上跨既有线斜拉桥施工控制关键技术

上跨既有线斜拉桥施工控制关键技术

Key Technology Across Existing Lines in Cable-stayed Bridge Construction Control ■ 虞童儿 ■Yu Tong'er

[摘要] 宁波市福明路跨宁波东站主桥是跨径布置为55+45+220+45+55=420m的双塔双索面斜拉桥。主梁采用混合主梁，其中两侧边跨各采用预应力砼箱梁，中跨197.2m 范围内采用钢箱梁，钢箱梁与预应力混凝土箱梁相交位置为2m长的钢混接合段，为半漂浮体系。主梁上跨宁波东站的位置处跨越甬台温铁路正线2条，到发线5条；跨越客车整备线5条，存车线7条；跨越辅助客站发线2条及基本站台和中间站台。针对主梁上跨既有线，索塔临近既有线，协调、组织难度大等特点，中跨钢梁采用步履式顶推的施工方案，索塔上塔柱采用液压爬模的施工技术。

[关键词] 上跨既有线 斜拉桥 钢箱梁 索塔 施工控制

[Abstract] In Ningbo Fuming road the bridge span across Ni- ngbo East Railway Station is a cable-stayed bridge with double cable planes of the Twin Towers 55+45+220+45+55=420m. Main beam using hybrid girder, the two sides across the prest- ressed concrete box girder, in the range of 197.2m with steel box girder, steel girder and prestressed concrete box girder intersection position is 2m long steel-concrete joint section, half floating system. The main girder span Ningbo East Rail- way Station location across the Ningbo-Taizhou-Wenzhou rai- lway line 2, and line 5; across the bus full of line 5, parking line 7; span and auxiliary station line 2 and the basic platform and the intermediate platform. In view of main girder cross lines, tower close to existing lines, the characteristics of organization and coordination are difficult, mid-span steel girder construction scheme with a push of the tower, tower construction technology with hydraulic climbing formwork.

[Keywords] existing line on the top, cable-stayed bridge, steel box girder, pylon, construction control

一、 工程概况

宁波市福明路跨宁波东站主桥采用主跨220m 的双塔双索面斜拉桥，边墩设置两个桥墩，跨径布置为55+45+220+45+55=420m。主梁采用混合主梁，其中两侧边跨各采用预应力砼箱梁，并伸入主跨 9.4m，中跨197.2m范围内采用钢箱梁，并在钢箱梁与预应力混凝土箱梁相交位置放置2m长的钢混结合段。桥面总宽度34.5m，为双向六车道。主桥桥型布置见图1。

图1 桥型布置图（m）

主桥钢箱梁长201.2m（含结合段长度），中间159.87m长位于2000m半径的竖曲线上，两侧各

20.66m位于坡底4%的直线段上。钢箱梁顶面宽34.5

m，设2%的桥面横坡，底部为半径25m的圆弧，两

侧配有风嘴，桥梁中线外梁高3.3m，钢箱梁总重为

3984t。桥塔为A型，包括上塔柱，下塔柱及横梁，

采用C60混凝土。塔身混凝土结构高71米，塔顶装

饰高度3m，共74m。塔柱外侧斜率为1/3.828，内

侧面横梁以上部分斜率为1/3.828，横梁以下部分

采用垂线对下塔柱截面进行加厚。

桥中心相对杭深线里程为K319+221.64。主梁

上跨宁波东站的位置处跨越甬台温铁路正线2条，

到发线7条；跨越客车整备线5条，存车线7条；

机待线2条共23股道及3个中间站台。主桥2#墩

主塔中心相对杭深线里程为K319+193.64,位于宁波

东站客整所南侧，临近客整所既有线路。主桥3#墩

主塔中心相对杭深线里程为K319+249.64,位于宁波

东站北侧。

二、 总体施工方案

1. 钢箱梁顶推施工方案

为了减少上部结构施工对桥下铁路运营的影

响，保证施工及行车安全，福明路跨铁路宁波东站

主桥中跨钢箱梁采用步履式多点同步顶推法施工。

该方案能够较好的控制临时支墩上面的水平力；能

够适应钢箱梁竖向线形；设备自成一体，中线自动

纠偏；各顶推设备可以进行同步控制，安全稳定性

高。

2. 索塔液压爬模施工方案

针对塔身斜率大，临近既有线，协调、组织难

度大等特点，下塔柱采用了翻模施工，上塔柱采用

了液压爬模施。该体系能够有效减少工序间的相互

制约和干扰，在保证施工安全及质量的同时，可以

较大幅度缩短工期，节约工程成本，节能环保，提

高施工资源利用率。

三、 施工控制关键技术

1. 钢箱梁顶推施工

钢箱梁顶推施工采用步履式多点同步顶推方

案，利用“顶”、“推”的两个步骤交替进行，先将

整体钢箱梁托起；再向前托送；之后将钢箱梁置于

桥墩临时结构上；顶推油缸缩缸到底，继续实现下

一个循环。通过往复顶推步骤的循环，最终将

钢箱梁送到预定的位置。

步履式多点顶推设备是一套集顶升、平移、横

向调整于一体的顶推设备，实现钢箱梁的顺桥向、

竖向、横桥向的移动或调整，从而保证顶推施工的

顺利进行。步履式多点顶推设备顶推流程见图

2。

步骤一：顶升-开启支撑顶升油缸，直至钢箱梁被托离临时钢垫梁

。

步骤二：顶推-开启顶推油缸，使钢箱梁与上部支撑结构整体往前

步骤三：降低-开启支撑顶升油缸，使钢箱梁与上部支撑结构整体

往下降，直至钢箱梁与上部支撑结构完全托离。

步骤四：回位-开启顶升油缸，使上部支撑结构往回移位直至顶

升油缸回位。

图2 步履式多点顶推设备顶推流程图

(1)临时墩设计

1)临时墩布置

按顶推施工工艺的要求本桥总共设置8个临时

墩，其中在主塔之间共布置6个临时墩，钢箱梁拼

装平台下布置两个临时墩，具体布置详见图

3。

图3 临时墩布置图

2)临时墩设计

L1#～L6#、L8#临时墩底横向布置两个分离的

承台，尺寸为4.6×4.6×2.0m，承台底各对称布置

4根直径为φ1.0m，长度为50m的钻孔灌注桩。L7#

临时墩钢管立柱直接支撑在1#辅助墩上，无需另外

进行地基处理。

L1#临时墩上无需布置顶推设备，在各分离承

台上布置一根直径为1m的C40混凝土墩柱，钢混结

合段施工时L1#临时墩起到支撑钢箱梁的作用。

L2# 、L3#、L4#、L6#、L7#、L8#临时墩每个

承台上各布置四根φ920×14mm的钢管墩柱，钢管

柱间设置φ426×12mm的钢管平联及剪刀撑。墩柱

上布置有钢箱梁顶推平台。L5#临时墩墩柱为混凝土

墩柱，墩柱上布置有钢箱梁顶推平台。

(2)钢导梁设计

导梁全长46m，分成6节，第一节长3.045m，第二、

第三、第四节长均为9m，第五、第六节长均为8m。

导梁与钢箱梁间采用焊接连接、导梁节段之间上翼

缘板、腹板采用高强螺栓连接。下翼缘板采用坡口

焊接，导梁由钢板加工成工型，钢板材料为Q345B，

两工型截面中心距为10m，通过横向桁架连接。

顶推过程中需保证导梁到达临时墩横向两个

墩顶时同时受力。钢导梁在工厂分单元制造并运输

至工地，在工地进行拼装。

(3)顶推设备及其顶推工艺

（下转第115页）

113