赝架节点拼装法在钢桁梁施工中的应用

Abstract: In this paper, she river water river bridge is23~ 24# steel truss girder construction as an example, elaborated the pseudo frame node assembly method in steel truss girder construction application and construction points.

Key words: she river water river；steel truss girder；pseudo frame node assembly

摘要：本文以滠水河特大桥23~24#钢桁梁施工为例，阐述了赝架节点拼装法在钢桁梁施工中的应用及施工要点。

关键词：滠水河 钢桁梁 赝架节点拼装

中图分类号：TM754 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）

1 工程概况

滠水河特大桥全长3110.8m，为单线铁路桥，位于武汉市黄陂区滠口镇。该桥主跨（23#-24#）采用钢桁梁跨越滠水河主航道，主梁全长为97.6m，梁高11.6m，桁间距7.8m， 主桁为1-96 m无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式钢桁梁，主桁弦杆在工厂制造时与节点板焊成整体，安装时再与相邻弦杆在节点处用高强度螺栓联接。

近年来，随着我国基础设施建设力度的加大，在桥梁建设中往往遇到一些河流、湖泊、水库等受通航、跨度及限高的要求，需要采用钢桁梁架设。但遇到单线梁、前后地形较为平坦、浮吊无法进入现场时，便会遇到常规的拖拉法施工成本就较高、架梁吊机不适用等困难，而这些困难正好是施工企业命脉所在，采用赝架节点拼装法正好解决这一困难。

膺架支墩施工前，先在桥位右侧架设跨越河道的施工栈桥，再利用栈桥施打钢梁拼装的钢管桩膺架。膺架搭设完成后，采用150t履带吊车在施工栈桥上站位，将杆件起吊至梁位，进行拼装。

2 栈桥施工

栈桥设计根据150t履带吊站位所需要的尺寸及荷载要求进行设计。栈桥施工采用机械手先在岸上施打第一排桥墩，然后铺设第一跨桥面，完成机械手上桥，施打第二排桥墩，循环操作直至栈桥形成。

3 赝架施工

3.1 赝架设计

3.1.1 设计原理

本桥钢桁梁采用赝架节点拼装法施工，解决了常规的拖拉法施工成本就较高、架梁吊机不适用等困难，且减少了施工过程中的安全隐患。

3.1.2 设计方案

（1）膺架支墩所受荷载分析

钢梁传递给支墩的力有三项：水平力、竖向力、横向力。

支墩所受竖向荷载主要为钢梁本节段的自重及施工人员荷载等。

支墩所受水平力主要为钢梁因温度影响伸缩，在竖向力作用下，因摩擦引起的水平方向的力。

支墩所受横向力主要是风力、水流以及其它因素造成的横向力。

（2）膺架支墩设计

每个支墩采用四根Φ426mmδ=8mm螺旋钢管桩，支墩布置横桥向与主桁中线对应。为了调节钢梁架设过程中的节点高程，在支墩上每桁节点下均根据计算受力的大小预留了千斤顶顶位。分配梁是将节点集中力均匀分配至支架各个柱脚的结构体系。纵向分配梁采用双拼I28a工字钢，横向分配梁采用单拼I36a工字钢。分配梁为简支结构，通过多层分配传至钢管桩支墩上。由于钢管桩漏出部分较长，每个支墩的四根钢管之间采用型钢联接，增加稳定性。

经用MIDAS软件建立模型进行检算，支墩的整体强度、变形和稳定性均满足要求。

3.2赝架施工

赝架支墩钢管桩采用震动锤打至设计标高。插打钢管桩时应保证其竖直和中线位置的准确，钢管插打时定位采用全站仪无棱镜模式定位。

分配梁安装时按照设计位置放线、安装。单根分配梁将位置调整好后再安装联结系杆件。上、下层分配梁之间施焊固定。下层分配梁安装固定好后再安装上层分配梁。

拼装施工监测主要有以下几项内容：

支墩的沉降观测由两部分组成，一是基础的沉降观测，一是分配梁的变形观测。每个支墩上均需做好相应的观测点，在受力时作好观测记录，并与计算值进行比较。

在钢梁架设过程中，在温度、风荷载、重力及偏心等因素影响下，支墩的受力复杂，水平位移观测也很关键。水平位移包括顺桥向和横桥向两个方向的位移观测，需根据测量通视条件做好观测点。影响顺桥向位移的主要因素温度的影响，影响横桥向位移的主要因素是风力的影响。

4 钢桁梁拼装

拼装前熟悉钢梁的拼装流程，对拼装顺序进行校核，核对无误后，进行钢梁的拼装连接。

4.1拼装顺序

主桁下弦杆下平联桥面板斜杆和主桁上弦杆上平联横梁和桥门架

4.2拼装要点

（1）捆吊：拴捆前检查由预拼场发来的杆件是否符合拼装顺序，拴捆时应注意杆件上标注的质量大小和重心位置。杆件用专用吊具拴捆、起吊。

（2）对孔杆件起吊就位后对孔时，在栓孔基本重合的瞬间（相错在10mm以内）将小撬棍插入孔内拨正，然后微微起落吊钩，使杆件转动对合其它孔眼。系梁及拱肋先对近端孔眼，吊杆先对下端孔眼。对合系梁及拱肋时，可用扁铲式小撬棍引导，必要时用牵引器或导链滑车拉入节点板内。

（3）穿入钉栓对好孔眼后，先在栓孔群四周打入四个定位冲钉，随即安装4～6个高强螺栓，确认板缝间无任何杂物时，即拧紧螺栓，同时安装其余栓孔的冲钉和螺栓。

（4）杆件拼装时，为保证拼装拱度，需按孔眼总数的50%冲钉均匀分布打入和上足25%～30%的高强度螺栓，并作一般拧紧后方能松钩。松钩后立即补足剩余孔眼的高强度螺栓，并作一般拧紧。然后将这部分高强度螺栓按施拧工艺逐一循序初拧和终拧，终拧后的高强度螺栓检查合格后，用相应油漆作标志。第二步将冲钉换成高强度螺栓，并作一般拧紧。一次卸下的冲钉数量，最多不超过冲钉总数的20%。将全部冲钉换成高强度螺栓后，按工艺进行初拧和终拧，终拧后的螺栓检查合格后，同样用相应油漆作标志。螺栓施拧应从栓群中心向四周进行，以利板束压平及减少螺栓之间的相互影响。

（5）钢梁在伸臂安装到达桥墩后，如前支点横向偏移较大时，可在起顶前横移调整到位；钢梁纵移，可尽量利用顶落梁的高差，或利用温差的办法进行。钢梁横移调整偏位前，上、下平联节点螺栓必须终拧完毕，以防钢梁受横向水平力的影响，造成钢梁轴线发生曲折。

（6）伸臂架设过程中，为保证钢梁的拱度，要求主桁栓合进度不落后于拼装的二个节间，即正在栓合的节点与正在拼装的节点距离为两个节间。为增强钢梁总体刚性，减少晃动，断面联结系、上下平面联结系的高强度螺栓终拧不能落后于拼装进度三个节间。当进入封锁阶段后不能落后于拼装进度二个节间。妨碍主桁栓合的交叉型平纵联杆件，可暂拔移，主桁栓合完毕立即复位，但两交叉连接杆件，不得同时拔移，以保持支撑作用。

（7）钢梁伸臂安装时节点挠度及中线的测量，要求每安装一个大节间，各节点测一次挠度，并与计算值对比，测一次中线，判断钢梁制造和安装质量，决定锚孔坡度，使钢梁到达前方支点时，具备足够梁底净高，对下步钢梁横移及起顶设备布置提供参考。加强对各墩支点位移和重要杆件应力测定，及时进行分析对比。主桁拱合龙时应测定相关杆件应力，及时掌握合龙过程杆件应力状况，检验结构特征。

（8）伸臂安装时，前方墩顶千斤顶的高程，应由最大伸臂挠度和工厂制造拱度、锚孔梁坡度及墩顶设备高度等因素确定。

（9）主桁下弦拼装距墩顶最后一个节间时，中桁杆件尽快拼装到墩顶，单桁闭合成稳定结构，但不搁置，与支点保持2～3cm间隙，立即拼装两边桁及其他杆件。待整体形成稳定结构及各处节点高强度螺栓终拧50%后，才将空隙抄实，但不允许起顶。等到再伸臂拼出3个节间，使加劲弦杆件全部闭合，并将主桁大节点螺栓全部终拧后，此桥墩支点才允许起顶调梁，支点处桥门架，起顶横梁亦应在起顶前将螺栓终拧完毕。

5 结语

本工程（滠水河特大桥23#~24#钢桁梁）施工时，采用了赝架节点拼装法进行施工，该施工工序简单、方便、快捷，大大减小了施工成本，为后续钢桁梁施工提供了宝贵经验。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。