100m跨径架桥机节段拼装技术_林立华

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图 １ 桥型立面图（ 单位： ｍ）
收稿日期： ２００８－ ０４－ ２４ 基金项目： 国家十五科技支撑计划项目（ ２００６ＢＡＧ０４Ｂ０３） 作者简介： 林立华（ １９７３ — ） ， 男， 福建漳州人， 工程师， 项目 经理， 路桥工程专
业。
全桥分两个工区同时施工 ， 一 工 区 ３ 台 架 桥 机 从 １０ 号 墩向 ３８ 号墩施工， 二工区 ３ 台架 桥 机 从 ３８ 号 墩 向 ６３ 号 墩 施工， 节段拼装工期 １０ 个月。
根据设计控制工况， 考虑海水涨落潮最大流速及施工期 风 速 影 响 ， 根 据 计 算 ， 临 时 支 墩 钢 管 桩 直 径 为 !８００ ｍｍ×８ ｍｍ， 埋深≥１２ ｍ。其 间 设 置 ４ 道 平 联 ， 为 !６００ ｍｍ×６ ｍｍ 管 桩， 平联间用［３２ 斜撑。
临时钢支架采用型钢焊制， 其构造满足搁置架桥机支腿 以及与临时墩管桩顶部锚固的需要， 其构造见图 ６。
箱梁中心线
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桥跨中线
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（ ａ） 平面图
（ ｂ） 实物图
图 ５ 临时墩结构图
临时支墩横向中轴线位置由跨中横向中轴线向前方墩 偏移 １．８ ｍ 布置， 顶面标高控制低于梁底 ６０ ｃｍ。同时为了有 效地控制 Ｔ 悬臂受力， 在 １１、１２ 号管桩顶部设置调整 液 压 千 斤顶， 通过顶伸或收缩千斤顶油缸， 控制 Ｔ 悬臂挠度， 从而达 到 控 制 其 受 力 大 小 的 目 的 。千 斤 顶 在 竖 向 位 置 与 后 支 腿 支 撑 点对齐， 以保证后支腿作用力通过梁段直接传递给临时支墩 管桩。
（ １） 合龙块影响前、后 Ｔ 悬臂最后 １ 榀梁段预应力张拉。 （ ２） 临时墩结构相对较弱， 且存在承载后沉降的可能， 架 桥机如直接作用于合龙块上进行合龙， 将对永久结构带来较 大的附加内力， 对结构不利。 （ ３） 合龙梁段腹板、底板尺寸为全跨梁段最小的， 相对较 弱 ， 无 法 承 受 架 桥 机 大 部 份 重 量（ 特 别 是 架 桥 机 过 跨 时 的 重 量， 如图 ３（ ｂ） ） 。 因此， 为解决以上问题， 临时墩考虑： （ １） 临时墩横向中轴线由跨中横向中心线向前方墩偏移 一 定 距 离 ， 以 保 证 后 方 墩“Ｔ”悬 臂 拼 装 最 后 １ 榀 梁 段 的 预 应 力张拉空间。 （ ２） 在临时墩上安装临时钢支架， 代替梁段支撑架桥机。 当临时墩前方 Ｔ 悬臂拼装到一定长度后， 将架桥机在临时墩 的支撑点转移至后方的 Ｔ 悬臂端上， 吊走临时钢支架， 腾出 空间， 用于前方 Ｔ 悬臂剩余梁段的吊装、拼接和预应力张拉。 （ ３） 由于 １００ ｍ 跨 的 悬 臂 长 达 ５０ ｍ， 架 桥 机 支 撑 点 转 移 至悬臂端后的最大作用力 近 ２ ２００ ｋＮ， 悬 臂 结 构 受 力 无 法 承 受， 因此， 考虑采用临时墩支撑悬臂端， 完全或部分抵消架桥 机支撑点的竖向传力， 使悬臂结构始终处于安全状态。 ４ 临时墩设计与施工 ４．１ 结构设计 临时墩结构形式必须满足架桥机在各种工况下的支撑 要 求 。基 于 对 架 桥 机 在 墩 顶 位 置 支 撑 工 况 以 及 临 时 墩 与 永 久 结构的区别分析， 临时墩结构形式按图 ５（ ａ） 所示设计。图中： １ 号、２ 号管桩用于支撑前支腿， 管桩横向间距根据 架 桥 机 前 支腿两支撑点间距确定； ３～１０ 号管 桩用于支撑中支腿， 管桩 间距依据架桥机中支腿支点位置确定。１１ 号、１２ 号管桩用于 支撑 Ｔ 悬臂端（ 间接支撑后支腿） ， 其横向间距依据悬臂端最 后 １ 榀梁段腹板位置确定（ 正对腹板底部） 。各排桩纵向间距 则根据架桥机各支腿、临时钢支架纵向宽度以及后 方 悬 臂 最 后 １ 榀梁段张拉所需空间确定。
２００８ 年 ８ 月 第 ４ 期 总第 １５６ 期
中国港湾建设
Ｃｈｉｎａ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ａｕｇ． ， ２００８ Ｔｏｔａｌ １５６， Ｎｏ． ４
１００ ｍ 跨径架桥机节段拼装技术
林立华
（ 厦门路桥建设集团有限公司， 福建 厦门 ３６１０２６）
摘 要： 目前跨度在 １００ ｍ 以 上 混 凝 土 连 续 箱 梁 有 支 架 法 、 挂 篮 悬 浇 、 桥 面 吊 机 悬 拼 等 施 工 方 法 。 文 章 介 绍 的 混 凝
ｉ－ １
ｉ
ｉ＋１
（ ｂ） 架桥机过跨时中支腿在“ｉ”墩支撑工况图
ｉ－ １
ｉ
ｉ＋１
（ ｃ） 架桥机悬臂拼装时中支腿在“ｉ”墩支撑工况图
ｉ
ｉ＋１
ｉ＋２
（ ｄ） 架桥机后中支腿倒过时后支撑在“ｉ”墩附近支撑工况图
图 ３ 引桥 ５０ ｍ 跨架桥机墩顶支撑工况
２００８ 年第 ４ 期
林立华： １００ ｍ 跨径架桥机节段拼装技术
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Ｃ
Ｂ
Ｂ
Ｃ Ａ－ Ａ
Ｃ－ Ｃ
Ａ
Ａ
Ｂ－ Ｂ
图 ６ 临时钢支架
４．２ 临时支墩施工 考虑施工现场现有钢管桩有锈蚀现象， 且施工过程中不
做防腐处理， 选用 !８００ ｍｍ×１０ ｍｍ 钢管桩。首节 采 用 ９０ 型 和 １２０ 型 液 压 振 动 锤 振 动 下 沉 ， 入 土 深 度 １５ ｍ， 施 沉 时 严 格 控制平面偏位。次节采用 ５０ ｔ 浮吊 接高， 接高时严格控制 顶
（ １） 前支腿支撑 在架桥机前移过跨准备时， 前支腿支撑于“ｉ”墩墩顶梁段 前侧， 通过起重天车将后方中支腿转运至该墩墩顶安装（ 图 ３ （ ａ） ） 。 （ ２） 中支腿支撑 ①架 桥 机 过 跨 时 ， 中 支 腿 支 撑 于“ｉ”墩 墩 顶 梁 段 顶 部 ， 架 桥机悬臂推进（ 图 ３（ ｂ） ） 。 ②架 桥 机 中 支 腿 作 用 于“ｉ”墩 ， 以“ｉ”墩 为 对 称 点 进 行 对 称悬臂拼装（ 图 ３（ ｃ） ） 。 （ ３） 后支腿支撑 架桥机后支腿支撑于墩顶梁段后方桥面， 卸落后方的中 支腿， 经起重天车将后方中支腿向前转运（ 图 ３（ ｄ） ） 。
１ 引言 厦门集美跨海大桥为多跨预应力混凝土连续箱形梁桥，
整桥横向分三幅， 左、右幅为城市快车道， 中间幅为城 市 快 速 公交车道（ ＢＲＴ） 。
大 桥 引 桥 为 ５０ ｍ 跨 度 ， 位 于 １０￣２２ 号 墩 、２６￣５６ 号 墩 、 ６０￣６３ 号墩； 大 桥 南 、北 各 设 一 座 主 桥 ， 南 主 桥 位 于 ２２～２６ 号 墩 ， 北 主 桥 位 于 ５６～６０ 号 墩 ， 均 为 跨 径 ５５ ｍ＋２×１００ ｍ＋５５ ｍ 结构。桥型布 置见图 １。箱梁高度在 ３．６～５．８ ｍ （ 快 车 道） 和
土连续箱梁架桥机 节 段 拼 装 施 工 技 术 ， 采 用 临 时 支 墩 施 工 方 法 ， 可 将 架 桥 机 ７５ ｍ 标 准 跨 径 扩 大 至 １００￣１５０ ｍ 范 围 ，
从而提供了除挂篮悬浇、桥面吊机拼装外的另一种新的施工工艺。
关键词： １００ ｍ 跨径； 架桥机； 节段拼装； 临时墩
ＬＩＮ Ｌｉ－ ｈｕａ
（ Ｘｉａｍｅｎ Ｒｏａｄ ＆ Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｘｉａｍｅｎ， Ｆｕｊｉａｎ ３６１０２６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒｓ ｆｏｒ ｓｐａｎｓ ｏｆ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ １００ ｍ ａｒｅ ｎｏｒｍａｌｌｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｓｃａｆｆｏｌｄｉｎｇ， ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｃｒａｄｌｅｓ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｏｆ ｄｅｃｋ ｃｒａｎｅｓ ａｔ ｈｉｇｈ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｐａ－ ｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｂｒｉｄｇｅ ｇｉｒｄｅｒ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｓ ｆｏｒ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒｓ． Ａ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｐｉｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｅｒｅｃｔｅｄ ｔｏ ｅｘｔｅｎｄ ａ ｇｉｒｄｅｒ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｔｈ ａ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓｐａｎ ｏｆ ７５ ｍ ｔｏ １００ ｍ － １５０ ｍ， ｔｈｕｓ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｏｉｓｔｉｎｇ ｃｒａｄｌｅｓ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｏｆ ｄｅｃｋ ｃｒａｎｅｓ ａｔ ｈｉｇｈ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： １００ ｍ ｓｐａｎ； ｂｒｉｄｇｅ ｇｉｒｄｅｒ ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅ； ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ； ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｐｉｅｒ
３．８～６．２ ｍ（ 公交车道） 间变化， 横断面见图 ２。桥梁通航净空： ６５ ｍ×１４．５ ｍ。上部结构均采用短线匹配法节段预制， 上 行式 架 桥 机 悬 臂 拼 装 施 工 ， 全 桥 长 ２ ８７５ ｍ， 共 有 箱 梁 节 段 ２ ３４５ 榀。
箱梁横断面为单箱单室， 每个 Ｔ 悬臂共含 １２ 对 梁 段 和 一个墩顶块。墩顶块带横隔墙， 总质量约为 ３８０ ｔ， 其余梁段最 大质量约为 １５３ ｔ。墩顶块施工采取先预制安装壳体， 再在墩 顶上二次浇筑横隔墙。
支 撑 工 况 与 引 桥 标 准 跨“ ｉ”墩 基 本 相 同 。 与引桥 ５０ ｍ 标准跨永久结构墩 相 比 ， 采 用 临 时 墩 法 施
工的不同之处还在于： 永久性结构墩对应为墩顶梁段， 而临 时支墩对应为跨中合龙梁段， 如果按引 桥 ５０ ｍ 标 准 跨 施 工 方法， 将合龙梁段直接安放于临时墩上， 架桥机各支腿作用 于合龙梁段上， 则存在以下难题：
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２００８ 年第 ４ 期
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１ ０００
５８０ ３６０ ３８０
６２０
４ ６２９
３ ８２９
快车道
ＢＲＴ 道
图 ２ 箱梁横断面图（ 单位： ｃｍ）
２ 主要思路 引桥上部结构采用短线匹配法节段预制， 上行式架桥机
悬臂拼装施工。主桥跨度达 １００ ｍ， 现有的上行式架桥机不能 满足施工要求， 如采取其它施工方法施工主桥， 则无法满足 架桥机顺利通过主桥的时间要求， 且架桥机自身质量达 １ ０００ 余 ｔ， 主桥桥梁结构无法承受如此大的施工荷载通过主 桥 ； 如 采 取 拆 除 、转 运 、再 安 装 架 桥 机 的 方 法 ， 则 面 临 ６ 台 架 桥机均需拆、装 １ 次， 工程量巨大， 工期也无法满足。 为 保 证 工期和施 工的顺畅衔接， 考虑在 １００ ｍ 跨中 间 搭 设 临 时 墩 ，
上行式架桥机可利用临时墩通过 １００ ｍ 跨 主 桥 ， 并 利 用 上 行 式架桥机进行 １００ ｍ 跨主桥悬臂拼装施工。 ３ 临时墩工况分析 ３．１ 引桥 ５０ ｍ 跨架桥机墩顶支撑工况分析
以编号“ｉ”为对象， 架桥机在拼装 ５０ ｍ 跨引桥时， 通常在 “ ｉ”墩 上 存 在 以 下 支 撑 情 况 ：
中图分类号： Ｕ４４５．４６８
文献标识码： Ａ
文章编号： １００３－ ３６８８（ ２００８） ０４－ ００３９－ ０７
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｏｆ Ｂｒ ｉｄｇｅ Ｇｉｒ ｄｅｒ Ｅｒ ｅｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｓ ｆｏｒ １００ ｍ Ｓｐａｎ Ｂｒ ｉｄｇｅｓ
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３．２ 临时墩与永久结构墩的区别 临时墩位于跨中， 与引桥 ５０ ｍ 标准 跨 相 比 ， 不 具 备 以 临
时墩为中心对称悬拼的工况， 但多了以临时墩为后支腿支撑 点， 进行前墩悬臂拼装工况， 即等同于如图 ４ 所示工况， 其余
ｉ
ｉ＋１
ｉ＋２
图 ４ 主桥拼装增加工况（ 图中“ｉ”墩等同主桥临时墩）