场地复杂条件下的弯斜拉桥钢箱梁架设技术

王海峰

中铁港航局集团，广东广州 510800

0 引言

新建贵广、南广铁路在肇庆站并线后四线并行直至广州南站，在佛山盐步镇与广州芳村交界处以弯斜拉桥形式跨越穗盐路及广州西环高速两层公路，其中与西环高速交角仅11°，H型主塔横跨西环高速，弯斜拉桥紧临运营中的武广高铁，与武广高铁水平距离最小处仅4.8m，见图1跨穗盐路斜拉桥位置图。桥梁所处位置交通发达、房屋布置密集，施工风险巨大。

斜拉桥跨度布置为32.6+175+175+32.6m，其中2个175m主跨为钢箱梁、32.6m边跨为预应力混凝土结构。主梁与主塔下横梁固结，在两边跨及下横梁两侧设置钢-混结合段实现钢梁与预应力混凝土梁及主塔下横梁固结。主塔高度141.98m。主梁宽度24m、梁高3.684m、全桥钢梁沿纵向共分24个标准节段、4个钢-混结合段和2个合拢段，标准节段长度12m、重约250t，自主塔往边跨编号为钢混段→M～A节段→钢混段（A为合拢段）。

1 成熟的钢箱梁架设方法

该斜拉桥所处位置施工条件恶劣，在施工过程中不能影响交通繁忙的穗盐路、西环高速及武广高铁的安全运营。对于钢箱梁架设，成熟的方案有：

1）步履式吊机悬臂拼装法。即工厂化制造好各钢箱梁整节段，提前在主塔两侧搭设好首节段支架，主塔施工完成后用大型吊机将两侧首节段吊装至支架上，完成首节段与主塔下横梁间固结或下横梁上的0#段固结后形成工作面，在该工作面上安装对称安装步履式吊机，将仅接的钢箱梁节段从地面运输车或船上对称起吊与首节段对接、焊接、斜拉索挂设张拉，如此循环直至钢梁架设完成；

2）顶推法。沿桥梁纵向一定间距设置临时墩，在主塔或边跨位置设置顶推拼装平台和龙门吊机等起重设备，工厂制造好的钢箱梁节段运输至拼装平台处，起吊至平台上完成与已在平台上的钢箱梁焊接，使用设置于临时墩及平台上的千斤顶将钢箱梁整体往前进方向张拉，焊接一段顶推一段；顶推的同时，钢-混结合段先与预应力混凝土梁浇筑形成整体，顶推到位后焊接，使所有钢梁于临时墩上形成整体。然后挂设斜拉索，张拉完成体系转换将钢箱梁脱离临时墩，完成钢箱梁架设；

3）满堂支架法。即比照混凝土现浇梁支架，沿主梁走行搭设满堂支架，在支架上安装钢箱梁制造胎架，钢箱梁板件在工厂下料后运至现场，用现场吊机在胎架上组焊完成钢梁，最后挂设斜拉索，张拉完成体系转换将钢箱梁脱离胎架，完成钢箱梁架设。

2 成熟的钢箱梁架设方法对该桥的适用性分析

第一种方法：该斜拉桥钢箱梁标准节段尺寸为12×24×3.684m、重量250t，其桥下为繁忙的交通要道，运输条件不能满足且桥下也无位置可吊装整段钢箱梁，因此不能满足该桥钢箱梁架设。

第二种方法：广州侧边跨位于西环高速公路上方且与武广高铁距离仅4.8m，没有位置设置顶推拼装支架与大型起重龙门吊机，同样主塔位置也不具备条件；贵阳侧边跨位于一大型酒店，该酒店至2011年12月可进入拆迁程序，若等该酒店拆迁完成在进行拼装平台及起重龙门吊等准备工作，势必使该桥的建设工期拖延至少1年以上，大大增加工程的建设费用。因此该方案也不能满足需要。

第三种方法：为不影响穗盐路及西环高速的运营，所采用支架必须跨越这两条公路，且为避免支架下沉影响钢箱梁拼装精度，支架所需钢材数量相当巨大且支架基础处理要求很高，同时在拼装钢箱梁板件时吊机必定占用穗盐路或西环高速的部分路面，因此该方案既不经济也不实用。

因此对于该桥的钢箱梁，寻找一种既实用又相对经济的架设方案就显得相当重要。

3 改进型的悬臂拼装架设技术

为解决运输问题，考虑将钢箱梁节段分成小块在工厂制造汽车运输至现场拼装；为解决钢箱梁节段无法从桥面从下往上起吊的问题，考虑在桥面组成整节后往下放与首段对接。该技术由三部分组成：

1）钢混结合段。主梁4个钢混结合段，其中主塔下横梁两侧2个与下横梁通过箱体内填充钢筋混凝土、张拉预应力固结，边跨各一个与预应力混凝土梁固结，由于钢梁的热胀冷缩，为避免影响固结效果，必须先完成固结后方可将主梁合拢。考虑到与钢筋、钢绞线的交叉施工及吊装能力，4个钢混结合段板件都在工厂加工制作，汽车运输至现场在支架上设置胎架散拼、焊接；

图2 钢箱梁架设现场总体

图3 钢箱梁节段分块

2）主塔一侧支架上先期架设段。先在主塔一侧安装支架，在支架上安装3个钢梁节段形成桥面为架桥机、100t桥面龙门吊机、钢梁组拼胎架提供工作面。按先K，再L，最后M节段的顺序在支架的滑道上经横向、纵向滑移就位，然后将M向主塔方向纵移与钢混段对接、焊接，再M-L，L-K间纵移、焊接；

3）悬臂拼装。使用250t运梁台车从桥面胎架上沿钢轨铺设的轨道运输至专门针对该方法而研究特制的架桥机位置，起吊后天车走行至前端，架桥机吊具将梁旋转90°后下放，与已架好的钢梁对接。先架设贵阳方向的M～L段，塔两侧钢梁对称后，安装广州方向架桥机，对称架设钢箱梁，斜拉索随钢梁架设相应挂设。

除钢混结合段外的其它节段，均在工厂沿桥梁纵向按纵隔板的布置分9个小块体制造，汽车运输至桥位附近的预拼场，在胎架上组焊成3个中块体，再用载重100t的运梁车运输至主塔处的提升站下，提升至横移支架（广州方向的M～K节段架设时，其顶面与支撑支架顶平齐，这3节段安装后加高横移支架至与桥面平齐）上。在支架或桥面胎架上完成整节段的焊接工作。

[1]朱彬.大跨度钢箱混合梁斜拉桥无缝线路设计研究[J].铁道标准设计，2012(2).

[2]闫斌，戴公连.高速铁路斜拉桥上无缝线路纵向力研究[J].铁道学报，2012(3).