【行業(yè)知識(shí)】鋼桁梁的常用施工方法
鋼桁梁可以依據(jù)實(shí)際地形地貌采取多種方法架設(shè),施工方法靈活多樣,鋼桁梁常用的施工方法有支架法、懸臂拼裝法、頂推法、拖拉法、浮拖法、浮運(yùn)法、整孔吊裝法、轉(zhuǎn)體法等(詳見圖1)。
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圖1?鋼桁梁常用施工方法示意圖
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1、?支架法(膺架法)
支架法是在在橋位處搭設(shè)落地支架,并在其上拼裝鋼桁梁的方法(圖2)。
此法作業(yè)簡(jiǎn)單易行,并可在支架上利用千斤頂調(diào)整橋梁線形,保證拼裝進(jìn)度。
此法僅適用于橋下凈空不高的跨公路鋼梁、水流淺緩的跨河鋼梁;前提是不影響橋下通航或通車。
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?2、懸臂拼裝法
懸臂拼裝法是利用移動(dòng)式鋼腿轉(zhuǎn)臂起重機(jī),一面拼裝桿件,一面向前移動(dòng)推進(jìn)。
懸臂拼裝法是大跨度鋼桁梁的傳統(tǒng)安裝方法,武漢長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江大橋、九江長(zhǎng)江大橋均采用懸臂法施工安裝。目前全懸臂拼裝、半懸臂拼裝、雙向?qū)ΨQ懸臂拼裝依然是鋼桁梁架設(shè)的主要方法之一。
如圖3為京滬高鐵濟(jì)南黃河特大橋采用懸臂法施工。當(dāng)懸臂很大時(shí)可以輔以吊索塔架進(jìn)行鋼桁梁懸臂拼裝施工,如圖4和圖5分別顯示了長(zhǎng)壽長(zhǎng)江大橋196m鋼桁梁、上海金山鐵路支線112m鋼桁梁采用設(shè)吊索塔架的懸臂拼裝法施工。
懸臂拼裝法不受水文條件、通航、墩高等限制,輔助結(jié)構(gòu)或設(shè)備費(fèi)用少,在橋位比較高,跨度較大,通航河流、水流急,不能修建滿布式膺架時(shí),可考慮采用懸臂安裝。
圖3?京滬高鐵濟(jì)南黃河特大橋采用懸臂法架設(shè)鋼桁梁(拱)
京滬高鐵濟(jì)南黃河特大橋
圖4?長(zhǎng)壽長(zhǎng)江大橋采用設(shè)吊索塔架的懸臂拼裝法
長(zhǎng)壽長(zhǎng)江大橋
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圖5?上海金山鐵路支線112m鋼桁梁采用設(shè)吊索塔架的懸臂拼裝法
上海金山鐵路大橋
3、頂推法
頂推法施工原理是沿橋縱向在臺(tái)后設(shè)置拼裝場(chǎng),拼裝完成鋼梁后,通過水平千斤頂(見圖6)施力,借助滑道、滑塊(見圖7),將鋼梁向前頂推,就位后落梁,更換正式支座。
圖6?頂推法施工的頂推千斤頂布置示意圖
圖7?頂推施工的滑道構(gòu)造圖
多點(diǎn)同步頂推:?jiǎn)吸c(diǎn)頂推時(shí),橋墩承受單向水平推力較大,所以將頂推的水平千斤頂出力分散于各個(gè)橋墩上(叫多點(diǎn)),單個(gè)橋墩來講,使頂推千斤頂?shù)某隽εc梁在橋墩上摩阻力相平衡,橋墩不承受過大的水平推力。
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鄭州黃河公鐵兩用橋多孔168m鋼桁梁即采用多點(diǎn)同步頂推技術(shù)施工,見圖8。前導(dǎo)梁長(zhǎng)108m(見圖9),桁高14m,重約750t,黃河主河槽不設(shè)臨時(shí)支墩。在1~7號(hào)墩每墩頂設(shè)2個(gè)350t千斤頂。
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圖8?鄭州黃河公鐵兩用大橋采用頂推法架設(shè)鋼梁
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圖9?鄭州黃河公鐵兩用大橋采用頂推法架設(shè)鋼梁時(shí)的前導(dǎo)梁
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4、拖拉法
在已拼裝好的鋼桁梁的縱梁下設(shè)連續(xù)上滑道,在臨時(shí)支墩上設(shè)置下滑道,上下滑道之間放置一定數(shù)量的滾軸,通過牽引設(shè)備,沿橋軸縱向拖拉鋼梁至設(shè)計(jì)橋孔。
拖拉法施工時(shí)橋頭需要有預(yù)拼場(chǎng)地,需要有一定數(shù)量的滑道,并且需要布置一定數(shù)量的臨時(shí)支墩。海洋鐵路64m鐵路簡(jiǎn)支鋼桁梁采用拖拉法架設(shè),見圖10和圖11。
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圖10?海洋鐵路64m鐵路簡(jiǎn)支鋼桁梁采用拖拉法架設(shè)(拖拉施工中)
圖11?海洋鐵路64m鐵路簡(jiǎn)支鋼桁梁采用拖拉法架設(shè)(拖拉就位時(shí))
5、浮拖法
鋼梁靠河端在浮船上以及岸上搭設(shè)支架,拼裝完成鋼桁梁,在鋼梁下設(shè)置滑道,通過浮船把鋼桁梁拖拉至對(duì)岸就位。如圖12為寧啟線京杭大運(yùn)河特大橋112m鋼梁采用浮拖法施工的照片。
圖12?寧啟線京杭大運(yùn)河特大橋112m鋼梁采用浮拖法施工
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6、浮運(yùn)法
在岸上或者浮船上拼裝鋼梁,鋼梁拼裝好后,浮運(yùn)至橋位。如圖13為80m簡(jiǎn)支鋼桁梁采用浮運(yùn)法架設(shè)示意圖。
圖13?某80m簡(jiǎn)支鋼桁梁采用浮運(yùn)法架設(shè)示意圖
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7、整孔浮吊法
對(duì)于跨河、跨海鋼梁,可以利用大噸位浮吊一次性吊裝整孔鋼梁就位。浮吊的起吊噸位很大,從幾百噸到幾千噸,甚至上萬噸。根據(jù)實(shí)際需要可以采用各種不同起吊噸位的浮吊。
丹麥至瑞典之間的厄勒海峽大橋即采用浮吊大節(jié)段(140m)法進(jìn)行鋼桁梁架設(shè),起吊噸位約6000t,見圖14。
海洋鐵路岔洋河特大橋,主跨64m鋼桁梁整孔浮吊一次性吊裝就位。起吊噸位251噸。耗時(shí)4小時(shí),見圖15。
圖14?丹麥厄勒海峽大橋140m鋼桁梁采用整孔浮吊法施工架設(shè)
圖15?海洋鐵路岔洋河特大橋64m鋼桁梁采用整孔浮吊法施工架設(shè)
8、轉(zhuǎn)體法
鋼梁小角度跨越既有公路或鐵路時(shí),可先順既有道路方向架設(shè)若干個(gè)臨時(shí)支墩,并在這些臨時(shí)支墩上完成鋼桁梁的拼裝,然后在梁端臨時(shí)支墩與鐵路對(duì)面的橋墩之間搭設(shè)滑道,滑道上鋪設(shè)四氟滑板減小摩阻力,固定的鋼梁一端設(shè)置轉(zhuǎn)盤,最后使用外加拉力拖拉使鋼梁通過滑道逐步轉(zhuǎn)體至設(shè)計(jì)位置。上海金山鐵路支線96m鋼桁梁、集包鐵路古城灣特大橋132m鋼桁梁均采用轉(zhuǎn)體法施工,見圖16-18。
圖16?上海金山鐵路支線96m鋼桁梁轉(zhuǎn)體施工平面布置示意圖
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圖17?上海金山鐵路支線96m鋼桁梁轉(zhuǎn)體施工
圖18?集包鐵路古城灣特大橋132m鋼桁梁采用轉(zhuǎn)體法施工
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