论铁路连续钢桁梁膺架法的施工

摘要：钢梁架设方法一般在设计阶段确定。钢梁架设方法的选用，不仅要考虑桥梁形式、跨度、宽度，桥位处的水文、地质、地形等条件，还要考虑交通状况、设备条件和工期、工程费用等因素，经技术经济比较后综合确定。膺架法是架设连续钢桁梁的其中一种方法。

关键词：钢桁梁　连续梁　膺架法

中图分类号：TU7　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2010)011-004-02

1　膺架法架设的概述

膺架法架设是先在桥孔内搭设膺架，再在膺架上拼装钢梁。此法适用于水不深、桥不是很高的各种跨径、各种类型的钢桥。

膺架的布置主要根据水文条件、地形条件、地质条件和设计条件及经济条件决定，一般采用两种形式。

排架布置：即在每个钢梁节点(或大节点)下均设置支架作支承点，钢梁的重量均匀地分布在各个支架上；

间隔布置：即隔若干个节点才设置支架作支承点，钢梁重量由少数支架承受。

2　施工准备工作

(1)架设前的资料准备：

(2)施工场地；

(3)大型临时辅助设施：

(4)主要施工机具；

(5)钢梁杆件的存放、检查和矫形；

(6)钢梁杆件的预拼。

3　满布式膺架上拼装钢梁

(1)在满布式膺架上拼装钢梁，应估计到膺架基础沉陷和支架变形对调整钢梁拱度的影响，并留出调整拱度和起顶钢梁的设顶位置。可采用类似悬臂拼装的方法，逐节向前安装，前节在悬空状态下拼装成稳定的三角形，随即上足冲钉与高强度螺栓，然后将前方节点支起。膺架支点应按相应反力设计。

(2)在满布式膺架上拼装钢梁，当未按3.2.3条采取类似悬臂拼装方法时，冲钉和高强度螺栓总数不得少于孔眼总数的1/3，其中冲钉占2/3：孔眼较少的部位，冲钉和螺栓数量不得少于6个或全部放足。

4　墩顶设施布置

(1)纵横移设施：由上下滑道、滚轴或聚四氟乙烯板和水平千斤顶组成。

1)下滑道根据反力大小，采用2-4片工字钢联成一体，并在两端加焊水平千斤顶受力顶座，全长约2m左右，表面应加工平整清洁：

2)上滑道安放在滚轴或滑块的顶面，托住钢梁移动，滑道上可用钢垫块叠垛，以调整千斤顶的高低；

3)滚轴或滑块选用80～140mm，长800～1200mm的钢滚轴，或聚四氟乙烯板：

4)水平千斤顶设在上滑道两端，活塞直接顶在上滑道端头或其他传力结构上，推动钢梁左右移动，参见下图。所需项力可按支点反力的5％～10％估算。

(2)临时支座：临时支座除需具备足够的强度和稳定性外，还应具备互相转换和顶面能随钢梁下挠而稍许转动的性能。应经设计计算确定。

5　墩顶布置的要求

(1)支承垫石顶面钢梁支座范围内，应先凿毛凿平。

(2)墩顶布置的型钢束(包括膺架)、钢垫块、聚四氟乙烯板和千斤顶等的规格、数量和安放位置应严格按照殴计要求办理。

(3)新制的型钢束上、下顶面应平整。钢垫块等应预先检查、除去污物，保证接触平整，不符合要求者不得使用。

(4)钢梁底、千斤顶、钢垫块之间接触面均应垫一层石棉板，油项顶面钢垫块应设置临时支撑，防止碰撞坠落。6起步节间钢梁的架设

(1)使用架梁吊机时，起步节间钢梁拼装长度应满足在其上面布置架梁吊机的需要，宜为2-3个节间。

(2)在膺架上拼装钢梁第一节间的纵梁时，必须在纵梁悬臂端设置临时支点。

7　拼装顺序应符合设计要求，并应考虑以下因素

(1)吊机的类型、运用方法、起吊能力及最大吊距。

(2)钢梁杆件运送方法。

(3)先装杆件不得妨碍后装杆件的安装和吊机的运行。

(4)长杆件不得处于悬臂状态，应尽快形成闭合三角形。

(5)拼装主桁杆件应两侧对称进行。

8　一般拼装工艺

(1)捆吊：栓捆前检查由预拼场发来的杆件是否符合拼装顺序，栓捆时应注意杆件上标示的质量大小及重心位置。杆件宜用专用吊具栓捆、起吊，使弦杆、纵横梁等尽可能保持水平，竖杆保持竖直，斜杆保持40～50度的倾角。拼装用脚手架应事先挂于节点板近旁，随同杆件一同起吊。起吊前应核实杆件质量是否在吊机相应吊距的额定起重量以内，试吊后再提升。

(2)对孔杆件起吊就位后对孔时，应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，使杆件转动对合其他孔眼。弦杆宜先对近端孔眼：竖杆宜先对下端孔眼：斜杆宜先吊成较陡状态，待下端对合后再徐徐降低吊钩对合上端。对合弦杆时，可用扁铲式小撬棍引导，必要时用牵引器或链滑车拉入节点板空间内。对孔困难时，须查明原因，用链滑车或千斤顶顶移，甚至抬高杆件某一部分使孔眼对合。

(3)穿入钉栓对好孔眼后，要先在栓孔群四周打入四个定位冲钉，随即安装4～6个安装螺栓，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。9钢梁拼成立体系统

经检查杆件编号和数量符合设计要求，板束密贴符合标准即可进行栓合。主桁节点栓合方向，应由节点中心向外辐射状扩展。

10　高强螺栓四面拼接

整体节点一端在厂内与弦杆对焊连接及另一端在工地与另一箱形弦杆用高强螺栓四面拼接，应符合下列要求：

(1)应具备制造厂的钢材检验、焊缝超声波探伤检查、弦杆组合件对接焊缝射线照相检验和引弧试板试验等资料；

(2)重点检查整体杆件轮廓尺寸，控制内宽、外宽尺寸。工地丈量各杆件尺寸后，可选择匹配对号安装；

(3)整体节点板圆弧处，厚、薄板对接过渡段的打磨应匀顺，打磨时砂轮轮片应顺杆件方向；

(4)上下弦杆运输过程中，节点板应朝上，不得碰撞；

(5)应有可靠措施保证杆件插入整体节点时不伤摩擦面：

(6)箱形弦杆安装时应设临时安全走道。

11　节点外拼装钢桁梁。还应满足以下工艺要求

(1)由于整体节点钢梁杆件重、杆件重心在节点板范围内，为确保起吊安全和方便对位安装，需设计专用的吊具，包括弦杆、斜杆、竖杆、锚箱、横梁吊具，并且采取措施以方便对位和防止吊点打滑。

(2)整体节点外拼装上、下弦杆的拼接板及其填板时，拼接板应预拼在带有填板的一端，并在杆件端部预装2～3排螺栓仅一般手拧，以便套插拼装。

(3)竖杆、斜杆与整体节点插入拼装时，应根据规定核对，如装配时间隙较小无法自由插入，允许使用梯形螺纹顶将整体节点杆件插入口撑开少量或将插入杆件端部用法兰收拉，但不得使用过大的作用力硬顶，绝对不允许损伤整体节点板角焊缝，整体节点杆件插入口顶开量，应在预拼场作预顶试验取得数据，以利拼装。

12　钢梁横移

(1)钢梁横移前，起重横梁及节点，桥门架，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。

(2)横移工作应在支点反力较小的情况下进行，如必须在反力较大的情况下横移钢梁，则横移设备不宜集中一处，可分别设于下弦节点和起顶横梁下。

(3)横移通过施加外力法进行。横移装置由竖向千斤顶、横向千斤顶、滑动面、反力座和垫块组成，桥梁中心线随钢粱架设己逐孔横移调整，因此正式定位横移量均较小。

13　钢梁纵移

钢梁纵移常用方法有三种：施加外力法、温差法、起落顶法，如若偏位不大时应优先采用温差法或起落顶法进行调整。

(I)施加外力法：用千斤顶或其他顶力设备使钢梁移动至设计位置。

(2)温差法：在高温时和低温时进行体系转换，借助于伸缩变形使钢梁移动。

(3)起落顶法：通过起落顶使钢梁变形、支点移动，然后转换体系，进行反向操作使钢梁移动，如此反复进行，直至钢梁纵移到设汁位置。为增加固定支点的摩擦约束，固定支点加垫石棉板，使其摩擦力大于所有活动支座的摩擦力之和。

14　顶落梁应符合下列规定

(1)顶落梁使用的油压千斤项，应带项部球形支承垫、保险圈，升程限位孔。共同作用的多台千斤项应选用同一型号。用油管并联。油压千斤顶、油泵、压力表、油管可分别进行试验。当测定支点反力时，应由计量单位对千斤顶、压力表一并配套校正，并注意定期检查。

(2)顶落梁中，千斤顶底部应设置辊轴或可水平位移的垫座，垫座中心应与千斤顶中心轴重合。安装工程中对辊轴、垫块、工钢束等设备应按图纸进行检查。

(3)顶落梁应符合设计文件要求。千斤顶中心轴应与支承结构中心线重合，顶落梁过程中对梁部各杆件应力变化情况，应事先进行计算。对项落高程、支点反力、支点位移、跨中挠度等变化应进行观测记录。

(4)顶落梁时应设保险支座，拼梁与顶落梁两工序不得同时进行。同一墩台的上、下游两支点。除调整二者高程需分别起顶外，应同步起落。顶落梁前必须栓合的部位应在技术文件或施工细则中规定。

(5)千斤顶安放在墩台或支架及梁底的位置均应符合设计要求。

(6)在顶落梁及纵横移时，应由值班工程师负责，并做好记录，使用多台千斤顶顶落梁时，应统一指挥，由专人负责，保证同步起落。

(7)临时活动支座，可采用辊轴(滚筒)或聚四氟乙烯板。辊轴(滚筒)应放置平行，辊轴间均保留一定间隙。聚四氟乙烯板与不锈钢板作为临时活动支座时，接触面应洁净，上下均有刚性支承板。

(8)使用千斤顶必须遵守下列原则：

1)油泵尽量摆在两桁中间，使油管长度大致相等；

2)尽可能使用变压器油：

3)千斤顶起顶时，一定要随时旋下保险箍，顶的上、下各垫石棉板：

4)落梁时保险箍不能一次打到顶，亦不能顶死，需与缸体顶面保留5～10mm空隙，随时松旋，以防将保险箍压坏，并随时预防万一。

15　钢梁的运送

架设时钢梁的运送方式根据钢梁架设的总体方案确定，由总体场地布置尤其是预拼场布置、架设方向及位置等综合因素确定。可以在桥面纵粱上铺设枕木及轨道，钢梁通过运梁台车运送钢梁至前面架设点，由梁上架设吊机起吊安装；也可以从侧面的栈桥上起吊钢梁，或钢梁通过船只水运至架设点，由梁上架梁吊机起吊安装。

16　其它注意事项

(1)平衡压重。钢梁在支架上半悬臂拼装时，梁体不满足抗倾覆稳定系数≥1.3，必须在钢梁尾端进行压重或锚固。

(2)拱度控制。每架设一个节间，必须进行一次中线和挠度测量，严格控制质量。当架设至前方膺架支点时，必须等闭合成稳定的三角形、主桁节点高栓全部终拧后才允许用钢板抄垫死，之前必须保持1-2cm的间隙，不得急于抄垫，以保证，拼装拱度。一节间高栓全部终拧后，再拼装下一节间。