摘要：隧道工程局第一工程處承建的南昆鐵路橫口3#大橋、八渡4#大橋主跨均為2×64m上承式連續(xù)鋼桁梁，借鑒預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁懸臂灌筑的方法，采用雙向?qū)ΨQ全懸臂拼裝架設(shè)，獲得成功。該工法機(jī)械設(shè)備投入少，拼裝工作量減少一半，增加一個工作面，施工周期短，社會、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
關(guān)鍵詞：綱結(jié)構(gòu)桁架拼工法
1、前言
鐵道部隧道工程局一處承擔(dān)施工的南昆鐵路橫口3#大橋全長369.45m，其中6#跨、7#跨為2×64m連續(xù)鋼桁梁、5#墩、6#墩、7#墩身高分別為57m、61m、38m；八渡4#大橋全長355.33m，其中5#跨、6#跨為2×64m連續(xù)鋼桁梁，4#墩、5#墩、6#墩身高分別為61m、74m、40m。
兩座大橋由于溝谷深切、橋墩身高，原設(shè)計采用單向全懸臂拼裝，該方案鐵道部有成熟的施工經(jīng)驗，懸拼時結(jié)構(gòu)安全容易保證，但需拼裝及拆除64m平衡梁，增加了一倍工作量，工期延長，且高強(qiáng)度螺栓經(jīng)過一次使用后，表面狀況發(fā)生變化，扭短系數(shù)離散值增大，第二次使用施擰質(zhì)量難以控制。
經(jīng)過反復(fù)研究比選，決定借鑒預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁懸臂灌筑的方法采用自中間墩頂向兩側(cè)雙向?qū)ΨQ全懸臂拼裝方案，與原設(shè)計方案相比，實際采用方案投入設(shè)備少，施工周期短拼裝工作量減少，社會、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2、工法特點及適用范圍
(1)相鄰墩臺不受懸拼影響，均可正常施工；
(2)不需架設(shè)32m軍用梁及滿布膺架；
(3)依靠鋼梁自重平衡，不需加壓重，主桁拼裝工作量減少一半，增加一個作業(yè)面；
(4)原設(shè)計20t高架索道改為3×3.5t高架索道，減小了索道造價，并充分利用索道運(yùn)輸能力，取消了軌道運(yùn)梁設(shè)備及拼裝吊機(jī)；
(5)本工法適用于高山深谷中連續(xù)鋼桁梁架設(shè)。
3、工藝原理
該方案雙向?qū)ΨQ懸拼，依靠鋼梁自重平衡，施工過程中保證結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵是墩、梁間臨時固結(jié)措施，經(jīng)過比選，選用焊接工字型鋼板梁作為施工托梁，與三角形墩旁托架相比，結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆除方便。施工托梁在鋼梁拼裝過程中使中間墩與鋼桁梁形成T型剛構(gòu)，傳遞鋼桁梁恒載、施工荷載、不平衡力矩等，中間兩個節(jié)間的拼裝平臺。
施工托梁的高度根據(jù)受力情況及鋼梁懸臂端撓度、支座高度、千斤頂工作高度等多方面綜合計算確定。因?qū)嶋H施工過程中不可能保持絕對平衡，施工托梁應(yīng)能承受不平衡力矩。
4、施工工藝
4.1 施工托梁
(1)考慮到施工托梁加工、運(yùn)輸方便及高架索道起重能力限制，每片托梁分為三段制造，在中間墩頂現(xiàn)場拼裝。
(2)施工中應(yīng)加強(qiáng)對施工托梁的觀測，可用水準(zhǔn)儀觀測托梁撓度值，推計托梁內(nèi)力；有條件的話也可用靜態(tài)電阻應(yīng)變儀觀測托梁應(yīng)變情況。施工過程中還有必要重點監(jiān)測施工托梁的焊縫、栓接等部位，確保結(jié)構(gòu)安全。
4.2 施工準(zhǔn)備
高架索道是桿件吊裝的關(guān)鍵設(shè)備，人員亦需通過索道上橋，施工前應(yīng)對高架索道進(jìn)行加載試驗，確保索道安全；
鋼梁桿件進(jìn)行清點，按拼裝順序堆碼整齊；
預(yù)拼場地進(jìn)行清理，砌筑預(yù)拼臺座；
中間墩頂設(shè)工字型施工托梁，調(diào)整中線標(biāo)高。
4.3 桿件預(yù)拼
為加快架設(shè)進(jìn)度，減少高空作業(yè)量，根據(jù)鋼梁結(jié)構(gòu)特點、施工方案特點、高架索道起吊能力等因素，對鋼梁桿件在橋下預(yù)拼，主要方法如下：
(1)下弦桿懸臂前方的節(jié)點板、拼裝板、填板、下平縱聯(lián)節(jié)點板與下弦桿預(yù)拼裝，為方便下個節(jié)間下弦桿安裝入檔，保留適量沖釘，所有高強(qiáng)度螺栓均未擰緊。
(2)斜桿單獨(dú)安裝。
(3)上、下游豎桿與鐵路橫梁及橫向聯(lián)結(jié)器預(yù)拼成整體吊裝，為方便上弦桿安裝入檔，按規(guī)定保留適量沖釘，高強(qiáng)度螺栓不擰緊。
(4)上弦桿單獨(dú)擰緊，為方便下節(jié)間上弦桿安裝入檔，上弦桿懸臂端上部拼裝板暫不安裝。
(5)平縱聯(lián)交叉桿在橋下預(yù)拼為整體吊裝。
(6)縱梁安裝時由于橋上施工場地較好，不在橋下預(yù)拼。
桿件預(yù)拼前檢查桿件編號、尺寸、保護(hù)涂裝情況，對少量銹蝕脫落的噴鋁面按要求補(bǔ)噴。
每組桿件預(yù)拼后，均由檢驗員全面檢查拼裝件的各部分尺寸、編號、數(shù)量、位置、方向等是否符合設(shè)計要求，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。
4.4 懸臂拼裝
(1)鋼梁有代表性的節(jié)間為E6、E4，拼裝時應(yīng)盡快使主桁形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，兩側(cè)桿件必須對稱拼裝，保持兩側(cè)平衡，減小不平衡力矩，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，盡快安裝好縱橫向聯(lián)結(jié)系，保證鋼梁結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性；先裝的桿件不妨礙后裝桿件的安裝。
(2)架梁用沖釘，材質(zhì)為35號碳素鋼，直徑?φ22.7(-0.05～+0)，HRC～40。
(3)主桁桿件拼裝時，按孔眼總數(shù)的50%均勻分布打入沖釘和上足30%的高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊后方可松鉤，其他桿件上足30%沖釘、30%高強(qiáng)度螺栓后松鉤，松鉤后立即補(bǔ)足剩余孔的高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊，然后將這部分高強(qiáng)度螺栓按施擰工藝逐一循序初擰和終擰。
(4)第二步將沖釘換成高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊，一次卸下的沖釘數(shù)量，最多不超過沖釘總數(shù)的20%；將全部沖釘換成高強(qiáng)螺栓后，按工藝進(jìn)行初擰和終擰。
(5)鋼梁拼成立體系統(tǒng)，經(jīng)檢查桿件編號和數(shù)量符合設(shè)計要求，板束密貼情況滿足規(guī)定即可進(jìn)行栓合。主桁節(jié)點栓合方向，應(yīng)由節(jié)點中心向外呈輻射狀擴(kuò)展栓合。
(6)為保證鋼梁安全和設(shè)計預(yù)拱度，主桁節(jié)點高強(qiáng)度螺栓終擰應(yīng)不落后于懸拼端兩個節(jié)間。
(7)安裝過程中，對施工臨時荷載及其位置必須嚴(yán)格控制，不得任意搬運(yùn)多余施工用具和施工材料進(jìn)入懸臂端；當(dāng)懸臂安裝接近相鄰墩時，對鋼梁上所有臨時荷載進(jìn)行一次全面檢查，以保證施工安全，為盡量減小鋼梁自重，鐵路縱梁、檢查設(shè)備等暫不安裝，待鋼梁上到兩相鄰墩后再安裝。
(8)桿件對孔時，應(yīng)用數(shù)個沖釘均勻地插入孔中，再用小錘輪番輕擊沖釘，使桿件孔眼重合，嚴(yán)禁用大錘猛擊沖釘強(qiáng)行過孔。
(9)懸拼過程中，對鋼梁的平面和立面位置應(yīng)隨時測量并做好記錄，以便指導(dǎo)施工。
(10)高強(qiáng)度螺栓應(yīng)按規(guī)定、規(guī)格、方向安裝，不得以長代短或以短代長，同一節(jié)點同一規(guī)格不宜使用兩種或兩種以上批號的高強(qiáng)度螺栓，造成多種施擰扭矩上橋，不便管理。
(11)安裝過程中，制動聯(lián)結(jié)器不能成為完整的體系，使其不能受力。
(12)為避免平縱聯(lián)因主桁變形產(chǎn)生拼裝應(yīng)力，在拼裝過程中，僅對上下平縱聯(lián)兩端的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行初擰，以保證拼裝過程中鋼梁的剛度和空間穩(wěn)定性，鋼梁拼裝完畢并調(diào)整位置后，再把上下平縱聯(lián)兩端高強(qiáng)度螺栓放松重新施擰。
(13)懸拼至相鄰墩后，支點附近各大節(jié)點和其相關(guān)的聯(lián)結(jié)系，應(yīng)在起頂前栓合完成。
(14)因懸臂拼裝時下弦桿將產(chǎn)生下?lián)?，會造成斜桿及上弦桿安裝困難，可在斜桿及上弦桿一端安裝就位后，用一5t倒鏈牽引其另一端就位。
關(guān)鍵詞：綱結(jié)構(gòu)桁架拼工法
1、前言
鐵道部隧道工程局一處承擔(dān)施工的南昆鐵路橫口3#大橋全長369.45m，其中6#跨、7#跨為2×64m連續(xù)鋼桁梁、5#墩、6#墩、7#墩身高分別為57m、61m、38m；八渡4#大橋全長355.33m，其中5#跨、6#跨為2×64m連續(xù)鋼桁梁，4#墩、5#墩、6#墩身高分別為61m、74m、40m。
兩座大橋由于溝谷深切、橋墩身高，原設(shè)計采用單向全懸臂拼裝，該方案鐵道部有成熟的施工經(jīng)驗，懸拼時結(jié)構(gòu)安全容易保證，但需拼裝及拆除64m平衡梁，增加了一倍工作量，工期延長，且高強(qiáng)度螺栓經(jīng)過一次使用后，表面狀況發(fā)生變化，扭短系數(shù)離散值增大，第二次使用施擰質(zhì)量難以控制。
經(jīng)過反復(fù)研究比選，決定借鑒預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁懸臂灌筑的方法采用自中間墩頂向兩側(cè)雙向?qū)ΨQ全懸臂拼裝方案，與原設(shè)計方案相比，實際采用方案投入設(shè)備少，施工周期短拼裝工作量減少，社會、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2、工法特點及適用范圍
(1)相鄰墩臺不受懸拼影響，均可正常施工；
(2)不需架設(shè)32m軍用梁及滿布膺架；
(3)依靠鋼梁自重平衡，不需加壓重，主桁拼裝工作量減少一半，增加一個作業(yè)面；
(4)原設(shè)計20t高架索道改為3×3.5t高架索道，減小了索道造價，并充分利用索道運(yùn)輸能力，取消了軌道運(yùn)梁設(shè)備及拼裝吊機(jī)；
(5)本工法適用于高山深谷中連續(xù)鋼桁梁架設(shè)。
3、工藝原理
該方案雙向?qū)ΨQ懸拼，依靠鋼梁自重平衡，施工過程中保證結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵是墩、梁間臨時固結(jié)措施，經(jīng)過比選，選用焊接工字型鋼板梁作為施工托梁，與三角形墩旁托架相比，結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆除方便。施工托梁在鋼梁拼裝過程中使中間墩與鋼桁梁形成T型剛構(gòu)，傳遞鋼桁梁恒載、施工荷載、不平衡力矩等，中間兩個節(jié)間的拼裝平臺。
施工托梁的高度根據(jù)受力情況及鋼梁懸臂端撓度、支座高度、千斤頂工作高度等多方面綜合計算確定。因?qū)嶋H施工過程中不可能保持絕對平衡，施工托梁應(yīng)能承受不平衡力矩。
4、施工工藝
4.1 施工托梁
(1)考慮到施工托梁加工、運(yùn)輸方便及高架索道起重能力限制，每片托梁分為三段制造，在中間墩頂現(xiàn)場拼裝。
(2)施工中應(yīng)加強(qiáng)對施工托梁的觀測，可用水準(zhǔn)儀觀測托梁撓度值，推計托梁內(nèi)力；有條件的話也可用靜態(tài)電阻應(yīng)變儀觀測托梁應(yīng)變情況。施工過程中還有必要重點監(jiān)測施工托梁的焊縫、栓接等部位，確保結(jié)構(gòu)安全。
4.2 施工準(zhǔn)備
高架索道是桿件吊裝的關(guān)鍵設(shè)備，人員亦需通過索道上橋，施工前應(yīng)對高架索道進(jìn)行加載試驗，確保索道安全；
鋼梁桿件進(jìn)行清點，按拼裝順序堆碼整齊；
預(yù)拼場地進(jìn)行清理，砌筑預(yù)拼臺座；
中間墩頂設(shè)工字型施工托梁，調(diào)整中線標(biāo)高。
4.3 桿件預(yù)拼
為加快架設(shè)進(jìn)度，減少高空作業(yè)量，根據(jù)鋼梁結(jié)構(gòu)特點、施工方案特點、高架索道起吊能力等因素，對鋼梁桿件在橋下預(yù)拼，主要方法如下：
(1)下弦桿懸臂前方的節(jié)點板、拼裝板、填板、下平縱聯(lián)節(jié)點板與下弦桿預(yù)拼裝，為方便下個節(jié)間下弦桿安裝入檔，保留適量沖釘，所有高強(qiáng)度螺栓均未擰緊。
(2)斜桿單獨(dú)安裝。
(3)上、下游豎桿與鐵路橫梁及橫向聯(lián)結(jié)器預(yù)拼成整體吊裝，為方便上弦桿安裝入檔，按規(guī)定保留適量沖釘，高強(qiáng)度螺栓不擰緊。
(4)上弦桿單獨(dú)擰緊，為方便下節(jié)間上弦桿安裝入檔，上弦桿懸臂端上部拼裝板暫不安裝。
(5)平縱聯(lián)交叉桿在橋下預(yù)拼為整體吊裝。
(6)縱梁安裝時由于橋上施工場地較好，不在橋下預(yù)拼。
桿件預(yù)拼前檢查桿件編號、尺寸、保護(hù)涂裝情況，對少量銹蝕脫落的噴鋁面按要求補(bǔ)噴。
每組桿件預(yù)拼后，均由檢驗員全面檢查拼裝件的各部分尺寸、編號、數(shù)量、位置、方向等是否符合設(shè)計要求，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。
4.4 懸臂拼裝
(1)鋼梁有代表性的節(jié)間為E6、E4，拼裝時應(yīng)盡快使主桁形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，兩側(cè)桿件必須對稱拼裝，保持兩側(cè)平衡，減小不平衡力矩，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，盡快安裝好縱橫向聯(lián)結(jié)系，保證鋼梁結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性；先裝的桿件不妨礙后裝桿件的安裝。
(2)架梁用沖釘，材質(zhì)為35號碳素鋼，直徑?φ22.7(-0.05～+0)，HRC～40。
(3)主桁桿件拼裝時，按孔眼總數(shù)的50%均勻分布打入沖釘和上足30%的高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊后方可松鉤，其他桿件上足30%沖釘、30%高強(qiáng)度螺栓后松鉤，松鉤后立即補(bǔ)足剩余孔的高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊，然后將這部分高強(qiáng)度螺栓按施擰工藝逐一循序初擰和終擰。
(4)第二步將沖釘換成高強(qiáng)度螺栓，并作一般擰緊，一次卸下的沖釘數(shù)量，最多不超過沖釘總數(shù)的20%；將全部沖釘換成高強(qiáng)螺栓后，按工藝進(jìn)行初擰和終擰。
(5)鋼梁拼成立體系統(tǒng)，經(jīng)檢查桿件編號和數(shù)量符合設(shè)計要求，板束密貼情況滿足規(guī)定即可進(jìn)行栓合。主桁節(jié)點栓合方向，應(yīng)由節(jié)點中心向外呈輻射狀擴(kuò)展栓合。
(6)為保證鋼梁安全和設(shè)計預(yù)拱度，主桁節(jié)點高強(qiáng)度螺栓終擰應(yīng)不落后于懸拼端兩個節(jié)間。
(7)安裝過程中，對施工臨時荷載及其位置必須嚴(yán)格控制，不得任意搬運(yùn)多余施工用具和施工材料進(jìn)入懸臂端；當(dāng)懸臂安裝接近相鄰墩時，對鋼梁上所有臨時荷載進(jìn)行一次全面檢查，以保證施工安全，為盡量減小鋼梁自重，鐵路縱梁、檢查設(shè)備等暫不安裝，待鋼梁上到兩相鄰墩后再安裝。
(8)桿件對孔時，應(yīng)用數(shù)個沖釘均勻地插入孔中，再用小錘輪番輕擊沖釘，使桿件孔眼重合，嚴(yán)禁用大錘猛擊沖釘強(qiáng)行過孔。
(9)懸拼過程中，對鋼梁的平面和立面位置應(yīng)隨時測量并做好記錄，以便指導(dǎo)施工。
(10)高強(qiáng)度螺栓應(yīng)按規(guī)定、規(guī)格、方向安裝，不得以長代短或以短代長，同一節(jié)點同一規(guī)格不宜使用兩種或兩種以上批號的高強(qiáng)度螺栓，造成多種施擰扭矩上橋，不便管理。
(11)安裝過程中，制動聯(lián)結(jié)器不能成為完整的體系，使其不能受力。
(12)為避免平縱聯(lián)因主桁變形產(chǎn)生拼裝應(yīng)力，在拼裝過程中，僅對上下平縱聯(lián)兩端的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行初擰，以保證拼裝過程中鋼梁的剛度和空間穩(wěn)定性，鋼梁拼裝完畢并調(diào)整位置后，再把上下平縱聯(lián)兩端高強(qiáng)度螺栓放松重新施擰。
(13)懸拼至相鄰墩后，支點附近各大節(jié)點和其相關(guān)的聯(lián)結(jié)系，應(yīng)在起頂前栓合完成。
(14)因懸臂拼裝時下弦桿將產(chǎn)生下?lián)?，會造成斜桿及上弦桿安裝困難，可在斜桿及上弦桿一端安裝就位后，用一5t倒鏈牽引其另一端就位。