宽度钢箱梁滑道梁拖拉安装施工技术

王长贵 （中铁四局集团有限公司，安徽 合肥 230022）

1 工程概况

阜阳市颍柳路泉河大桥及接线工程位于阜阳市西郊。主桥为（22+82+115+22）m独塔双跨自锚式悬索桥，结构体系为塔梁分离半漂浮体系。主塔塔身高61.85m，桥面以上43.35m，副塔身高45.1m；加劲梁为钢混混合梁，其中钢箱梁长181m，其余为混凝土箱梁，钢箱梁中心高度为2.75m，梁宽43.5m，采用双边箱全焊钢箱梁；钢混结合段设置于82m、115m跨径内，长2m，距离辅助墩10m位置处；主缆采用PPWS法施工,为两跨不对称的空间线性，每根主缆采用37根通长索股，每根索股由91丝5.0mm的高强镀锌平行钢丝组成，每根主缆无应力长度为213.932m，单根总重为 137.76t。全桥共有吊杆38根，间距8m。靠近主跨锚块处的N19根吊杆采用直径100mm刚性吊杆，其余吊杆采用73或109直径7mm高强度镀锌平行钢丝索，全桥索夹共计38套。主索鞍鞍座为铸焊结构，鞍体上部结构采用焊接结构用碳素钢铸件ZG270-480H整体铸造，下部肋板采用Q345B钢板焊接，主索鞍底座为钢板焊接。主桥桥式布置见图1，钢梁断面图见图2。

图1 主桥桥式布置图

图2 主桥钢箱梁横断面图（单位：cm）

2 钢箱梁滑道梁拖拉安装高程控制技术

2.1 钢箱梁分段

主梁纵向共分为13个节段，横向分为9个块体，标准节段长16m，最长18.4m，其中ZHL分为HL和桥面单元，划分方案图如图3。

纵向划分及各节块设计位置见图4。

主梁各节段重量如表1。

2.2 总体安装方案

先施工南北两岸混凝土加劲梁，并同步搭设钢箱梁施工支架，支架高程设计需考虑钢箱梁设计标高、起落梁空间、拖拉千斤顶反力座空间、主塔预留钢筋高度、通航净高等因素；支架纵向位置需考虑体系转换（横隔板处起、落梁）、通航净空、滑道梁接头、钢箱梁拖拉到位后支点位置（横隔板处设置支点）等因素。现场设置钢箱梁拼装区域，拼装区域位于7#墩和8#墩之间，拼装区域长34m，宽43.5m，能同时满足两节段同时拼装。支架布置平面见图5。

全桥钢箱梁采用部分梁体拖拉法+部分梁体原位组拼法的施工工艺：JD1-1和JD11-1与锚固跨整体现浇，JD1-2-JD8钢箱梁采取先块体后断面的方法在北岸拼装支架上组装，完成后通过下部两根滑道梁逐节滑移至南岸与钢混段处钢箱梁焊接；JD9-J-D11-2号钢箱梁节段采用临时支架原位拼装。滑移施工的块体预拼顺序为：块体1+2→2+3→3+4→4+5→5+6→6+7→7+8，原位吊装顺序为：块体9→10→11。部分流程图如图6～图9。

钢箱梁分段概况 表1

图3 主梁横向分块方案

图4 主梁纵向节块设计布置图

图5 支架布置图

图6 滑道梁架设完毕，等待钢箱梁拼装

图7 钢箱梁拼装，并依次拖拉至设定桥位

图8 1-8#节段拖拉施工完毕

图9 9-11#节段原位拼装

2.3 钢箱梁高程控制方法

钢箱梁就位采用滑道梁拖拉施工，在拖拉过程中梁段高程不断发生变化，后续拖拉的梁段也会对已就位梁段的高程产生影响，使得成桥线形的控制成为难点所在。为了达到施工控制的目的，首先必须通过施工控制计算来确定钢箱梁在滑道梁上拖拉安装每个阶段在受力和变形方面的理想状态（施工阶段理想状态），以此为依据来控制施工过程中每个阶段结构的力学行为，使其拼装全过程的受力、变形状态满足要求。

确定的大跨度滑道梁上钢箱梁拼装施工方案流程为，由北向南拖拉拼装JD2、JD3、JD4、JD5 4个节段，每个节段的拼装施工有以下3个步骤：

①将当前安装节段按照设计坐标位置拖拉到指定安装位置；

②监测滑道梁变形，与上一施工步滑道梁变形相比较，得出在当前节段钢箱梁单独作用下滑道梁的变形，并将此实测值与计算值做对比分析，得出当前节段修正后的安装预抛高值，根据此预抛高值对当前安装节段钢箱梁的高程进行调整；

③当前安装节段与已安装梁段进行码焊以及氧焊。

2.4 钢箱梁安装预拱度确定

2.4.1 滑道梁变形测点布置

在钢箱梁拖拉施工控制中，通过量测钢箱梁拖拉过程中滑道梁的实际变形，分析结构的实际状态与理想状态的偏差，用误差分析理论来确定或识别引起这种偏差的主要设计参数，经过修正设计参数，来达到控制钢箱梁拼装的实际状态与理想状态的偏差。两跨滑道梁共布置5个变形监测断面，为每跨滑道梁的二分点断面，由北至南编号1-5号监测断面。每个断面左右幅各布置一个变形测点。滑道梁的变形监测测点布置见图10。

2.4.2 钢箱梁节段预拱度确定

首先采用Midas计算JD2拖拉到位后，滑道梁各测点下挠值，待JD2拖拉到位后，再实测各测点下挠值，比对相应的M IDAS计算结果，修正M IDAS模型，得出在后续拼装节段JD3、JD4、JD5的自重累计作用下滑道梁相应JD2三个支撑点位置的下挠值，将其取反可计算得到钢箱梁JD2节段的安装预抛高值，见表2。依同样方法确定后续各节段钢箱梁安装预抛高值。

图10 滑道梁变形测点布置图

钢箱梁节段测点安装高程表 表2

3 结语

①钢箱梁采用逐节段拖拉方案，解决了通航河道无法布置支架间距适应钢箱梁顶推施工的临时支架难题；

②钢箱梁在拼装支架上分段分块拼装成整体，解决陆域超宽钢箱梁无法及进场难题；

③拖拉就位时将钢梁各支撑点累计变形的修正计算值取反作为该梁段的安装预抛高值，解决了滑道梁法高程连续变化定位的难题。