银川机场黄河特大桥连续钢桁梁调落梁技术研究

宋于祺

中铁建大桥工程局集团南方工程有限公司 广东 广州 510000

1 引言

本文针对该桥梁工程的施工特点，提出了整体式落梁方案[1]，并对落梁过程中的线形和应力进行实时监测，其主要目的是保证落梁作业进行中的安全性。该桥整体起落，结构起落次数少，可以为类似工程的落梁提供参考。

2 工程概况

银川机场黄河特大桥主桥孔跨布置为96m简支钢桁梁，加上两联168米×3的连续钢桁梁柔性拱，然后再加上96米长的简支钢桁梁，全长1200m[2]。168米×3连续钢桁梁柔性拱主桁拱肋采用箱型截面，竖板及顶、底板均设置加劲肋腹杆采用箱型截面及工字型两种截面，吊杆采用八角形截面。弦杆及拱肋与节点板在工厂焊接加工，腹杆及吊杆与节点采用对拼式连接，工字型腹杆与节点都是选择的是插入连接模式，整联钢梁的重量大约在1万吨。

3 落梁方案

该桥采用从跨中向两边主墩拼装的架设方案，为了确保钢梁能顺利架设到主墩顶部，将整个钢梁预抬30cm。整联钢梁架设完毕后，进行调整落梁。调落梁装置由滑道、滑块、四氟板、反力座以及千斤顶组成，先将钢桁梁整体顶起并与临时墩顶脱离，随后进行横桥向以及纵桥向偏位调整，抽除临时墩顶垫块，最后钢梁同步缓慢下落至设计标高，落梁完成。经计算，中墩每个支座处最大反力2063.7t，边墩支座处最大反力769.29t，因此中墩每个支座处布设4台800t千斤顶，边墩每个支座处布置2台800t千斤顶。此外布置200t水平千斤顶用于钢桁梁纵、横向调整。墩顶调落梁装置布置图如图1、图2所示。

图1 中墩墩顶调落梁装置布置图

图2 边墩墩顶调落梁装置布置图

钢梁平面位移调整指横桥向偏位的调整和顺桥向偏位的调整两方面。针对平面位移的调整共有两种工况，各自的调整方式如下。

钢梁向下(上)游侧偏移，利用10#～13#墩下(上)游侧横桥向布置的水平千斤顶顶推钢梁向上(下)游侧移动；钢梁向大(小)里程偏移，利用11#、12#墩大里程侧顺桥向布置的水平千斤顶顶推钢梁向小(大)里程侧动；

等到钢梁平面调整到精确的位置以后就开始进行落梁作业，具体操作如下：

①将刚才调整钢梁平面位置作业时所用到的滑座、千斤顶、以及滑块等撤掉，然后将保护垛和支座安装到上面。

②考虑到千斤顶的行程，每次下落10厘米。将保护垛同步千斤顶下降10厘米以后，将其使用千斤顶起高到钢梁，然后与保护垛进行脱离，如此反复作业，一直到钢梁就位为止，最后将钢梁与支座上顶板栓接，落梁完成。

4 落梁作业进行中的结构受力情况分析

采用MIDAS/CIVIL有限元软件建立桥梁模型，以实际材料和截面定义单元特性，桥面板采用板单元模拟，杆件采用梁单元模拟。起顶过程中千斤顶以集中荷载的方式施加在墩顶节点，全桥反力计算结果：边跨反力为7692.9kN，中跨反力为20637.0kN；起顶过程中的边、中跨跨中最大变形分别为36.8mm、63.7mm，满足规范要求；起顶过程中，各杆件最大应力值见表1。

表1 起顶过程中杆件最大应力(MPa)

如表1所示，起落梁过程中，银川机场黄河特大桥拱肋的压应力最大，为-65MPa，斜腹杆的最大拉应力为70.2MPa，均小于最大弯曲容许应力220MPa，满足要求。

5 结论

该桥已于2017年9月30日落梁成桥，结果表明，该方案技术先进、安全可靠且经济合理，可以对类似桥梁施工提供参考。