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北盘江大桥钢桁梁安装方法

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摘要：北盘江大桥全长1020米，主桥为636米单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥，其作为山区建设的大跨度桥梁，钢桁梁的安装有很高的研究价值。

关键词：悬索桥；钢桁梁；安装；方法

0 引言

改革开放30年，中国的经济取得了前所未有的发展，西部大开发战略的实施，西部地区经济迎来了发展的黄金时期，各种基础设施陆续开工、建成，高速公路作为推动社会经济快速发展的重要设施得到了快速的发展，一条条高速公路立案上马，随之山区大跨度桥梁建设越来越多，山区建设桥梁的经验显得尤为宝贵。

1 工程概况

北盘江大桥的主桥为636米单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥，东岸为4×45米的简支T梁，西岸为3×45米连续预应力箱梁。大桥起止桩号K64+389.5～K65+409.5，全桥长1020米。其主梁由主桁、横梁、桥面板和上、下平面纵向联系等组成，桁高5.0m，桁宽28.0m。加劲梁通过吊索与主缆相连，吊索标准间距为7m，吊索锚于主桁上弦节点锚箱上。全桥钢桁梁分4种吊装节段，吊装节段长度分别为13.46m、14.00m、14.00m、19.08m（跨中节段），共45个吊装节段、最大吊装重量为135吨。

2 钢桁梁安装总体施工方案

北盘江大桥作为山区大跨度桥梁，建设时从适用、安全、经济、和谐、美观等多方面进行评估和认证，考虑到当地的运输条件主梁采用钢桁梁；施工时结合工地现场实际，考虑施工难度、工程进度等因素，经过施工方案比选，决定采用缆索吊装安装。先将钢桁梁分节段在两岸路基上进行拼装，拼完后用龙门吊和运梁平车转运到主塔前端的起吊平台，通过缆索吊装系统逐节起吊，从中跨向两边对称安装，钢桁节段间先采用上弦固定铰连接，待所有钢桁节段及桥面板单元吊装、安装完毕，对全桥进行二恒等代加载，使之线形与设计线形一致后，再连接下弦和上、下平联及焊接桥面板。

3 准备工作

3.1 缆索吊装系统安装

缆索吊装系统由承重索、起重索、牵引索、支索器、跑车、起重吊架、起重及牵引卷扬机、索鞍、锚墩等组成。主承重索经过受力计算采用φ52的钢丝绳，单侧12线，利用架设猫道的先导索进行架设，钢丝绳绕过锚墩上的转向平衡轮组成循环主索。完成主索架设及滑轮穿索后，利用塔吊辅助安装跑车，待跑车安装完毕，再用先导索牵引跑车往返移动一个来回，即可完成牵引索、起重索、支索器和支索器连接钢丝绳的安装。

3.2 场地的布置

拼装场：跨中节段由于比较长，不便于运输，其拼装场设在西岸主塔前端的场地上，拼好后直接起吊安装，其它节段拼装场设在东、西两岸桥头的路基上，场内分别设置4个标准节段拼装台座和一条骑车运输通道，以便于杆件的转运和安装。每一拼装场的配套起重设备为2台80吨龙门吊和2台5吨龙门吊，跨径均21m，大门吊除了提升整个桁架节段移动外，还兼顾一个台座拼装过程中的杆件提升，小龙门吊只负责当个台座杆件在拼装过程中的提升。

堆放场：两岸钢桁节段堆放场均设在拼装场的前端，待节段拼好后用两台80吨的龙门吊移到堆放场上。东岸杆件堆放场由于受到场地限制设在路基左侧的弃土场上，西岸杆件堆放场直接设在拼装场后端的路基上，场内用20t的汽车吊作为杆件存放工具，钢桁的构件根据构件编号分别堆放。

4 钢桁梁安装

4.1 钢桁梁构件的检验

钢桁梁杆件进场都是要经过工厂加工好后用车辆转运到场的，制作误差或转运变形都会对拼装质量造成影响，所以每批杆件进场都要有质检人员，结合图纸提供的杆件和节点板的详细尺寸，根据《钢结构工程施工质量验收规范》对进场构件的几何尺寸进行抽样检查和复核。

4.2 钢桁梁的拼装

4.2.1杆件拼装

钢桁梁的拼装在路基上的拼装台座进行，由于路基场地狭小，没有试拼条件，钢桁梁的拼装质量控制尤为重要。拼装时按：下弦杆及下平联→腹杆→上弦杆及横梁→上平联的顺序进行，先用冲钉及普通螺栓对各节点、杆件进行定位（冲钉及螺栓数量不得少于节点螺栓孔数的1/3），形成框架后，对整个桁架外形及几何尺寸进行检验，若桁架的空间尺寸不符合规定要求，须进行局部的调整，满足要求后，再进行桁架的安装。

4.2.2 高强螺栓施工

钢桁节段空间尺寸检查完毕，确定满足要求后，可进行高强螺栓施工。先检查高强螺栓的垫圈、螺母安装正确后，上足每个节点的剩余螺栓孔，并作一般拧紧。然后将这部分高强螺栓按施拧工艺逐一循序初拧和终拧，完成终拧并检查合格后，用黄或红油漆作标记。下一步是更换定位的普通螺栓和冲钉，更换好的高强螺栓按工艺进行初拧和终拧并检查合格后，同样用黄或红油漆作标记。为保证高强螺栓轴力满足设计要求，电动扳手与控制箱配套使用，并独立供电和配置稳压电源，使其与大型机具电源分开，确保电动扳手输出扭矩的准确性，且每天上、下班都对电动扭力扳手进行标定。终拧的高强螺栓在抽检中不符合要求的立即更换，严格按高强螺栓施工规范执行。

4.3 钢桁梁的吊装、安装

钢桁梁的吊装采用缆索吊，由于缆索吊装系统的主承重索的间距不足28m，且引道路基的宽度也不足28m，因此钢桁梁按安装方向旋转90°在路基上进行拼装，待节段拼装好后，用龙门吊吊上运梁平车，通过轨道运输，经过锚碇进入引桥，在距主塔30米位置，通过运梁平车上的液压旋转装置将钢桁梁节段旋转90°至安装方向，再次启动运梁平车进入悬吊工作平台，进入吊装工作阶段。由于中节段长度为19.08米，比标准节段14.0米长5.08米，即使旋转90°拼装后运输也无法通过吊装系统的主承重索的边跨索，因此，中节段在西岸主塔前面进行拼装，直接进行起吊安装。

吊装时，先吊装跨中M1节段，再对称吊装两边的M2、M2A节段，当安装完M2和M2A次端节段后，拆除起吊平台，M3节段运到引桥索塔端头后，通过设在引桥后的浪风绳配合缆索吊下放安装M3端节段。此时，钢桁梁节段间的连接为上弦固定铰接，所有荷载由吊索承担。待安装好钢桁梁上盆式橡胶支座后，桥面板分别从1/4和3/4分别向主塔和跨中进行安装。桥面板安装完成后，按照二期恒载进行预压，根据预压的结果进行桥面的线形调整和钢桁梁节段间的下弦杆、上下平联的连接。接着安装竖向拉压盆式橡胶支座和横向抗风支座及阻尼器（注：支座和阻尼器需在全桥荷载全部到位后，并在适宜的温度下才能固结），钢桁梁节段安装完成。

5 结束语

北盘江大桥建设通过在拼装前对杆件尺寸、型号进行校对，控制台座和节段几何尺寸的精度及过程测量等手段，在不具备节段间试拼条件的情况下确保了钢桁梁拼装2mm以内的精度要求；经过多种方案比选，大桥采用的跨度为636米的缆索吊装系统，为国内首次采用600米以上大跨缆索吊装法进行钢桁梁及正交异性钢桥面板整体节段安装，是一个大胆的创新，施工期间该吊装系统平均每天可以吊装3~4个节段，施工进度，施工安全储备系数上均比其它安装方案优越，且降低了成本。技术含量高、安装精度高、施工难度大，吊装系统最大吊装能力达160吨，在同类型桥梁中，无论是吊装跨度还是吊装重量以及安装速度，均为国内领先。大桥根据地形地貌所选择的结构形式及结合现场实际所采取的施工方案，使之成为山区大跨径桥梁建设的一道亮点，该桥施工引进的新技术、新工艺为山区修建大跨度桥梁积累了宝贵经验，特别是缆索吊装法将有很好的推广前景。

参考文献

[1]周昌栋,谭永高,宋官保.悬索桥上部结构施工.北京:人民交通出版社,2003

[2]王武勤.大跨度桥梁施工技术.北京:人民交通出版社,2007

作者简介：石宏伟 (1981-)，男，侗族，贵州黎平人，毕业于西南交通大学，土木工程专业，现就职于贵州省公路桥梁工程总公司。

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