穗莞深城际东江南特大桥钢桁梁单悬臂架设施工技术穗莞深城际东江南特大桥钢桁梁单悬臂架设施工技术

王新奇

中铁广州工程局集团桥梁工程公司

摘要：穗莞深城际东江南特大桥为大跨度上加劲连续钢桁梁桥，结合项目工期紧、主航道不得使用大型浮吊等实际情况，采用单悬臂架设的施工技术，快速、安全、经济地完成了钢桁梁的架设及合龙。

关键词：城际轨道；钢桁梁；单悬臂；架设

1、工程概况

穗莞深城际东江南特大桥主桥为一座孔跨为（143＋264＋143）m的上加劲连续钢桁梁桥，全长550m。主桁横向采用二桁结构，平弦桁高18m,桁间距13m；中间支点处上加劲弦高36m,平弦采用N型桁式，加劲弦与上弦间仅设吊杆连接。全桥共42个节间，钢桁梁除两端边跨4个节间为12.65米外，其余均为13.2米。桥梁用钢为Q345qD，全桥钢材用量约13400t。

2、总体施工方案

主桥位于东江南支流水道中部，主跨航道运输船只较多，无法使用浮吊安装，也不能在跨中搭设水中临时支墩。如采用主墩设置吊索塔架，利用架梁吊机双悬臂对称这种常规的工艺，则要求主墩施工完成后才能架设，施工周期长；设置锚固钢主梁装置，施工难度大，安全风险高；架梁吊机需要4台，工程成本高。

为加快钢桁梁架设，减少架梁吊机数量，保证架设安全，本桥采用单悬臂架设施工技术，先边跨后主跨。首先在边跨设置临时支墩，边墩处配置1台1100t-m塔吊，利用塔吊在临时支墩上安装边跨前3个节间的钢桁梁安装。由于桥梁为上加劲弦，主桁间距较小，普通梁面吊机无法作业，设计了一种新型的70t全回转移动式桅杆架梁吊机。架梁吊机在桁梁上散拼钢桁梁，每次向前悬拼两节主桁后再回头架设加劲弦。施工过程中安装临时拉索L1、L2，利用临时拉索及边墩起落梁进行线形调整。先进行平弦合龙，再进行加劲弦合龙。

3、杆件架设

常规的钢桁梁杆件依次按照下弦杆→竖杆→斜杆→上弦杆→桥面板→横联→平联的顺序逐个节间拼装钢桁梁，吊机扒杆回旋掉头，架设上加劲弦，加劲弦架设始终落后主桁2个节间。但以下几处特殊杆件架设过程中需要注意：

（1）加劲弦与上弦的起始结合部位A4节点，长13.4m，形状不规则，要同时与3根杆件进行拼接，安装精度高。吊装时注意计算好杆件重心位置，拼装时用导链调整杆件相对位置，先打入小号冲钉，位置准确后再更换大号冲钉和高强度螺栓。

4、边跨端部配重

为满足钢桁梁抗倾覆稳定及线形控制需要，边跨端部进行配重。前三个节间安装完成后，在端横梁处灌注混凝土103t。架梁吊机悬拼两个节间后，在边墩前三个节间下弦杆内灌注混凝土257t。合龙前进行第三次配重，在边墩前三个节段内再均匀配重420t，主梁总共配重约780t。

5、边墩起落梁

边跨钢桁梁伸出主墩两个节间后，利用边墩起落装置将钢桁梁起落到位，再继续架设。通过计算分析可知，边跨临时支墩全部脱空后，广州侧边墩落梁380mm，深圳侧边墩落梁446mm，并通过主墩墩顶纵移装置将广州侧钢梁整体向深圳侧纵移33mm，临时抄垫边墩支点的钢垛。

主桁跨中合龙前，根据测量监测结果计算，深圳侧落梁100mm，广州侧起顶140mm，保证主桁标高位置准确，合龙口左右标高相同。

加劲弦合龙前，根据测量监测结果计算，广州侧及深圳侧均起顶200mm，分为4级，同步起顶，每级50mm，配合合拢口拽拉设备，完成加劲弦合龙。

6、临时拉索

当架梁吊机在主跨架设上加劲弦时，上加劲弦竖杆应力已达到354MPa，超过允许应力值。故在G13～G14节间加劲弦设置临时拉索L1，改善加劲应力过大问题。

当架梁吊机架设完G14～G15节间加劲弦时，加劲弦竖杆应力达到172MPa，为了施工时能够提供合适的作业空间以及控制加劲弦竖杆的应力，经过研究讨论在G15～G16节间设加劲弦合龙口并设置临时拉索L2。

将边跨临时墩全部脱空，按照上加劲弦始终落后主桁2个节间，逐个节间架设钢桁梁主桁至E20节间，加劲弦架设至G14节间。两侧对称张拉临时拉索拉索L1，单根拉索初张力300t。继续架设钢桁梁主桁至E18节间，装G15A16间的临时拉索L2，张拉临时拉索L2，单根张拉力200t。

7、钢桁梁合龙

7.1跨中合龙前状态

合龙前，广州侧钢桁梁前端留有一个节间桥面板后装，边跨侧压重已全部完成。深圳侧钢桁梁架设完成后，吊机后退一个节间，等待广州侧吊机架设合龙。合龙顺序为先合龙主梁下弦杆，再合龙主梁上弦杆及斜杆。

注：表中纵向位移为沿桥轴线，向深圳侧为正，向广州侧为负。

7.2钢桁梁位移调整

（1）横向位移：钢桁梁架设过程中，通过各支点的横向起顶设备来调整到设计位置。合龙前，通过导链横向对拉进行微调。

（2）纵向位移：主要通过广州侧主墩活动支座来实现，合龙前进行对拉对顶、利用温度差等微调措施完成。

（3）竖向位移及转角：利用边墩的千斤顶起落梁，调整钢桁梁标高和角度，合龙前通过纵向顶拉、压重等进行微调。

7.3主桁杆件合龙

合龙偏差调整符合要求后，主桁杆件安装由上向下插入。按照步骤依据指令进行合龙点穿销工作，先下弦后上弦。当一侧弦杆长圆孔销栓穿入后，接着进行另一侧弦杆长圆孔穿销工作，然后调整桥轴线方向，圆孔销栓穿入后即拔出长圆孔销栓，此时拼接板不打冲钉不穿螺栓，保持铰接，然后安装上弦杆销栓。待弦杆圆孔销栓全部穿好后，再进行斜杆合龙，斜杆若不能闭合可采用两悬臂端挂设滑车组斜向对拉调整。销栓穿入后及时带上螺母旋紧，待弦杆斜杆合龙后，拼接节点上打入冲钉安装螺栓。合龙工作避开日照与风力的影响，并一鼓作气不间断地尽快完成。

7.4加劲弦合龙

当主桁梁合龙后，先通过边墩顶梁方式将加劲弦合龙口两端位移进行微调至达到可合龙值，再通过加劲弦上顶拉装置将其合龙。合龙后拆除吊机与临时拉索，将主梁上拉索耳板割除，并打磨光滑。

根据以上结果，当顶升量为35mm时，可采用加劲弦上顶拉装置张拉将其合龙，张拉力为9.4t。

8、结束语

东江南特大桥钢桁梁采用单悬臂架设技术，不影响航道通行；边墩完成后即可进行钢桁梁安装，施工周期短；架梁吊机仅需2台，需要架梁吊机少；大悬臂状态下抗台风能力强；可充分利用边墩起落梁来合龙平弦和加劲弦，减少跨中支架。该技术安全、经济、快速，为钢桁梁架设和合龙提供了保证，为同类型钢桁梁拼装提供借鉴和参考。

参考文献：

[1]姚森.穗莞深城际铁路东江南特大桥主桥快速施工技术.铁路工程学报.2013年5月，第5期.

[2]林敏.采用临时拉索悬臂法架设钢桁梁施工技术.中华建设.2016(7)

[3]岳丽娜，陈思甜.钢桁梁桥施工架设方法研究综述.公路交通技术.2006（3）