浅滩区钢桁架梁滑移安装技术

浅滩区钢桁架梁滑移安装技术 赵桐远 陈伟 四川公路桥梁建设集团有限公司 摘 要： 宁波市北仑区梅山春晓大桥水中引桥钢桁架梁大部分位于梅山湾浅滩区, 淤泥覆盖层厚度大于 20m, 钢桁架梁节段重、体型大, 因水文地质条件受限无法直接吊装就位, 介绍梅山春晓大桥水中引桥钢桁架梁滑移安装施工工艺, 可为类似工程的施工提供借鉴和参考。关键词： 浅滩区; 钢桁架梁; 滑移安装; 技术; 收稿日期：2017-05-15Received： 2017-05-151 工程概况梅山春晓大桥位于宁波市穿山半岛南侧, 桥梁全长 1 971m, 水中引桥上部结构为 3×72m 钢桁架梁, 全桥共两联, 一联分为 13 个节段, 桁梁全宽 25m, 梁高8.96m9.56m, 最大节段净重 372t, 最大节段长约 19m, 一联桥梁节段划分见图1。图 1 一联水中引桥节段划分 下载原图本桥地处梅山港, 场区地貌主要为陆域山前海积平原和海洋浅滩地貌, 潮汐性质为非正规半日浅潮。经现场实测, 水中引桥浅滩区涨潮后靠海侧跨位置最高水深约 4.2m。2 总体施工工艺概述由于南北岸水中引桥桁架梁靠岸侧两跨桥位处水深较浅, 浮吊无法进入, 不能采用浮吊直接将桁架梁安装到设计位置, 结合现场实际工程地质及水文条件, 水中引桥上部钢桁架梁采用 600t 浮吊整体吊装+滑移支架法施工。考虑梁段安装完成后, 滑移支架钢管桩立柱无法拔除, 立柱海床以下采用预应力管桩, 顶部采用钢管桩接长调整标高。3 滑移支架设计与施工3.1 滑移支架滑移支架采用“预应力管桩 (钢管桩接头) +贝雷梁+分配梁+滑移轨道”组合结构形式, 预应力管桩采用600×110mm 的 AB 型预应力管桩, 桩顶嵌补段采用600×8mm 钢管, 纵向间距 9m, 单跨滑移支架在中间设置 3m“制动墩”, 以增强滑移支架总体刚度。横向共布置 4 根, 一侧两根横向间距 3.5m, 设置325×6mm 钢管平联和斜撑。钢管顶设置 3H500a 横梁, 其上设置 8 片贝雷纵梁, 间距为 3×30cm+75cm+3×30cm, 贝雷梁顶部设置 I25 轨道分配梁, 分配梁采用 U 型螺栓与贝雷梁连接, 分配梁顶设置 4 根“38”重型轨道。支架横断面布置见图 2 和图 3。图 2 滑移支架横断面 下载原图图 3 滑移支架总体侧面 下载原图3.2 滑移支架施工滑移支架施工主要顺序:插打预应力管桩接长管桩插打至设计高程钢管桩接长调整桩顶标高安装桩顶横梁及平联、斜撑安装贝雷主纵梁安装 I25 分配梁 (兼做平台) 安装滑移轨道安装滑板重物试运行 (预压) 桁架梁吊装滑移安装。预应力管桩插打采用履带吊配合振动锤, 由于管桩壁厚超过振动锤钳夹最大行程, 利用管桩端头的对接螺栓孔制作简易夹头连接器, 见图 4, 便于管桩垂直插打。预应力管桩插打完成, 通过在预应力管桩上安装抱箍焊接横向平联及斜撑, 见图 5, 以增强滑移支架整体横向刚度。图 4 振动锤夹头连接器示意 下载原图图 5 管桩平联斜撑抱箍示意 下载原图3.3 滑移支架安装施工监控(1) 预应力管桩平面位置测量放样监控。为保证滑移支架受力安全, 在钢管桩打设过程中测量放样尤其重要, 钢管桩插打时平面位置偏差要求不大于 5cm。(2) 预应力管桩打设深度监控。为保证预应力管桩的受力要求, 根据计算, 管桩入土深度需达到 30m, 施工过程中应严格保证打入深度, 确保钢桁架梁安装时管桩沉降影响可以忽略。(3) 贝雷梁横向连接。由于桁架梁节段重量较重, 考虑到滑移支架在梁段滑移过程中的整体稳定性, 需要对贝雷梁的横向连接进行严格控制, 贝雷梁片与片、组与组之间均需用支撑架连接, 同时 I25b 分配梁与贝雷梁也要用 U 型扣连接 (保证间隔 1.5m 至少连接一道) 。(4) 滑移支架顶高程。由于桁架梁节段在用小车滑移到位后, 用 200t 三向千斤顶调整高程采用下放调整, 所以要保证滑移支架的高度在小车运梁时确保梁底标高比实际标高高 10cm, 以满足千斤顶的下放调整要求。(5) 滑移支架预压时的变形观测。支架正式投入使用前, 应进行动载滑移预压, 充分模拟梁段滑移安装时的实际情形, 监测支架的变形情况及整体稳定性 (同时检验滑移下车及牵引系统的运转情况) , 确保后续施工安全。4 梁段整体吊装及滑移安装梁段整体吊装前, 应根据海上浅滩区高潮及低潮时的水位变化规律, 并详细勘测现场实际河床标高, 综合考虑浮吊空载及重载吃水深度, 合理选择吊装设备、吊装角度及抛锚位置, 最终确定吊装时间及起吊安装滑移路线。梅山春晓大桥水中引桥春晓岸浅滩区面积较宽, 只有在高潮时利用浮吊将梁段在桥位以外区域起吊后, 通过牵引浮吊船锚绳斜向移动浮吊船至规定的安装区域, 将梁段下放至滑移支架端部运梁小车上, 实现梁段的最终滑移安装就位。见图 6 和图7。图 6 架梁浮吊移动路线示意 下载原图图 7 梁段落梁施工现场 下载原图针对梅山春晓大桥水中引桥钢桁架梁的滑移安装施工, 总结以下特别注意事项:(1) 梁段滑移过程中, 应仔细检查滑移小车的状态、牵引及反拉系统的布设情况, 滑移时应严格控制滑移速度及匀速性。(2) 梁段滑移至设计位置后, 竖向利用千斤顶进行标高精确调整, 并在千斤顶顶面设置四氟乙烯板支垫, 便于标高调整到位后梁段横向位置调整。(3) 为确保安装线性满足设计及规范要求, 单个梁段安装调整完成后, 先进行临时连接, 待单跨几个梁段全部安装调整完毕后, 进行线性统一监测和调整, 确保几个梁段标高及平面位置满足设计要求后, 再进行最终焊接。5 结语(1) 在海上浅滩区进行钢桁架梁整体吊装安装, 采用滑移支架法进行安装总体施工安全可控, 施工操作便捷, 通过滑移施工工艺与大型化设备吊装巧妙结合, 可以大幅提高施工效率。(2) 滑移支架立柱采用预应力管桩代替钢管桩, 可以减少材料浪费, 节约施工成本, 在类似工程地质条件可借鉴和参考。(3) 根据施工过程中滑移小车的应用情况, 类似工程可利用高强耐磨材料设计滑移走板, 用滑槽代替轨道, 可使滑移运行时平稳性得到更好保障。