1荣 杰 2傅 苓 3楚海英
1山东省公路桥梁建设有限公司 山东省济南市 250000
2山东省公路桥梁建设有限公司 山东省济南市 250000
3山东路盛公路工程有限公司 山东省菏泽市 274000
一、工程概况
主桥上部结构为下承式三跨连续钢桁架桥，跨径布置为（55+64.23+53.945）m。主桁采用三角形桁架，跨中桁高9m，中支点处加斜撑桁高14.5m，横桥向主桁中心距17.5m，节间距有13.0m、13.5m、14.0m和12.23m四种，边跨为4个节间，中跨为5个节间，结构形式如下图所示。
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主桥总体布置图
二、施工方案
2.1边跨临时墩搭设
临时墩采用钢管支架，每个临时墩单侧的设计承重80T，安全系数2.0。支架基础采用混凝土条形基础，截面尺寸为60×150cm，长度分别为3.5m，地基处理承载力不小于200KPa。
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边跨临时墩总体布置图
2.2、墩顶布置
2.2.1、边墩墩顶布置
0#和3#墩为边墩，为了在钢桁梁拼装过程中调节梁体的纵向和横向位移，在墩顶盖梁上布置梁体竖向和横向千斤顶动力系统。边墩先安装千斤顶反力架和临时支座，并设置滑动面，其中滑动面的组成为高强低摩阻的MGE板和不锈钢板；为抵消主拱合龙时端头由于挠度引起的转角，临时支座高程比原设计标高降低一定数值，根据计算模拟0#墩降低6.7cm，3#墩降低6.5cm，主拱合龙后再拆除临时支座，浇注垫石并安装永久支座。
在临时支座的两侧，千斤顶反力架底板上设置临时支座限位装置，以限制梁体在拼装过程中的横向位移，以保证拼装过程中的梁体稳定性。
2.2.2、主墩墩顶布置
1#和2#墩为主墩，其中1#墩设计为固定支座，2#墩设计为活动支座。两墩顶布置千斤顶动力系统和以利于钢梁在纵向里程调节过程中实现纵移动。在安装过程中两主墩分别安装永久支座受力，并根据支座特点进行临时限位，以保证安装过程中的稳定性，当钢桁梁整体需进行纵向或横向移动时，撤掉临时限位挡块，纵横向移动结束后，再安装上限位挡块，防止梁体在外界因素影响下移动或损坏支座。
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1#主墩墩顶立面布置图 1#主墩墩顶平面布置图
2.3、钢桁梁安装临时辅助设施
2.3.1高强螺栓施工挂笼
高栓施工平台为∠50*50*4和∠50*50*4的角钢组合焊接而成，平台作业面为4cm的落叶松木板，使用时木板用铁丝绑扎在角钢挂笼支架上，防止滑动。高栓施工人员作业时佩戴的安全带挂接在角钢支架上。
2.3.2钢桁梁安装挂梯
钢桁梁杆件的种类众多，长短不一，为了适应各种尺寸形式的钢桁梁，方便安装人员的攀爬、穿行、穿打冲钉等，协助安装，需加工钢桁梁依附式挂梯，挂梯采用角钢作为主桁，φ16钢筋作为踏步，外侧焊接半圆形护栏。
2.3.3钢桁梁安装人行平台
人行平台设置在上拱弦主桁旁边，为了不影响节点施工，要避开节点板安装。人行平台由各种轻型型钢和钢管焊接而成，全桥两桁通长设置，和主桁横向系杆间设置有效连接，两侧设置护栏和安全网。
2.4、边跨钢桁梁安装
边跨钢桁梁的安装架设方向从主墩向边墩方向进行，逐个节间拼装，安装机械采用100T汽车吊机。在支架上拼装钢梁时，除保证支架有足够的承载力和预留压缩下沉量外，应特别注意钢梁的拼装线形。在拼装主桁前一节间是在自由状态下进行。即下弦杆前端拼至前一支架的支点时，不得受力，与支架支点保持间隙。主桁杆件闭合，节点高强度螺栓100%终拧后，下弦杆前端节点底面与支架支点垫块之间才能用钢板抄死。该节间高栓全部终拧后，再拼装下一节间。
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边跨钢梁安装示意图3
2.5、主跨钢桁梁安装
2.5.1桥面吊机布置
主跨钢桁梁安装采用梁上吊机，即在两片主桁上设置齿板滑道，滑道上铺装2mm不锈钢板作为滑动面，钢桁梁上横向设置横梁，横梁与钢桁梁上的滑道接触面为2cm厚的四氟乙烯滑板，与不锈钢板之间为一对摩擦副，横梁采用贝雷片组合而成，上面设置平台。平台上安放75T汽车吊机，整个横梁平台系统可以在滑道上前后滑动。滑动的牵引动力依靠千斤顶拉拽，千斤顶后端与横梁平台系统底部的纵向滑道梁之间设置耳板销接，千斤顶前端设置挂件，每步行程挂在齿板上施力拖动平台系统前移。
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桥面吊机侧面布置图 桥面吊机正面布置图
2.5.2主跨钢桁梁安装
边跨安装完成后，安装桥面吊机。先利用桥面吊机安装主跨一个节间，然后拆除边跨临时支架，利用边墩的横移系统进行钢桁梁的初次纠偏。然后安装边跨钢筋混凝土桥面板作为主跨拼装期间的配重，保证在主跨安装过程中抗倾覆安全系数不小于1.3。
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主跨钢桁梁安装示意图
2.6、主跨合龙
2.6.1合龙前准备工作
2.6.1.1测试工作
在主跨钢桁梁临合龙前，对两侧梁体的各项参数进行测量，以此来确定合龙需要调节数据和时间。需要测试的数据包括钢桁梁轴线、合龙口挠度、大气温度及光照对梁端位移的影响、合龙两端距离、应力测量。
2.6.1.2设备准备
（1）墩顶动力设备
在合龙过程中需要对梁体的标高、轴线及纵向里程进行调节，以确保合龙口梁端实现完全匹配。因此要提前检查两侧0#、2#及3#墩的纵横移及竖向调节千斤顶及油泵、油管能否顺利工作，同时还要具备一定的备用数量应对调节过程中设备损坏的情况。
（2）顶拉设施
在合龙过程中为了调节合龙口梁端误差间距，需要在梁体上设置牵拉设施，理论张拉力为单桁不超过60T。设施由千斤顶、反力座及精轧螺纹钢筋组成。反力座使用完毕后，现场切除磨光，然后和梁体同等级别进行涂装防腐。
另外在合龙过程中可能用到的50T小千斤顶，10T及5T倒链等小型设备应足量配备。
2.6.2杆件合龙步骤
合龙口为E13-E14节间，充分考虑杆件合龙的结构合理性及难易程度，把杆件的合龙顺序确定如下图所示：
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杆件合龙顺序图
三、结语
济宁火头湾京杭运河钢桁梁桥采用梁载吊机施工安装技术，不仅保证了钢桁梁安装的顺利实施，而且也保证了施工进度和安全，提高了项目经济效益，对于同类工程具有重要的推广和借鉴意义。