上海金山鐵路黃浦江大橋鋼梁安裝技術(shù)

1、上海金山鐵路黃浦江大橋鋼梁安裝技術(shù)十二五計(jì)劃綱要提出加快改變經(jīng)濟(jì)進(jìn)展方式，當(dāng)前大力倡導(dǎo)進(jìn)展低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，鋼結(jié)構(gòu)可以回收再利用、節(jié)省能源、削減排放，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)槠洳牧细邚?qiáng)度、高彈性模量、構(gòu)件輕，因此橋梁設(shè)計(jì)選型過程中鋼結(jié)構(gòu)橋梁逐步取代混凝土橋梁，鋼梁安裝已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究課題。1 工程概況上海金山鐵路支線改造工程黃浦江特大橋?yàn)?112m無豎桿整體節(jié)點(diǎn)平行弦三角桁架下承式簡支鋼桁梁，由主桁、橋面系、平縱聯(lián)、橫聯(lián)及橋門架等部分組成，兩片主桁中心間距11.2m，節(jié)間長度為14m，桁高15m，道砟槽內(nèi)寬9.5m，人行道懸于走道外側(cè)，凈寬1.0m，每孔鋼梁自重約1900t，線路法線方

2、向與河道成正交跨越黃浦江。2 施工特點(diǎn)及懸拼架設(shè)鋼梁適用范圍2.1 施工特點(diǎn)黃浦江大橋主跨為112m簡支鋼桁梁，跨度較大，同時(shí)黃浦江為通航河道，航運(yùn)繁忙，施工時(shí)為不影響航道的通行，黃浦江大橋鋼梁安裝采用支架法和單向懸拼架設(shè)法相結(jié)合的方法由北岸向南岸逐跨安裝。2.2 懸拼架設(shè)適用范圍懸臂法架設(shè)鋼梁是在橋位上不用暫時(shí)腳手架支撐，而是將桿件依次懸拼至另一橋墩上。此法適用于跨徑大、橋梁高度高、通航河流水深流急；有流冰或者較多木排的河流以及繼續(xù)鋼桁梁、懸臂鋼桁梁、多孔簡支鋼桁梁等的安裝。3 施工方案及總體布置3.1 鋼梁架設(shè)方案按照現(xiàn)場工況及鋼梁技術(shù)特點(diǎn)，以單向懸拼架設(shè)法為主從北岸向南岸舉行鋼梁安裝，同

3、時(shí)由于工期緊急，南岸第一跨采用支架法舉行安裝，合龍段設(shè)置在北岸第三跨與南岸第一跨銜接處。鋼梁為4跨簡支梁，為滿意鋼梁懸拼架設(shè)要求，施工時(shí)鋼梁由簡支變?yōu)槔^續(xù)，施工完成后拆除暫時(shí)銜接桿件，調(diào)節(jié)回設(shè)計(jì)的簡支狀態(tài)，為滿意鋼梁懸拼架設(shè)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)1.3的要求。在北岸側(cè)搭設(shè)T1T6共六個(gè)暫時(shí)支墩，T1T3墩之間搭設(shè)膺架（圖1：鋼梁架設(shè)施工方案圖）預(yù)先架設(shè)一跨壓重跨（采用第三跨鋼梁）作為平衡梁，待50#51#墩跨鋼梁安裝完成以后，拆除平衡跨。鋼梁架設(shè)過程中因?yàn)閼冶坶L度達(dá)112m，在每個(gè)主墩處設(shè)置墩旁托架，削減安裝時(shí)有效懸臂長度。前端變形僅僅依賴墩頂支反力無法滿意前端順當(dāng)?shù)竭_(dá)下一主墩，實(shí)行頂落梁措施，即架

4、設(shè)時(shí)預(yù)先使鋼梁往架設(shè)方向傾斜向上，使向上的梁端傾斜值大于鋼梁懸拼架設(shè)時(shí)的變形值，使鋼梁順當(dāng)?shù)竭_(dá)下一主墩支座頂面。3.2 施工打算3.2.1 主要機(jī)械打算（1）架梁起重機(jī)：鋼梁架設(shè)選用50t全回轉(zhuǎn)架梁起重機(jī)，該起重機(jī)能夠在鋼桁梁上弦行走，底座掩蓋鋼梁兩片主桁，可完成鋼梁的懸拼架設(shè)，具有提升、變幅、全回轉(zhuǎn)、整機(jī)前移及錨固的功能。該起重機(jī)最大功率為150kW，最大起重分量為25m50t，吊臂長39m。全橋共投入該型號吊機(jī)1臺，用于鋼梁架設(shè)，拼裝后的整機(jī)分量約為128t。（2）門式起重機(jī)：在T150#墩橋正上方設(shè)置一臺50t/20m/30m門式起重機(jī)，用于拼裝暫時(shí)支墩、施工平臺、平衡跨鋼梁起吊安裝以及

5、正跨鋼桁梁桿件提升。3.2.2 架梁材料打算架梁用高強(qiáng)度螺栓的打算，含M24和M30兩類；架梁用輔助材料包括鋼軌束、鋼墊塊、工鋼束、滑車、倒鏈、撬棍、手錘、扁鏟等的打算。3.3 鋼梁預(yù)拼場布置黃浦江大橋鋼梁預(yù)拼場和存梁場設(shè)置在T150#墩之間，面積約16000m2，場內(nèi)設(shè)置橋面板組拼區(qū)、桿件預(yù)拼區(qū)、鋼梁桿件運(yùn)送通道及吊機(jī)走道，同時(shí)場地內(nèi)還設(shè)置有工具房、高栓庫、電工房、油漆房、機(jī)具維修房、值班房等暫時(shí)設(shè)施。預(yù)拼場布置有1臺50t門式起重機(jī)，用于鋼梁轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)拼及平衡跨鋼梁安裝；1臺50t履帶起重機(jī)和1臺100t汽車起重機(jī)，用于鋼梁預(yù)拼及輔助材料等的轉(zhuǎn)運(yùn)。3.4 鋼梁桿件預(yù)拼（1）桿件預(yù)拼目的：為便

6、于鋼梁安裝，架設(shè)前在預(yù)拼場將部分零小桿件組拼成一大部件，將拼接板、填板和其它桿件組拼成一個(gè)整體，在鋼梁桿件吊裝時(shí)不單獨(dú)起吊拼接板。（2）桿件預(yù)拼方法：下弦桿懸臂前方的節(jié)點(diǎn)板、拼接板、填板、平縱聯(lián)節(jié)點(diǎn)板與下弦桿預(yù)拼裝，為便利下個(gè)節(jié)間下弦桿安裝入檔，保留適量沖釘，全部高強(qiáng)度螺栓均未擰緊；上弦桿單獨(dú)擰緊，為便利下節(jié)間上弦桿安裝入檔，上弦桿懸臂端上部拼裝板暫不安裝；斜腹桿單獨(dú)安裝。節(jié)點(diǎn)板、拼接板與桿件組拼時(shí)，先勻稱分布打入釘孔總數(shù)25%的沖釘，再上50%的高強(qiáng)度螺栓舉行初擰，檢查合格后以白色油漆在螺栓頭作標(biāo)記后，再裝25%空孔的高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊，然后逐個(gè)把沖釘換上螺栓，亦作一般擰緊，再將其次批

7、高強(qiáng)度螺栓舉行初擰，經(jīng)檢查合格后亦用白色油漆作標(biāo)記。然后根據(jù)規(guī)定，把所有高強(qiáng)度螺栓依挨次舉行終擰，終擰后用紅色油漆作標(biāo)記，終擰的螺栓經(jīng)過檢查合格后，作出標(biāo)記，組拼工作才算完成。在弦桿對接處，留出三排高強(qiáng)度螺栓不裝。（3）桿件預(yù)拼檢查：每組桿件預(yù)拼后，均由檢驗(yàn)員全面檢查拼裝桿件的各部分尺寸、編號、數(shù)量、位置、方向、各板層間密貼程度等是否符合設(shè)計(jì)圖要求和拼裝圖要求，確認(rèn)無誤后，填寫預(yù)拼桿件檢查表，并在桿件上標(biāo)識橋上安裝位置及合格字樣。3.5 鋼梁桿件運(yùn)送預(yù)拼完成的鋼梁桿件由50t門式起重機(jī)提升至平衡跨橋面的運(yùn)梁平車上，運(yùn)梁平車將鋼梁桿件運(yùn)輸至50t全回轉(zhuǎn)架梁起重機(jī)起吊點(diǎn)，再通過50t架梁起重機(jī)將桿

8、件提升，架設(shè)。 3.6 鋼梁桿件安裝桿件拼裝時(shí)，為保證拼裝拱度，需按孔眼總數(shù)的50%沖釘勻稱分布打入和上足25%30%的高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊后方能松鉤。其次步將沖釘換成高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊。將所有沖釘換成高強(qiáng)度螺栓后，按工藝舉行初擰和終擰。為保證鋼梁平安和設(shè)計(jì)預(yù)拱度實(shí)現(xiàn)，主桁節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)度螺栓終擰應(yīng)不落后于懸臂端兩個(gè)節(jié)間。詳細(xì)施工挨次如下：（1）在T150#墩之間，以50#墩為基準(zhǔn)，按14m（28m）間距向T1墩方向布設(shè)平衡跨鋼梁暫時(shí)支墩T6T1，同時(shí)安裝各墩支座，墩頂布置及錨固預(yù)埋。（2）利用50t門式起重機(jī)在暫時(shí)支墩上安裝懸拼法施工用的平衡跨鋼梁（此部分鋼梁使用52#53#墩跨鋼梁，按

9、正式結(jié)構(gòu)要求施工）。鋼梁架設(shè)至50#墩頂時(shí)，將下弦桿與墩頂抄死，墩頂桿件閉合且高栓施擰后，起頂50#墩頂鋼梁至相對標(biāo)高+600，抄墊結(jié)實(shí)。（3）利用50t門式起重機(jī)安裝50#墩頂暫時(shí)銜接桿件，然后從50#墩頂向51#墩頂方向懸拼安裝1個(gè)節(jié)間，利用100t汽車起重機(jī)在50#墩頂鋼梁上弦安裝50t全回轉(zhuǎn)架梁起重機(jī)。（4）50t架梁起重機(jī)懸拼架設(shè)50#51#墩間鋼梁至51#墩旁托架，直至51#墩頂，將下弦桿與墩頂抄死，墩頂桿件閉合且高栓施擰后，拆除平衡跨鋼梁，起頂51#墩頂鋼梁至相對標(biāo)高+600，抄底結(jié)實(shí)。（5）與50#51#墩間鋼梁架設(shè)方法相同架設(shè)51#52#墩間鋼梁，同時(shí)用支架法架設(shè)南岸第一跨鋼梁（即53#54#墩間鋼梁）。（6）懸拼架設(shè)52#53#墩間鋼梁，與南岸第一跨鋼梁在53#墩頂處合龍。（7）利用50t架梁起重機(jī)依次將53#、52#、51#墩頂處暫時(shí)桿件拆除，隨后用100t汽車起重機(jī)將50t架梁起重機(jī)拆除，利用50t門式起重機(jī)將架梁起重機(jī)解體構(gòu)件吊至地面。（8）調(diào)節(jié)各跨鋼梁縱、橫向位置及標(biāo)高，完成