊均布置在专用区域内，将钢梁统一吊运至拼装平台上安装，履带吊无需做过多调整，运梁车能形成流水作业，其作业流程短，施工干扰小。

3.4 钢结构加工

(1)原位拼装方案：根据节点工期要求和施工进度计划倒推，北岸钢梁需在当年3月底进场，时间紧迫，供货压力大，施工强度高。

(2)拖拉滑移方案：钢梁可以在当年5月底从北岸进场，有更长的准备材料和加工时间，施工安排更合理。

3.5 施工材料

原位拼装和拖拉滑移方案均需搭设临时拼装支架进行施工，支架由钢管柱+贝雷梁组成。笔者根据两种方案施工特点的不同，对施工材料进行了细化对比分析。

(1)原位拼装方案：钢管柱由φ1.3 m 桩基+φ1 000×12 mm的钢管组成，钻孔桩均为嵌岩桩，桩基嵌入中等风化泥岩的深度不小于1 m，桩基平均长度为12 m；桩基通过顶部的预埋钢板与钢管柱锚固，钢管柱顶设H型钢分配梁，分配梁顶架设贝雷梁。贝雷梁顶设置垫梁和垫块，钢主梁的线形通过垫梁上的支撑垫块高度进行调整。主桥支架材料总计需5 457.65 t。

(2)拖拉滑移方案：钢管柱基础采用直径为1.3 m的钻孔灌注桩，河道中的支架桩基嵌入中等风化岩层4 m，岸边桩基入岩4 m，当桩基础与主桥承台位置重合时取消桩基础，将支架直接安装在承台上。钢管立柱采用φ609×16 mm钢管，钢管立柱之间设φ406×8 mm钢管纵横向连接系，柱顶横桥向设置I56b型钢作为柱顶分配梁，在分配梁上安装贝雷梁，贝雷梁顶部设置I56b型钢分配梁，分配梁顶设置纵向滑道，滑道采用三拼I56b型工字钢。主桥支架材料总计需5 607.7 t[5]。

3.6 经济分析

原位拼装和拖拉滑移方案的经济计算结果分别见表1和表2。由表1、2可以看出：拖拉滑移较原位拼装方案节约成本约558 459.45元。

表1 原位拼装方案表

表2 拖拉滑移方案表

3.7 方案的确定

通过上述综合分析、比较后得知：主跨钢梁采用拖拉滑移方案进行安装更加经济合理。

4 结 语

实践证明：云龙湾大桥主桥钢箱梁采用拖拉滑移方案施工可行，质量、进度能够得到保证，经济、安全，该桥目前已具备通车条件，所取得的经验可供类似工程借鉴。