两种新颖的简支钢桁梁架设方法

张池权

（中铁第四勘测设计院集团有限公司 武汉 430063）

摘 要：结合上海金山铁路具体工点，介绍两种新颖的简支钢桁梁架设技术 关键词：简支钢桁梁；金山铁路；架设技术

简支钢桁梁一般采用顶推或拖拉（浮拖）的架设方法，这两种施工方法都需要在跨度间设立临时支点。但有些工点难以在跨度间设置临时支点，需要采用其他的架设方法。上海金山铁路建设过程中，建设者因地制宜，实践了两种新颖的简支钢桁梁架设方法[1]，现介绍如下。

1小角度跨越铁路繁忙干线简支钢桁梁转体施工[2] 1.1工点概况

金山铁路春申特大桥在HK39+040处与既有沪昆铁路交叉，交角只有14～16°。由于结构高度限制，设计采用1-96m道碴桥面下承式钢桁梁跨越。平、立面见图1。

图1 金山铁路跨沪昆铁路平、立面图

1.2施工方法的提出

本工点的突出特点是：本工点的突出特点是：沪昆线沪杭段是全国铁路运输最为繁忙的干线之一，金山铁路以小角度跨越，不具备在沪昆两线间设置临时支

点的条件，采用顶推或拖拉架设的方法实施难度较大；钢桁梁在既有线边顺铁路方向拼装完成后，如果以一个墩为旋转轴，在另一个墩和临时支墩上搭设一个滑道，只需将钢桁梁平面转体16°，梁端滑动距离只有26.7m，钢桁梁即可转体到位。可见，本工点转体施工是个不错的构想，构思如图2。

图2 钢桁梁转体构思图 既有沪昆线钢桁梁拼装立面布置图钢桁梁拼装平面布置图1.3施工步骤

根据现场施工条件，钢桁梁拼装需在线路右侧进行，这样旋转轴应设在19号墩，18号墩及临时支墩上搭设滑道。施工步骤如下：

第一步：施工18号、19号墩，可同步施工1～8号临时支墩。1～8号临时支墩在线路右侧，顺线路方向搭设。

第二步：在19号墩上安装旋转轴，在18号墩和8号临时支墩上架设滑道梁。 第三步：在19号墩、1～8号临时支墩上拼装钢桁梁。

图3 拼装及转体中的钢桁梁

第四步：钢桁梁拼装完成后，拆除1～7号临时支墩，使钢桁梁形变简支状态，达到转体条件。

第五步：顶推或拖拉钢桁梁，使钢桁梁转体至设计位置。

第六步：拆除旋转系统及滑道，落梁并调整至设计位置，安装支座，完成钢桁梁架设。

图4转体就位后的钢桁梁 图5 三支点旋转装置

1.4关键技术 1.4.1旋转系统

常用的旋转装置是单支点转轴支座，转轴支座设置在端横梁中间，它在旋转的过程中既承重又限位。这种旋转系统构造简单，但端横梁需要加强，支座墩位较大，且稳定性稍差。本工点的旋转系统构思巧妙，采用三支点旋转系统[3]：在支座处设置两个可以滑动的支点承受梁体自重，在端横梁中间设置不承重但能限位

的转轴支点，如图5。 1.4.2滑动系统

滑动系统由滑道梁、顶推或拖拉系统组成。

为了使钢桁梁转体端在转体过程中始终处于水平状态，滑道梁设计应预留上拱度。如果滑道梁在钢桁梁转体过程从处于下挠状态，将极大地增加钢桁梁滑动阻力。

钢桁梁转体的动力有两种选择：顶推或拖拉。顶推一般采用千斤顶，顶推力有保障，操作简单，但千斤顶的行程决定不可能一次将钢桁梁顶推就位，需要多次移动千斤顶，钢桁梁转体需要间歇进行。拖拉一般采用卷扬机，原则上可以不间断一次拖拉就位，但牵引力相对较小且难以控制，操作繁杂。本工点由于需要封锁施工，每个封锁点只有两个小时，需要三个封锁点才能完成转体，因此选择操作简单、易于控制的顶推法。

为了减小滑动时的摩擦力，滑道上方可铺设不锈钢滑道板，钢桁梁转体端支座位置应安装MGE或聚四氟乙烯滑板。 1.5应用前景

小角度跨越铁路一般采用门式墩和空间刚构方案。门式墩受到结构高限制，空间刚构施工对既有线运营影响很大。采用下承式钢桁梁加转体施工技术，既解决了结构高度限制问题，也解决了施工影响既有线运营问题。在小角度跨越繁忙铁路干线的情况下，简支钢桁梁转体施工具有如下突出优点：转体角度小、滑动距离小，和传统的顶推（拖拉）法相比，大大减少了顶推距离，从而可以大大缩短施工周期，把对既有线的影响降到最低。本施工方法的成功实践，也是小角度跨越繁忙铁路干线一种新的桥式方案的成功实践。在跨越结构的高度受到限制的

时候，这种桥式方案的优越性更加突出。 2多孔简支钢桁梁悬拼施工 2.1工点概况

金山铁路黄浦江特大桥在DK5+180～DK+5+570处跨越黄浦江。桥址位于既有松浦大桥（公铁两用）上游25m处，采用4-112m道碴桥面简支下承式钢桁梁跨越，水中3个墩与既有桥对应布置。平、立面如图6。

图6 金山铁路跨黄浦江平、立面

2.2施工方法的提出

初步设计采用浮拖法施工，此方法需要在水中设置载运浮船，浮拖过程中需要临时封航，按施工组织计划，本工点两个通航孔浮拖施工需要临时封航两天。由于黄浦江航运十分繁忙，海事部门不同意采用浮拖法施工。航道中无法设置临时支点，又不能临时封航的情况下，只能采用悬拼架设[4]。 2.3施工步骤

根据现场施工条件，选择北岸为拼装场地，钢桁梁架设从北岸开始。 第一步：施工临时支墩，在临时支墩上拼装配重跨钢桁梁。配重跨采用第4孔钢桁梁，暂不做摩擦面及防腐处理。

第二步：悬臂拼装第一孔钢桁梁至A3节点后，安装梁上架梁吊机。出于杆件悬拼的需要，两孔简支梁间需要加设T型临时连接杆件，使简支梁变连续梁。

第三步：悬拼至E6’节点后安装吊索塔架。

第四步：继续悬拼至51号墩墩顶，完成第一孔钢桁梁架设。

第五步：重复第二至第四步，悬拼完成第二孔钢桁梁。可同步拆除配重跨钢桁梁，并做摩擦面及防腐处理，准备用于第四孔安装。

第六步：继续重复第二至第四步，直至完成第四孔钢桁梁架设。

第七步：拆除吊索塔架、桥面吊机及临时杆件，调整钢桁梁至设计位置，安装支座，完成钢桁梁架设。 2.4关键技术 2.4.1平衡跨的选择

悬臂架设钢桁梁时，需要平衡跨。当有条件时，第一孔梁可在支架上拼装，然后利用第一孔梁做平衡跨悬臂拼装后续梁孔。当第一孔梁难以在支架上拼装时，一般选择最后一孔钢桁梁作为平衡跨，待第一孔梁悬拼架设完成时即可拆除平衡跨，留待最后一孔悬拼。本工点在黄浦江上搭设支架成本较大，因而选择第四孔钢桁梁作为平衡跨。 2.4.2体系转换

为了满足悬拼架设的受力要求，架设过程中需要加设临时杆件，把简支的钢桁梁临时变成连续梁，架设完成后，拆除临时杆件，钢桁梁回复简支状态。出于

临时杆件的连接需要，A1、A1’节点端部需要加长，E0、E0’需要合并加工成整体节点，架设完成后再切割分离。本工点的临时杆件为T型。

在悬拼架设时，简支钢桁梁两端的下弦杆件由于要承受大悬臂而引起的巨大内力，一般需要加强。 2.4.3吊索塔架

经检算，悬臂拼装最大只能达到E6’节点，要进行后续杆件拼装，须在A7、A7’节点处加设吊索来调整杆件内力和位移，吊索塔架设置在主墩上方临时杆件处。吊索塔架应能够移动，待一孔梁架设完成后可以移到下一孔梁处，直至全桥架设完成。

如果条件容许，可以加设墩旁托架的话，一般可以取消吊索塔架。 2.5应用前景

以往，吊索法悬臂拼装架设一般应用于大跨连续钢桁梁，金山铁路将此法延伸应用于多孔大跨简支钢桁梁的架设，能为以后同类型桥梁的架设提供借鉴，也丰富了简支钢桁梁的架设方法。在架设跨越水深、流急或通航频繁的河流及深谷的钢桁梁时，这种方法不受水流、通航及地形条件限制，优势明显，应用前景广阔。

参考文献

[1]中铁第四勘测设计院集团有限公司.上海金山铁路技术总结[Z].武汉：中铁第四勘测设计院集团有限公司，2012.

[2]张池权. 上海金山铁路春申特大桥主桥设计与施工[J].铁道标准设计，2012（07）：64～68.

[3]中铁二十局集团有限公司.跨繁忙干线钢桁梁平面转体施工技术[R].西安：中铁二十局集团有限公司，2011 . [4]上海建工（集团）总公司.上海金山铁路黄浦江特大桥施工方案[Z].上海：上海建工（集团）总公司，2011 .