山区高速架桥机安装钢板组合梁施工方案设计与优化

谭艳臣

（保利长大工程有限公司，广州511431）

1 工程概况

钢板组合梁桥，钢梁与桥面板均为工厂化预制，标准化施工。桥面板单独受力，传力明确，充分发挥了钢材受拉与混凝土受压的特点，可充分发挥2种材料的使用性能，受力性能优，耐久性较好[1]。主梁为钢材，还可以回收利用，与混凝土梁相比，自重轻，可以大幅度地降低恒载比例，降低对下部结构和基础的要求，节约下部结构造价。本文以贡溪大桥（3×35m+3×35m）、横渡鸿凌河大桥（3×40m+3×40+3×40m）、G237分离立交[4×40m+（30m+2×35m）+（30m+40m+30m）+（30m+3×40m）]钢板组合梁桥为例，介绍架桥机安装钢板组合梁施工方案。

主梁采用双工字钢板组合梁，单幅组合梁桥面宽12.25m，双幅全宽25.5m。钢主梁采用Q345qD工字形直腹板钢梁，钢主梁标准间距6.7m，35m钢主梁高度为1.8m，40m钢主梁高为2.1m，均由上翼缘、下翼缘和腹板焊接组成，上翼缘宽800mm，下翼缘宽950mm，腹板采用竖向和纵向加筋肋，顶板面设置剪力焊钉群，与混凝土面板连接[2]。双主梁之间采用横梁加强横向联系。

本文中提到的3座钢板组合梁桥下构墩顶宽度分别有8 500mm、8 900mm和9 200mm 3种，钢梁外宽7 650mm，通过调查国内多个架桥机厂家对比，选用支腿外对外宽度最小为9 200mm的架桥机可实现钢梁整体安装的目标。目前，除了9 200mm的墩顶宽度形式的桥墩满足架桥机架设，8 500mm、8 900mm 2种墩顶宽度小于架桥机支腿间距的，桥墩均须考虑采用预埋构件或加宽墩顶方式满足架桥机前支腿落底架。

2 钢梁安装总体思路

钢梁安装总体思路为：（1）采用架桥机逐联安装，桥面板滞后于钢梁一跨，采用单幅架设；（2）架桥机在台后（前）路基上利用龙门吊进行组拼安装，完成后纵移至安装首跨位置；（3）桥台后（前）路基场地作为钢梁组拼场地及桥面板临时存放场地；（4）拼装好的钢梁及桥面板采用轮式运梁车运输；（5）钢梁就位后精调采用千斤顶，快速方便且可确保安装精度。

3 钢板组合梁安装工艺

对于墩顶有足够宽度的钢板组合梁架设，如本项目宽度9 200mm的墩顶，墩顶与架桥机前支腿的相对位置关系如图1所示。

图1宽度9 200mm墩顶与架桥机前支腿位置关系图

3.1 钢梁、桥面板安装

钢梁、桥面板计划采用GYLQ180t-40m型架桥机架设，架桥机拼装均在路基段上进行，钢梁节段梁拼装在路基段上进行。

节段拼装完成后用运梁车运送至施工点，架桥机过孔后就位钢梁，安装逐跨进行，桥面板滞后一跨安装，主要施工流程：龙门吊基础施工、安装龙门吊→钢梁节段拼装场地准备→钢梁单元卸车、堆放→安装架桥机、调试、过孔→吊装钢梁、拼装、检查→安装桥位准备→架设前两跨钢梁、敷设第一跨桥面板→架设第三跨钢梁、敷设第二跨桥面板→架设第四跨钢梁、敷设第三、第四跨桥面板→架桥机过孔架设下一联→半幅贯通后回归路基段开始架设另半幅[3]。

半幅全部贯通后，进行湿接缝、剪力槽钢筋混凝土及桥面剩余横向预应力施工。架桥机安装具体工艺及流程如下：

1）安装架桥机、架桥机调试、验收，架桥机过孔，准备架设第1跨。

2）采用运梁车动送钢梁，通过后支腿，运送至架桥面尾部，2#天车挂钩，向安装方向缓慢前移，钢梁前移至尾部接近中支腿时，1#天车挂钩，1#和2#天车同步前移，运梁车返回。

3）天车同步前移至安装桥位处，根据纵坡调整钢梁姿态，校正安装位置，缓慢落梁，待梁底距支座1m距离时降低落梁速度，根据支座及钢梁上安装标识，通过天车前移及横移调整钢梁节段顺桥向及横桥向安装位置，就位完毕，钢梁前端落在临时支座上，永久支座随钢梁降落至预留位置。

4）完成第1跨钢梁安装，架桥机准备过孔安装第2跨钢梁。

5）架桥机过孔完成，钢梁运送至架桥机尾部，完成第2跨钢梁架设，焊接第1、第2跨钢梁节段环口缝，前端落在临时支座上。

6）安装第1跨桥面板，运梁平车运送桥面板至桥机尾部，天车挂钩，往安装桥位处缓慢前移，运梁车返回。桥面板通过旋转吊具完成空中安装姿态调整，然后缓慢下落并就位，反复此步骤，直至完成第1跨桥面板架设。

7）架桥机纵移至第3跨，安装第3跨钢梁，完成第2跨桥面板的安装。

8）架桥机纵移至第4跨，安装第4跨钢梁，然后安装第3跨及第4跨桥面板，即完成一联安装。待永久支座灌浆料达到强度后，拆除临时支座，完成体系转换。

9）重复上述各步骤，直至半幅其余联安装完成，施工湿接缝、剪力槽钢筋混凝土及桥面剩余横向预应力施工，架桥机回归基础跨进行另半幅施工。

3.2 无足够墩顶宽度的架桥机架设方案

鉴于架桥机宽度为9 200mm，本项目墩顶宽度8 500mm、8 900mm的桥墩无法直接采用架桥机架设，需采取其他措施加宽墩顶，如增设辅助墩及预埋锚固设施。

3.2.1 桥墩宽度8 500mm加宽方案

拟在墩顶两侧增加辅助墩，辅助墩采用扩大基础+φ820mm钢管的形式作为架桥机支腿支撑。架桥机辅助墩支架里立面图如图2所示。

图2架桥机辅助墩支架立面图

3.2.2 桥墩宽度8 900mm加宽方案

采用墩顶预埋φ32mm精轧螺纹钢的方式锚固架桥机支腿，满足架桥机架梁。具体布置如图3所示。

图3墩顶宽度8 900mm桥墩加宽方案细部图

对于此类宽度不足的桥墩，在上述安装方案的基础上需要增加以下步骤：（1）架设前需在墩顶测量放样位置提前做好锚固或加宽支撑措施；（2）采用锚固精轧螺纹钢筋的桥墩，架桥机过孔前需提前释放前支腿与墩顶锚固，过孔后需与墩顶锚固装置进行锚固。

4 结语

对于山区高速公路而言，钢板组合梁的应用受到运输路线、地形条件的限制，在钢梁整体安装方面一直存在较大的挑战性，尤其是在跨河、跨路、地形起伏大的条件下，安装施工成为难点，可通过对大型架桥机支腿受力支点的加固优化改造，实现大型架桥面成功完成不同墩宽的钢板组合梁架设，同时通过桥面板滞后钢梁1跨架设的方案，使得施工过程具有连续、便捷、经济、高效等优势。