预应力钢管混凝土桁架梁整跨安装技术

连接成半幅主梁结构，横撑采用下弦直径为φ1　工程概况

351mm 或φ377mm 、支管直径为φ159mm 的钢管组合而成的空间结构（如图1所示）。

汶马高速公路C4合同段位于汶川县克枯乡，该工程由克枯特大桥（2.45km ）、下庄特大桥（1.35km ）、互通匝道桥（0.5km ）组成。全长约4.3km 。上部结构：30m 和40m 预应力钢管混凝土桁式主梁；5cm 厚沥青混凝土铺装。下部结构：双柱式钢管混凝土桥墩，桩基础；桩柱式或重力式桥台。钢管混凝土主桁采用由钢管混凝土主管作下弦，钢-混凝土组合桥面板作上弦，通过V 型支管组成的平面钢管混凝土桁式结构。

2　钢桁梁安装方案比选

主梁下弦主管直径为φ670mm ，上弦骨架主管直径为φ219mm ，上下弦管内灌注C30补偿收缩自经过对各种安装形式的比较（见表1），本项密实混凝土，其中，下弦主管设计为先张法预应力目最终选择了架桥机安装。

钢管混凝土结构，应首先张拉预应力钢束，再灌注主桁上下弦管内混凝土。支管直径为φ402mm ，通过相贯接头与下弦主钢管焊接形成下弦节点，通过支管相互相贯焊接、内穿上弦钢管和设置纵、横带孔加劲钢板形成上弦节点，上弦节点内置于桥面板纵肋内。主桁支管内灌注与桥面板相同的C40钢纤维混凝土，浇筑桥面板时先浇筑主桁支管内混凝土，再浇筑桥面混凝土。标准宽度每幅桥梁采用两片桁式结构，主桁标准间距为7m ，通过三角形横撑

詹　文　余　洋　莫志强　倪　红（四川公路桥梁建设集团有限公司　四川成都　610041）

【收稿日期】2018-09-13

【作者简介】詹文（1978-），男，四川资中人，大学本科，高级工程师，主要从事高速公路施工管理工作。

【摘　要】对汶马高速C4合同段的克枯特大桥、下庄特大桥、互通匝道桥钢桁梁各种安装形式进行比较，最终选择了架桥机安装。介绍了架桥机结构，对钢桁梁安装进行了10个受力模型的计算。对钢桁梁的安装工艺和施工流程进行了详尽的介绍。全断面整体调整，减少了大量空中焊接及涂装工作，确保了结构整体质量，缩短了工程工期。

【关键词】钢管桁梁；整体吊装；施工工艺

【中图分类号】U445.4 【文献标识码】A

西南公路

2018年第3期

预应力钢管混凝土桁架梁整跨安装技术

图1　主梁空间结构图

表1　各类安装工艺比选表

序号

施工方法

优点

缺点缺点补救措施补救效果

1

顶推

节省施工用地、机具设备简便、

协调配合困难大、对工人的素质要求高、拖拉过长难以满足桥梁线性培训大量高素质工人、分节段拖拉，多建空中组装厂

效果微小

2吊车吊装

工厂化程度高、高难度人工作业减少、设备成熟

对场地要求非常高、需专业大型吊装吊车及人员由于地质地貌限制，此处基本无补救措施3

架桥机吊装工厂化程度高、

高难度人工作业

减少

协调配合较大、对工人的素质要求较高、设备需重新开发、科研投入大

加大设备科研投入、培训大量高素质工人、加强过程监控

效果显著

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钢管桁梁架设，满足大坡度、小半径弯桥、45度斜3　架桥机结构

交桥以及隧道口桥梁架设的要求。该架桥机在结构上分为主桁、起吊天车、前支腿、中支腿、后临时支本项目架梁采用JQJ200-4013架桥机，是一种技撑、轨道运梁平车、电气系统和液压系统等几部分，术新颖、性能优良、操作方便、结构安全的钢管桁构成一个完整的结构体系（如图2、图3所示）。

架梁吊装架设设备。该架桥机适应于山区高速公路

面板的40m 跨已安装主梁上运行时40m 跨已安装主梁受力验算。

模型3：架桥机架设40m 跨主梁前吊点起吊位于中支腿处受力验算。

模型4：架桥机架设40m 跨主梁前吊点起吊位于跨中处受力验算。

模型5：架桥机架设40m 跨主梁两端起吊后架桥机受力验算。

4　钢桁梁安装计算

模型6：架桥机架设40m 跨主梁落位前架桥机受力验算。

（1）计算模型确定

模型7：架桥机在牵引力的作用下行走验算。分别计算以下10个受力模型：

模型8：架桥机中支腿位于30m 跨已安装主梁模型1：运梁平车运送40m 跨主梁在未浇筑桥上架设40m 跨主梁时30m 跨已安装主梁受力验算。

面板的30m 跨已安装主梁上运行时30m 跨已安装主模型9：架桥机中支腿位于40m 跨已安装主梁梁受力验算。

上架设40m 跨主梁时40m 跨已安装主梁受力验算。

模型2：运梁平车运送40m

跨主梁在未浇筑桥

图3　架桥机效果图

图2

　架桥机构造图

C

B

后临时支撑起吊天车

C B

支撑吊具

中支腿

主桁

A

A

前支腿

待安梁总重180t (40m 跨)

桁

B-B A-A

轨道

詹文，余洋，莫志强，倪红：预应力钢管混凝土桁架梁整跨安装技术

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模型10：轨道验算。靠位置（桥面板施工完毕梁段），且炮车扁担梁处（2）建模计算

于轨道平车顶升装置正上方（如图4所示）。

根据主梁、架桥机的设计图纸，建立空间模（3）轨道平车顶升装置顶升扁担梁，使钢桁型，将各工况的荷载加到主梁、架桥机的相应部梁脱离炮车。炮车回撤后顶升装置缓慢卸载下降，位，用结构分析程序midas 进行电算。

并使用精轧螺纹钢将扁担梁于平车横梁栓接固定，完成转换。

（3）计算结果（见表2）

（4）回撤炮车，连接左右两侧轨道平车水平拉撑折叠杆，轨道平车将待安桁梁运输至架桥机处（如图5所示）。5.2　架桥机过孔

（1）架桥机后临时支撑千斤顶、前支腿千斤顶同时缓慢顶升架桥机主桁（如图6所示）。

（2）利用起吊天车前移中支腿至已安装完毕梁段端头调整固定（如图7所示）。

（3）后临时支撑千斤顶、前支腿千斤顶同时缓慢卸载，使中支腿承受主桁荷载后，后临时支撑千斤顶停止卸载，前支腿千斤顶继续卸载并收起前5　钢桁梁安装

支腿准备前移过孔（如图8所示）。

（4）后临时支撑利用钢绳连接待安钢桁梁上5.1　钢桁梁运输

弦进行配重，轨道平车运输待安桁梁与架桥机前天（1）对已完成桥面板施工梁段和未施工桥面车同步前移过孔（如图9所示）。

板梁段铺设钢轨，轨道通过支撑座支垫于未施工桥（5）通过起吊天车横移调整架桥机偏角，链面板钢桁梁上弦管，轨道支撑座顶面与混凝土桥面滑车辅助调整前支腿精确对位，固定前支腿（如图板等高，保证钢轨平顺。

9、图10所示）。

（2）炮车运输待安钢桁梁行走至轨道平车停

西南公路

表2　计算结果汇总表

序号计算结构材质容许应力/MPa

应力计算最大值/MPa 位移计算最大值/cm

反力最大值/T

一阶屈曲状态1273.0-238.3 1.715.3满足要求2273.0-232.0 1.917.8满足要求3188.5-168.57.45020.0满足要求4188.5-122.57.3387.7满足要求5188.5-179.4 6.452 6.7满足要求6188.5153.5 6.649.6 6.1

满足要求7188.5-181.34846

满足要求8273.0-176.40.343.0满足要求9273.0-167.20.3434.0

满足要求10

520.0

-353.2

0.05

满足要求

图4　钢桁梁运输示意图（一）

B A

A

B 轨道平车

轨道平车

运梁炮车

运梁炮车

待安梁

桁已浇筑桥面混凝土梁段

未浇筑桥面混凝土梁段

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