合肥南淝河特大橋鋼桁梁柔性拱頂推法施工技術(shù)與工藝

摘 要：文章通過(guò)對(duì)南淝河特大橋現(xiàn)場(chǎng)施工頂推過(guò)程記錄加以整理和總結(jié)，在施工過(guò)程中存在的問(wèn)題加以分析和處理，為其他同類型的橋梁施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼桁梁柔性拱；頂推；控制

1 工程概況

合肥南淝河特大橋是滬漢蓉快速鐵路引入合肥樞紐南環(huán)線的重點(diǎn)控制工程。為（114.75m+229.5m+114.75m）下承式、等高度、連續(xù)、剛性桁梁柔性拱橋，全長(zhǎng)461米，為雙線鐵路，ZK活載；下弦鐵路橋面采用參與主桁共同受力的正交異性板整體橋面；剛性主梁采用帶豎桿N型三角桁架，節(jié)間長(zhǎng)度12.75米，其中邊跨9個(gè)節(jié)間，中跨18個(gè)節(jié)間，桁高15.0米，桁寬15.0米，斜腹桿傾角49.6°；柔性拱肋采用二次拋物線形，矢高（上弦以上）45m，矢跨比為1/4.5，梁端距支座中心距為1m，全長(zhǎng)461米，其跨度在同類型橋梁中居于首位。

立面布置圖（單位：m）

橫截面圖（單位：m）

橋址于里程DK452+295.6～DK452+416.1處跨越合寧高速公路（312國(guó)道）高架橋，與線路夾角27°。

2 施工工藝

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況，為滿足安全、工期、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的要求，該橋主橋鋼桁梁架設(shè)可供選擇的方法并不多，綜合分析后認(rèn)為，比較合理可行的方法是多點(diǎn)頂推法，采用“帶拱頂推拱腳合攏”架設(shè)柔性拱，多點(diǎn)頂推實(shí)現(xiàn)鋼桁梁柔性拱的施工總體方案。

采用多點(diǎn)頂推架設(shè)法架設(shè)鋼桁梁，在170#墩與171#墩順橋向設(shè)置拼裝場(chǎng)并架設(shè)跨線龍門吊，由170#墩向173#墩方向頂推架設(shè)。在170#～171#墩之間設(shè)臨時(shí)拼裝支架，利用60t跨線龍門吊拼裝鋼導(dǎo)梁和鋼桁梁成整體節(jié)間，按照計(jì)算結(jié)果對(duì)鋼桁梁節(jié)間頂推前移，在后部支架上繼續(xù)下一輪次的拼裝作業(yè)，如此循環(huán)直至鋼桁梁E0'節(jié)點(diǎn)頂推及8#臨時(shí)墩。利用架梁吊機(jī)同步架設(shè)柔性拱和鋼桁梁，拱采用單向退步架設(shè)、柔性拱拱腳合攏，同步頂推鋼桁梁及柔性拱，直至鋼梁全部頂推就位的方案予以完成。

采用多點(diǎn)頂推架設(shè)法架設(shè)鋼桁梁，在170#墩與171#墩間順橋向設(shè)置跨線拼裝場(chǎng)，在高速路的另一側(cè)設(shè)置預(yù)拼場(chǎng)，安裝60t跨線龍門吊機(jī)和50t預(yù)拼用龍門吊機(jī)，預(yù)拼場(chǎng)與拼裝場(chǎng)鋼梁場(chǎng)地間用汽車轉(zhuǎn)運(yùn)。

（1）在170#～171#墩之間，從170#墩開始設(shè)置連續(xù)6個(gè)節(jié)間的臨時(shí)拼裝支架及安裝滑道，拼裝支架長(zhǎng)度為76.5米，利用60t跨線龍門吊在臨時(shí)拼裝支架滑塊上拼裝鋼導(dǎo)梁和鋼桁梁成整體節(jié)間。

（2）在171#～172#墩之間，分別在171#和172#墩旁搭設(shè)臨時(shí)支墩，安裝1個(gè)節(jié)間的拼裝支架。兩拼裝之間的跨度為153米。

（3）在172#～173#墩之間，在173#墩旁搭設(shè)臨時(shí)支墩，安裝2個(gè)節(jié)間的拼裝支架。預(yù)留1個(gè)節(jié)間的鋼導(dǎo)梁拆除平臺(tái)。

（4）按照由170#墩向173#墩方向?qū)︿撹炝汗?jié)間頂推前移，每頂推前進(jìn)一個(gè)輪次（單個(gè)節(jié)間或者數(shù)個(gè)節(jié)間鋼桁梁），在后部支架上繼續(xù)下一輪次的拼裝作業(yè)，如此循環(huán)直至鋼桁梁端節(jié)點(diǎn)E0'節(jié)點(diǎn)頂推及172#墩旁臨時(shí)墩。

（5）利用架梁吊機(jī)同步架設(shè)柔性拱和鋼桁梁，柔性拱采用單向退步架設(shè)、柔性拱拱腳合攏，同步頂推鋼桁梁及柔性拱，直至鋼梁全部頂推就位的方案予以完成。

（6）在鋼梁主、邊跨墩上起頂縱橫移調(diào)整鋼桁梁狀態(tài)，滿足設(shè)計(jì)要求后安裝支座。

頂推作業(yè)：頂推作業(yè)貫穿于整個(gè)施工中。本橋第一次大規(guī)模使用水平連續(xù)千斤頂作業(yè)，對(duì)于千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)，特別是關(guān)鍵環(huán)節(jié)夾片的選擇，處于一個(gè)摸索試驗(yàn)的階段。“頂推”，顧名思義為起頂與推拉，兩個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可。起頂，是利用豎向千斤頂將鋼梁頂起，倒換滑塊。從技術(shù)安全方面說(shuō)，起頂是將鋼梁所承受的應(yīng)力重新分配，但不得超出鋼梁承受的應(yīng)力范圍，否則將會(huì)使鋼梁變形，破壞鋼梁結(jié)構(gòu)，從而影響成橋質(zhì)量。推拉，是利用水平千斤頂通過(guò)鋼絞線連接鋼梁反力座提供水平拉力，克服滑塊與滑道間摩擦力來(lái)使鋼梁緩慢前行到達(dá)預(yù)定位置，提供水平力和克服摩擦力是頂推作業(yè)的又一重要環(huán)節(jié)。

（1）水平千斤頂。施工設(shè)計(jì)選擇型號(hào)250t×2的水平連續(xù)千斤頂共計(jì)2套，經(jīng)施工檢驗(yàn)，頂推重量最重時(shí)約為8300噸，水平千斤頂工作油壓為25MPa，提供的水平力為498噸。

（2）鋼絞線。選用預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)為GB/T5224-2003，型號(hào)為1x7φ17.8-1860型。

（3）滑塊?；瑝K主要作用是減少鋼梁與滑道的摩擦力，滑塊的選擇性能參數(shù)從受壓上考慮，既要保證鋼梁支撐處能夠承受，又要保證滑塊的強(qiáng)度。滑塊與滑道采用高密度MGE加上潤(rùn)滑劑。經(jīng)施工過(guò)程記錄整理，整個(gè)頂推過(guò)程中，摩擦系數(shù)不超過(guò)0.08。

（4）反力座。是將鋼絞線與鋼梁連接，起傳帶作用，需很強(qiáng)的剛度。

鋼導(dǎo)梁。臨時(shí)鋼導(dǎo)梁是在頂推時(shí)減少鋼梁的線密度，從而防止頂推過(guò)程中出現(xiàn)鋼梁傾覆現(xiàn)象。

經(jīng)施工設(shè)計(jì)計(jì)算，鋼梁線密度為23.8噸/米，鋼導(dǎo)梁線密度為5.4噸/米，鋼導(dǎo)梁線密度遠(yuǎn)小于鋼梁線密度，從而有效的防止了頂推過(guò)程鋼梁的傾覆問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

本橋采用的頂推施工架設(shè)方法有效節(jié)省拼裝時(shí)間，解決了高速公路上施工的危險(xiǎn)性，本橋在百米高空作業(yè)施工中，未出現(xiàn)一起人員傷亡事故；在經(jīng)濟(jì)上也節(jié)省了施工成本，經(jīng)對(duì)照高速公路封閉施工成本，該施工工法成本大大減少。本橋的順利施工結(jié)束，證明了該施工工法的合理性。鋼梁頂推法施工是繼鋼梁懸臂法等施工方法后，在跨高速等施工中又一種高效、安全的施工工法，為同類橋梁施工提供了借鑒。

作者簡(jiǎn)介：江恒心（1981，11-），男，中鐵九橋工程有限公司，職務(wù)：副所長(zhǎng)，工程師，學(xué)士，2004年畢業(yè)于武漢理工大學(xué)。