周財輝

（中鐵十八局集團第三工程有限公司 河北涿州 072750）

徒駭河特大橋64 m單線簡支鋼桁梁施工技術

周財輝

（中鐵十八局集團第三工程有限公司 河北涿州 072750）

介紹徒駭河特大橋1～64 m單線簡支鋼橫梁的施工全過程，將該鋼桁梁橋的具體施工方案和施工步驟進行詳細的闡述，針對施工中關鍵環(huán)節(jié)的施工流程和工藝進行概括，徒駭河特大橋1～64 m單線簡支鋼橫梁的施工通過上述方案得以圓滿完成，可為同類橋梁施工做參考。

簡支梁 鋼桁梁 施工技術

1 工程概況

徒駭河特大橋全長604.555 m，孔跨布置類型為6-32 m簡支梁+1-64 m鋼桁梁+10-32 m簡支梁，其中徒駭河特大橋1-64 m鋼桁梁主墩為11-φ1.00 m鉆孔樁，樁長分別為43 m、41.5 m。橋墩采用單線圓端形實心墩的形式，墩高12 m，承臺平面尺寸為13.8 m×6.5 m，厚度為2.5 m。

圖1 64 m簡支鋼桁梁結(jié)構總圖

64 m跨度的單線簡支鋼桁梁，采用有豎桿三角形桁式，節(jié)間長度8 m，桁高11.5 m，主桁中心距為7.6 m，共有8個節(jié)間，梁端距支座中心0.55 m，鋼梁全長65.1 m。結(jié)構采用兩片主桁，上下弦處設置上下平縱聯(lián)，端斜桿處設置橋門架，橫聯(lián)隔節(jié)間設置于斜桿上，上下平縱聯(lián)均為交叉布置，橋門架及橫聯(lián)采用板式結(jié)構。鋼桁梁主桁均采用焊接整體節(jié)點結(jié)構形式，鋼桁梁上下弦桿、腹桿均為H型截面，64 m簡支鋼桁梁結(jié)構總圖如圖1所示。

2 施工部署

桁架梁主要采用工廠單元件制造，單元件運輸?shù)浆F(xiàn)場后，用起重吊機吊裝到臨時支架上，然后進行每個相鄰桿件的焊接。

施工便道需平整處理，方便桿件運輸及履帶吊機走行、起吊桿件。桁架梁施工場地吊機平面布置如圖2所示。

圖2 桁架梁施工場地吊機站位平面布置圖

預拼場及桿件存放場利用河岸的空場地，作為鋼梁存放、預拼場，主要用于鋼梁預拼、桿件翻身、臨時存放，預拼場必須平整，道路暢通，具有良好的排水系統(tǒng)。存放場和預拼場設存放臨時支墊及固定臺座，要求支點要牢固，防止不均勻下沉導致桿件扭曲和失穩(wěn)。按規(guī)定設置緊固件庫房、油漆及工具庫、試驗室等。

存放場地寬25 m，長35 m，地面需簡易硬化處理，內(nèi)設置1 %排水坡，地基承載力不得小于160 KPa；為防止雨水飛濺污染鋼梁桿件，同時要求單元件擱置高度離地面凈空不小于250 mm。

3 徒駭河特大橋64 m單線簡支鋼桁梁施工方案

3.1 總體施工方案

鋼桁梁主要采用工廠匹配制造鋼梁桿件，按架設順序運輸至架設場地處，再用起重吊機吊裝到臨時支架上，將鋼梁節(jié)段的平面位置和高程調(diào)整到施工線形后，進行高栓施擰固定。安裝順序：樁基礎施工→搭支架、鋪墊梁，測支架標高→拼裝主桁下弦、橋面板單元→吊裝斜桿→安裝上弦→安裝橋門架、橫聯(lián)及上平縱聯(lián)→調(diào)整線形→落梁(檢查各部件、連接、安裝支座等)→拆除支架等→橋面防腐、防水層、涂裝等附屬設施→完成。

3.2 鋼桁梁架設流程

圖3 步驟一示意圖

步驟一如圖3所示，具體步驟為：

（1）在可靠的防護的前提下，施工完畢主孔基礎及墩身；

（2）采用12個浮箱拼裝成吊機站位平臺，4個浮箱拼裝成桿件運輸平臺，1臺50 t汽車吊站位在浮箱平臺中間做為桿件吊裝工具；

（3）安裝河內(nèi)支架樁基礎；

（4）搭設下弦桿支架，為了保證鋼梁施工線形，支架需要有足夠的剛度、強度及穩(wěn)定性；支架安裝時，頂面標高誤差應控制在5 mm之內(nèi)，支架橫向與橋梁中心線垂直；

（5）鋼梁支座安放在設計位置臨時固定。

（6）測量支架標高，報檢合格后進行鋼梁安裝。

步驟二如圖4所示，具體步驟為：

圖4 步驟二示意圖

（1）在預拼區(qū)域，將下弦桿E0、E1、E2拼裝成整體吊段，分別將E3、E4和E5、E6及E7、E8兩兩拼裝成整體吊段；

（2）通過浮箱平臺將鋼梁吊段桿件運輸至橋位；

（3）用一臺50 t汽車吊在支架上依次安裝下弦桿件，通過支架的千斤頂和導鏈葫蘆微調(diào)就位；

（4）安裝時應進行全程線型監(jiān)控，以保證桿件線型調(diào)整至設計要求，以下所有桿件安裝均需要滿足次要求；

（5）臨時固定下弦桿E0+E1+E2吊段；

（6）依次緊固下弦桿各桿件接頭螺栓；

（7）依次安裝下弦橋面縱橫梁體系及下平聯(lián)；

（8）桿件安裝順序：由9#墩向10#墩方向安裝，下弦桿E0+E1+E2吊段→下弦桿E3+E4吊段→下弦桿E5+E6吊段→下弦桿E7+E8吊段→端橫梁、中橫梁→下平聯(lián)→縱梁。

步驟三如圖5所示，具體步驟為：

圖5 步驟三示意圖

（1）依次安裝腹桿、上弦桿計上平聯(lián)；

（2）依次緊固各桿件接頭螺栓；

（3）桿件安裝順序：腹桿→上弦桿→上平聯(lián)及上橫梁。

步驟四如圖6所示，具體步驟為：

圖6 步驟四示意圖

（1）對鋼梁進行最后一道面漆涂裝；

（2）解除臨時固定下弦桿E0

（3）鋼梁支座灌漿固定。

（4）待灌注混凝土強度達到100 %后，拆除鋼梁拼裝支架，鋼梁支撐體系轉(zhuǎn)換至永久支座上。

（5）支架拆除順序：由跨中向兩側(cè)拆除。

（6）鋪設橋面鋪裝，施工其余附屬構件；

（7）施工完成，驗收。

4 徒駭河特大橋64 m單線簡支鋼桁梁施工工藝

4.1 鋼梁施工流程，見圖7所示。

圖7 鋼梁架設施工流程圖

4.2 關鍵施工工藝

4.2.1 桿件的預拼

（1）為便于鋼梁安裝，架設前在預拼場要將部分零小桿件預拼成一大部件。桿件預拼前，應根據(jù)設計圖繪制預拼圖和螺栓標注圖，清查桿件編號和數(shù)量，在基本桿件上標出螺栓長度區(qū)域線，起吊重心位置和單元重量及安裝方向。

（2）拼裝沖釘?shù)墓Q直徑應與工廠試拼中釘孔重合率相適應，拼裝沖釘?shù)墓Q直徑宜小于設計孔徑0.2 mm。沖釘材質(zhì)可選用35號或45號碳素結(jié)構鋼制作，并經(jīng)過熱處理方能使用。沖釘圓柱部分的長度應大于板束厚度，沖釘使用多次后，經(jīng)檢查如不符合偏差要求，應予以更換。

4.2.2 臨時支架搭設及拆除施工

（1）臨時支架構成

徒駭河特大橋臨時墩支架采用鋼管結(jié)構，包括鋼管樁基礎、支撐架及橫向分配梁，設在兩個相鄰主墩之間，主要支撐鋼梁下弦桿。臨時支墩主肢采用φ529 mm×8 mm的螺旋鋼管，肢間聯(lián)接系采用∠100×10角鋼，截面形式為縱橋向間距16 m，橫橋向間距7.6 m。在支架頂部沿橫橋向通長設置1根橫向分配梁，由2-I32a組成。支架全部采用現(xiàn)場焊接結(jié)構，施工時嚴格按照鋼結(jié)構施工規(guī)范進行焊接，同時墩頂支架嚴格按照設計標高控制。

（2）支架搭設

臨時支架在鋼梁存放場地完成鋼管立柱、橫梁和支承橫梁的焊接制造，以單元件型式運輸?shù)浆F(xiàn)場。向采用1臺25t汽車吊安裝支架。支架安裝完成后，垂直度不大于h/100。根據(jù)臨時墩支架總圖中的樁標高修整支架高程，接著安裝支架支撐橫梁。在所有連接部位需焊接筋板進行補強，防止產(chǎn)生應力集中出現(xiàn)。安裝下弦桿支撐牙板，牙板頂面預留約10 mm至下弦桿下表面，待鋼梁安裝時抄墊調(diào)整鋼梁。

（3）支架拆除

支撐牙板拆除是在鋼梁永久支座灌漿混凝土強度達到100 %后，即可拆除鋼梁支撐牙板，將鋼梁重量支撐轉(zhuǎn)換至永久支座上。牙板拆除順序：由跨中支墩向兩端支墩拆除。采用火焰切割，施工時不得傷害鋼梁油漆。

臨時支架拆除需在支架完全卸載后進行。先拆除鋼梁支撐墊梁，后拆除支撐立柱結(jié)構。拆除過程中用導鏈葫蘆做保險防止立柱傾倒，造成安全隱患。同時桿件拆除時不得碰撞鋼梁。支架全部拆除后，拔樁設備進場拔樁，拔樁過程不得與鋼梁碰撞，以防損傷鋼梁。

4.2.3 鋼梁安裝

（1）鋼梁桿件拼裝一般由下而上，先下平面，后立面，要盡快形成閉合穩(wěn)定的結(jié)構體系，然后安裝上平面。還應注意吊機的起吊能力和最大吊距，桿件的供應，先裝桿件不得妨礙后裝桿件，上下體系兩桁對稱架設，避免偏載。

（2）拼裝工作主要使桿件正確就位，保證栓孔重合率，遇有錯孔，要查明原因，研究處理，不得隨意擴孔或用大錘強行通過。

（3）平弦部分桿件拼裝對孔后，要先穿一部分螺栓，將板縫夾緊，首先打入定位沖釘，至少節(jié)點遠端四個，再打入25 %的一般沖釘，穿上25 %的螺栓，吊機才能松鉤，然后上滿剩余的高栓，初擰，檢查板縫是否密貼，用0.3 mm插片插入板縫不能大于20 mm。

（4）下斜桿拼裝時，一般先對上端眼孔，下端由于弦桿塌頭，眼孔不對（差20～30 mm），需用吊機提下弦前端，并需約5 t的力才能合攏。

（5）在支架上拼裝鋼梁時，除保證支架有足夠的承載力和預留壓縮下沉量外，應特別注意鋼梁的拼裝拱度曲線。在拼裝主桁前一節(jié)間時在自由狀態(tài)下進行。即下弦桿前端拼至前一支架的支點時，不得受力，與支架支點保持間隙。主桁桿件閉合，節(jié)點高強度螺栓100 %終擰后，下弦桿前端節(jié)點底面與支架支點墊塊之間才能用鋼板抄死。該節(jié)間高栓全部終擰后，再拼裝下一節(jié)間。

（6）臨時支架及墩頂布置，嚴格按施工設計圖紙辦理，架設前經(jīng)有關部門進行全面檢查，并辦理簽證。其上均設置水平、中線觀測點，隨時觀測架梁過程中沉陷和變位情況，以便及時調(diào)整。臨時支墩的標高應考慮鋼結(jié)構彈性壓縮和非彈性壓縮的預留量。

（7）墩頂分配梁、工鋼束、鋼墊塊、千斤頂?shù)冉佑|面凡無螺栓連接者，均應墊石棉板或三合板之類的防滑材料。

4.2.4 高強度螺栓施擰工藝

（1）高強度螺栓連接副的擰緊采用扭矩法擰緊，擰緊分初擰、復擰和終擰三步進行。初擰和復擰扭矩值為終擰扭矩值的50 %。復擰、終擰高強度螺栓分別用白、紅色油漆在螺母與墊圈同一部位涂上標記，以防漏擰。

（2）高強度螺栓連接副的擰緊應在螺母上施擰，擰緊順序應從節(jié)點中央沿桿件向四周進行。

（3）高強度螺栓的初擰、復擰、終擰應在同一天完成。

（4）要選用有資質(zhì)單位標定的，并附相關標定證件的扭矩扳手，使用前必須進行標定，其扭矩誤差不得大于使用扭矩值的±5 %。每班操作前及操作后，必須對施工扳手進行扭矩校正。在操作后進行扭矩校正時，如發(fā)現(xiàn)其誤差超過允許范圍，則對該工班用該扳手終擰的高強度螺栓連接副全部用檢查扳手進行檢查、處理。

（5）施工用的扭矩扳手校正以后，使用者不許改變其扭矩。電動扳手在打開開關后將高強度螺栓擰到規(guī)定扭矩時自動關機，不得中途松手停機；手動扳手擰到規(guī)定扭矩時，扳手會出現(xiàn)“當”的響聲，表示已經(jīng)到位，在使用時注意平穩(wěn)加力，不許沖擊加力。

（6）普通螺栓和沖釘?shù)箵Q高強度螺栓，應在其余高強度螺栓終擰完成后進行，以防結(jié)構尺寸發(fā)生變化。

4.3 鋼梁拼裝測量控制

施工中用全站儀觀測立柱的傾斜度，用水準儀觀測主桁左右節(jié)點的相對高差，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。鋼梁安裝過程中，項目測量人員進行全過程檢測。

鋼梁吊裝前，測量人員提前在臨時支架頂部放出鋼梁邊線及中心線，便于鋼梁吊裝定位；同時復核臨時支架頂部高程（即鋼梁底板高程）是否準確，如誤差超過規(guī)范要求，及時進行調(diào)整，以免耽誤鋼梁吊裝。

鋼梁每拼裝完畢一節(jié)后，測量人員對安裝完畢的鋼梁頂板進行十字測量放線，同時進行高程測量，復核鋼梁平面方向和垂直方向是否安裝正確，如誤差超過規(guī)范要求，及時進行調(diào)整。

5 結(jié)語

本文對徒駭河特大橋1-64m單線簡支鋼橫梁的施工全過程進行了比較詳細的介紹，該鋼桁梁橋的具體施工步驟正如本文所闡述的4大步驟。針對徒駭河特大橋1-64m單線簡支鋼橫梁的施工中遇到的具體問題，將關鍵環(huán)節(jié)的施工工藝進行了比較詳細的概括，通過上述過程和工藝的實施，徒駭河特大橋1-64 m單線簡支鋼橫梁的施工在保證工期和質(zhì)量的前提下順利完成，通過以上技術總結(jié)可為同類橋梁施工做借鑒。

[1]GB/T50903-2013,市政工程施工組織設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013

[2]GB/T50017-2003,鋼結(jié)構設計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2003

[3]GB/T50205-2001,鋼結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,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

中國分類號：U445A

1673-1816(2016)02-0010-07

2015-12-18

周財輝（1980-），男，江西臨川人，學士，工程師，研究方向工程施工技術。