吴波

（宁波市通途投资开发有限公司，浙江宁波 315010）

0 引言

对于在城市道路跨线跨桥钢混凝土叠合梁吊装施工，对施工场地要求高、周边交通影响较大。本文以宁波市环城南路快速路工程Ⅱ标段109～110跨钢混凝土叠合梁安装为背景，采用支架上分节段拼装，单片梁整体横移、落位安装施工工艺，有效解决了场地限制的难题，保障周边居民的出行。该施工方法构思新颖，具有较高的技术创新，节约了施工费用，丰富了钢箱梁吊装施工技术。

1 方案背景

宁波市环城南路快速路工程II标段，工程修筑起点桩号为K2+593.498，终点桩号为K5+000.000，长度为2406.502，主线高架第109～110联，上部构造为钢混凝土组合梁。跨径为45.261 m，斜跨布置，109#墩位线与道路中线交角为16.853°，110#墩位线与道路中线交角为18°。109～110跨叠合梁分为左右两半幅，斜跨现有的宁南北路立交，斜角69.33°，该立交车流量大；109墩盖梁边线距宁南北路立交2.9 m，110墩盖梁边线距宁南北路立交14.75 m。受本工程桥梁纵坡影响，宁南北路立交桥面东西侧行车道至叠合梁底净空分别为：7.0 m、7.3 m。宁南北路立交桥属于城市主干道车流量大、跨径大。按常规吊装安装工艺必然影响立交桥交通，对附近居民出行影响大且受施工场地限制起重设备的停放位置。故需要寻求一种新型方法对钢混凝土叠合梁安装。

2 施工方法

2.1 施工临时设施设计

2.1.1 支架设计

109～110叠合梁施工支架采用钢管立柱支墩+贝雷梁形式，搭设可布置两片梁拼装的施工平台，平台跨径布置为28.4 m+13.4 m，宽9 m，高14 m。三个临时支墩均采用单排三柱结构，立柱采用直径Φ600×6 mm钢管，立柱间用Φ276×3 mm钢管作为平联和斜撑；支墩上设2I40a工字钢作为横梁；支架主梁跨采双排单层贝雷梁，每组之间采用角钢横向连接，单组两排贝雷梁间采用标准间距45 cm支撑架连接成整体，见图1。

图1 叠合梁施工支架与周边构筑物位置关系示意图（单位：cm）

主梁上按间距1.5 m铺设分配梁，分配梁长9 m，为支架两侧留出施工操作平台提供足够空间。分配梁上满铺3 mm厚花纹钢板，施工平台南北两侧设置高1.2 m安全栏杆，南侧为固定式栏杆，北侧为配合叠合梁横移施工，因此设计为活动可拆卸式栏杆。栏杆下部安装0.2 m高竹胶板挡板，防止施工平台上物件滑落平台，而伤及下方车辆或行人。施工平台东西两端标高与相对应盖梁顶标高齐平，见图2。

2.1.2 叠合梁滑移系统设计

（1）纵向滑移系统

图2 叠合梁支架构造图（单位：cm）

在右幅边梁2位置，按纵向中心对称1.9 m间距通长铺设两条2I25a组合工字钢，组合工字钢上仰放一根 [32a槽钢作为叠合梁节段纵向滑移轨道，轨道内涂抹黄油以减小摩擦系数。右幅边梁2设计位置亦为叠合梁拼装台座。

在右幅中梁2位置，两端盖梁处设置临时支垫，作为叠合梁焊缝检测、返修、储存等工序使用。

（2）横向滑移系统

在109、110墩盖梁支座垫石内侧，同叠合梁纵移轨道相同方法，布设横向滑移轨道。为保证横向滑移轨道的贯通，109、110盖梁上叠合梁内侧挡块暂缓施工，待所有叠合梁横移到设计位置安装完成后再进行浇筑施工，见图3、图4。

2.1.3 横隔梁焊接操作平台设计

109～110叠合梁横隔梁安装时，拼装施工平台无法利用，因此须在横隔梁前、后、下方搭设临时操作平台，平台做到除顶面外，其余五面采用薄钢皮全封闭。

图3 叠合梁横移系统示意图（单位：cm）

针对这次较高区域施工，从安全，经济的角度考虑，拟采用临时支架+脚手架组合操作平台，操作平台满铺3 mm钢板，四周按安全规定要求挂好安全网。

2.2 叠合梁安装施工步骤

2.2.1 步骤一

叠合梁用平板车运送至工地后，用130 t履带吊进行吊装，缓慢搁置在拼装支架上纵向滑移轨道内的位移器上。

2.2.2 步骤二

在109墩盖梁处牵引前端位移器，后端位移器通过手葫芦同步放松，控制叠合梁节段的滑移速度，滑移过程中时刻注意叠合梁与位移器是否有相对滑动情况，并观测轨道上标尺做到两轨道间的位移器滑移速度基本相同。

2.2.3 步骤三

滑移到拼装位置后，用四台30 t千斤顶同步顶升叠合梁节段，取出位移器后，将叠合梁节段放置在临时支垫上，并临时固定。

2.2.4 步骤四

图4 叠合梁支架构造及纵移系统示意图（单位：cm）

采用相同方法吊装滑移剩余梁段。待叠合梁全部安装完成后，再次复核叠合梁安装位置，当均满足设计及规范要求后，焊接横隔梁。

3 计算

在最不利工况下对支架系统计算采用Midas Civil 2010对整个支架进行建模计算，计算结果如下。

3.1 主要杆件强度计算

对于Mn钢材质构件，在贝雷梁中间立柱正上方的下弦杆处有最大正应力（实际为贝雷弦杆加强区间，该处实际应力远小于本计算应力）：σmax=276.8 MPa＜f=310 MPa。在上弦杆处有最大剪应力：τmax=76.9＜fv=180 MPa，见图 5、图 6。

图5 叠合梁支架贝雷梁轴向、弯曲应力组合图

图6 叠合梁支架贝雷梁剪应力图

对于Q235材质构件，在贝雷梁横向联系杆处有最大应力：153.1 MPa＜f=215 MPa；在 HN200 分配梁处有最大剪应力：τmax=85.0＜fv=125 MPa，见图7、图 8。

图7 叠合梁支架Q235钢材轴向、弯曲应力组合图

图8 叠合梁支架Q235钢材剪应力图

3.2 支架刚度计算、变形结果

最大位移为s=47.9 mm，方向向下,其中贝雷梁挠度δ=40.8＜l/400=25.5/400=63.8 mm。

3.3 支架整体稳定性计算

失稳临界系数分别为3.36，满足整体稳定要求，见图 9、图 10。

图9 叠合梁支架整体位移图

图10 叠合梁支架整体失稳模态

4 结语

采用支架上分节段拼装，单片梁整体横移、落位安装施工工艺让叠合梁的生产和运输更加便捷,对宁南立交交通影响小，保证了主干道的畅通。经济上避免了使用龙门吊等大型起重设备，节约了施工成本。减少了交通影响的安全风险，整个吊装安装施工以“零事故”的结果成功的完成。