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关键词： 横向架梁 横向钢梁 纵向桁架六四式军用梁经济技术比较
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一 工程概况
K28+671.6蛤蟆塘高架桥位于通沈高速公路吉林段04合同段，桥梁跨于通化县蛤蟆塘村，桥台两侧为山地，自然坡度大，地势较高，该高架桥桥长457米，位于半径为2500米左偏圆曲线上.上部构造为15-30米预应力箱梁，简支变连续体系。箱梁设计宽度2.4米、2.55米，梁高1.6米，预制梁长29.509米~29.871米不等，最大单片预制梁体28立方左右，共120片；桥梁下部构造为肋板扩大基础桥台，桥墩桩基设计直径1.5米，墩柱直径1.6米，墩柱高度14—20米不等。
二 工程特点
1、地形复杂：桥梁位于山区，地面起伏，两端桥台处挖放量较大，挖方施工工期长。采用普通架桥机施工，箱梁安装受两头路基施工影响大。
2、由于东北气候寒冷，一年的施工工期短，下部结构和箱梁预制需同步施工,箱梁预制时间长,该桥共计预制120片，按预制梁场每天预制1.5片计，预制工期不小于80天，因为东北气候寒冷，一年的施工工期短，下部结构和箱梁预制需同步施工。
3、异地预制费用高：采用异地预制，由于箱梁长度为30米，，施工便道要求较高，需加大便道转弯半径，增加施工红线外征地，同时对环境破坏加大。
4、高架桥左侧地势平坦，为山沟内冲於形成的平地，具备预制梁场的施工条件。
三特点分析：
综合以上山区桥梁施工特点，采用横向梁板安装，避免箱梁预制安装受路基施工的影响和便道费用的增加，又减少了道路红线外征地和对环境的破坏，该施工工艺经理论计算和现场检验，安全经济可行。
四 横向架梁的施工工艺
1、架梁设备的主要结构（见下图）：
架梁设备由纵向吊梁桁架和横向钢梁两部分组成。
纵向吊梁桁架采用标准六四式军用梁两片拼装，间距1.12m，用16号槽钢加固，跨度为32m，上置两台8T卷扬机，5门式滑轮组，卷扬机距离盖梁中心线1.4m。
横向钢梁采用工字钢及移梁钢轨拼装，长30m，箱梁起吊端伸出盖梁3.8m。横向移梁轨道车置于横向钢轨之上，轨道车两轮轨间距300cm，纵向吊梁桁架座于轨道车之上，轨道车上用槽钢焊制座架，便于纵向吊梁桁架拼装及拆卸。
施工说明
（1）、为确保整个架梁系统处于同一水平面内及箱梁的吊装空间，通过调整横向钢梁下部30型槽钢钢支墩高度满足施工要求。
（2）、整个架梁体系通过现场加工可调节长度的调整丝拉杆与盖梁上的Φ25拉环（预埋件）拉接，拉环横桥向错开支座垫石间距0.75米，纵桥向每个盖梁预埋三行，分布在盖梁中心线和支座垫石外侧。
（3）、横向钢梁采用4根32型工字钢及4块20mm厚钢板焊接加工，上方固定横向轨道车轨道。
（4）、 汽车吊安装轨道车和纵向军用梁。
（5）、吊梁上升速度控制为1.0m/min，并保证两端同时同步起吊。
2、施工方法：
（1）、架梁设备的安装
盖梁施工时，预埋好预埋件，在钢构件加工场按照盖梁的横向坡度加工钢支墩，将钢支墩安放在盖梁上面，加固完毕后用150吨的吊车吊装钢梁至盖梁顶面支墩上，为保证吊梁设备的稳定，钢梁与预埋件连接，然后紧固调整丝。钢梁安装就位后，然后用吊车吊装横向跑车、纵向两片军用梁及卷扬机，吊装就位后进行安装调试。调试完毕后进行试吊装，确保无误后方可进行梁体的正式吊装。
（2）、运梁车运梁
在架梁设备安装调试完成后，用运梁车将可用于吊装的箱梁运送至需要架设的那孔盖梁左侧，停靠位置置于伸出盖梁外侧的纵向军用梁卷扬机正下方。
（3）、吊梁
梁体移梁至起吊位置后，同时启动2台卷扬机，用卷扬机起吊至设计高度，通过横向跑车横向移动就位。在起吊过程中，要求慢速运行，梁体设好缆绳，防止箱梁摆动。
（4）、梁体就位
安放桥梁支座，支座必须水平放置，保证支座与垫石紧密贴合并平整清洁。支座安装完毕后，将梁体就位。安装完毕后，设置临时支撑，以保证梁体的稳固。在安装完两片梁后，要及时将横隔板上下连接钢板连接起来。
（5）、换孔架没
一孔架设完毕后，用50吨吊车将架梁设备吊下，放在运梁车上，运至下一孔，再进行下一孔梁的架设。
对一端已架梁盖梁进行架设时，可将钢梁安放在箱梁端头顶部，另一端在钢梁下方安放单片军用梁或者在横向移梁轨道车与纵向军用梁之间上用大号工字钢加工焊制支撑架，调整纵向桁架的水平，然后进行架设。
对第一孔和第十五孔进行架设时，由于桥台坐落于山坡上，架梁轨道难以铺设，将轨道位置进行山体开挖，达到要求的坡率后，再进行移梁和吊装。
五横向钢梁力学特性验算
1、荷载统计
预制箱梁混凝土体积28M3，以30 M3计，混凝土密度按2.5T/M3，每片箱梁重75吨。六四式军用梁重12吨，按15吨计。荷载共计：90吨。
w=×0.268×0.642-×(0.268-0.02×2-0.0135×2)×(0.32-0.015×2) ×(0.32-0.015)×2
=6.443×10-3m3
I= w·y =2.062×10-3m4
A=0.0526 m2
i=(I/A)1/2=0.198m
由于设立支墩，最大跨度处L=5.08米。λ==25.65＜ 100
2、箱梁悬臂吊装：
考虑1.2倍安全系数，荷载90×1.2=108吨
两跨间横向钢梁重（不考虑钢轨 0.06274×4×23.2+0.02×4×23.2×0.29×7.85=10.047 吨
端部拉杆轴向应力：有上图可以看出，在悬臂吊装过程中，吊装荷载产生的倾覆弯矩，被横向钢梁的自重产生的弯矩抵消，端部拉杆不受力，或受力很小。拉杆的主要作用将横向轨道梁和桥墩盖梁固定成一个整体，确保梁板横向就位时的稳定性。
横向钢梁弯曲应力及剪切应力：
M=540×1.8=972KN·M
σ= =150.9MPa ＜ ［σW=170 MPa］
剪应力
τ= =（540+100.47）÷526=1.2 MPa＜ ［τ=100MPa］
箱梁在每侧支墩中间
M=540÷2×5.08÷2=685.5KN·M
σ= =106.4MPa ＜ ［σW=170MPa］
对于跨度較大的盖梁，可以适当增加钢支墩的数量，确保横向桁架的安全稳定。
由于支墩为受压钢构件，长细比较少，受压应力小于规定值，在此不做验算。
六纵向架梁桁架
纵向架梁桁架采用两片六四式军用梁（如断面图所示），两片军用梁用定型杆件连成整体；为改善桁车与军用梁之间的受力情况，在桁车与军用梁之间如图中所示加装16型工字钢，避免集中荷载损坏军用梁下部拉杆,军用梁与下部工字钢和轨道车通过φ25U型卡连成整体。
Mmax=1.4×540=756 KN·M
I= a2)=1.0431m4
σ= MmaxYmax/I=756×103×0.8/1.0431=5.8×105 pa＜[σ]=170×106 pa
七钢丝绳及滑车
滑车滑轮直径采用350mm，上6下7滑轮组起吊，钢丝绳直径21.5mm，规定拉力［200KN］。
绳数n=13；阻力系数f=1.04；导向滑车k=7；起吊重量Q=540KN
钢丝绳轴向力
S=fn(f-1) /(fn -1)fkQ=60KN＜［200KN］
八施工所需主要设备明细
九经济技术比较
1.该架桥体系的优点
与普通纵向架桥施工工艺比较：
（1）、该体系对山区桥梁施工带来很大便利，梁板预制和安装不受路基和桥梁下部结构施工影响，预制梁场位置可根据施工现场的具体情况随意选择；同时根据下部结构施工情况，进行该跨梁板的预制和安装，避免普通架桥机必须从桥台连续架梁的单一方向。
（2）、减少大型架桥机的拆装、运输、轨道铺设费用。
（3）、减少异地预制梁板增加的运梁便道施工和红线外征地费用，减少对环境的破坏。
该架梁施工工艺经过2004年赣粤高速公路遂川江特大桥（单跨40米预制T梁），2008年连云港东疏港高速公路中云路分离式立交桥（25米预制箱梁），厦蓉高速公路和坪高架桥（单跨30米预制T梁），三个项目的梁板施工，该体系安全可靠，运行良好。
2. 经济比较：
由军用梁拼装的架梁体系在设备运转正常时平均每天可架梁3～5片。该方案不需要大型的施工设备投入，实现边预制边架梁的流水施工工艺，减少了梁体存放场地及运输费用。因此，应用该架梁方案，大大降低了施工成本，取得了很好的经济效益。
实践证明，该方案简单易行，对于具备在桥梁一侧设置梁厂的项目，笔者认为该架梁方案不失为一种首选方案。
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一 工程概况
K28+671.6蛤蟆塘高架桥位于通沈高速公路吉林段04合同段，桥梁跨于通化县蛤蟆塘村，桥台两侧为山地，自然坡度大，地势较高，该高架桥桥长457米，位于半径为2500米左偏圆曲线上.上部构造为15-30米预应力箱梁，简支变连续体系。箱梁设计宽度2.4米、2.55米，梁高1.6米，预制梁长29.509米~29.871米不等，最大单片预制梁体28立方左右，共120片；桥梁下部构造为肋板扩大基础桥台，桥墩桩基设计直径1.5米，墩柱直径1.6米，墩柱高度14—20米不等。
二 工程特点
1、地形复杂：桥梁位于山区，地面起伏，两端桥台处挖放量较大，挖方施工工期长。采用普通架桥机施工，箱梁安装受两头路基施工影响大。
2、由于东北气候寒冷，一年的施工工期短，下部结构和箱梁预制需同步施工,箱梁预制时间长,该桥共计预制120片，按预制梁场每天预制1.5片计，预制工期不小于80天，因为东北气候寒冷，一年的施工工期短，下部结构和箱梁预制需同步施工。
3、异地预制费用高：采用异地预制，由于箱梁长度为30米，，施工便道要求较高，需加大便道转弯半径，增加施工红线外征地，同时对环境破坏加大。
4、高架桥左侧地势平坦，为山沟内冲於形成的平地，具备预制梁场的施工条件。
三特点分析：
综合以上山区桥梁施工特点，采用横向梁板安装，避免箱梁预制安装受路基施工的影响和便道费用的增加，又减少了道路红线外征地和对环境的破坏，该施工工艺经理论计算和现场检验，安全经济可行。
四 横向架梁的施工工艺
1、架梁设备的主要结构（见下图）：
架梁设备由纵向吊梁桁架和横向钢梁两部分组成。
纵向吊梁桁架采用标准六四式军用梁两片拼装，间距1.12m，用16号槽钢加固，跨度为32m，上置两台8T卷扬机，5门式滑轮组，卷扬机距离盖梁中心线1.4m。
横向钢梁采用工字钢及移梁钢轨拼装，长30m，箱梁起吊端伸出盖梁3.8m。横向移梁轨道车置于横向钢轨之上，轨道车两轮轨间距300cm，纵向吊梁桁架座于轨道车之上，轨道车上用槽钢焊制座架，便于纵向吊梁桁架拼装及拆卸。
施工说明
（1）、为确保整个架梁系统处于同一水平面内及箱梁的吊装空间，通过调整横向钢梁下部30型槽钢钢支墩高度满足施工要求。
（2）、整个架梁体系通过现场加工可调节长度的调整丝拉杆与盖梁上的Φ25拉环（预埋件）拉接，拉环横桥向错开支座垫石间距0.75米，纵桥向每个盖梁预埋三行，分布在盖梁中心线和支座垫石外侧。
（3）、横向钢梁采用4根32型工字钢及4块20mm厚钢板焊接加工，上方固定横向轨道车轨道。
（4）、 汽车吊安装轨道车和纵向军用梁。
（5）、吊梁上升速度控制为1.0m/min，并保证两端同时同步起吊。
2、施工方法：
（1）、架梁设备的安装
盖梁施工时，预埋好预埋件，在钢构件加工场按照盖梁的横向坡度加工钢支墩，将钢支墩安放在盖梁上面，加固完毕后用150吨的吊车吊装钢梁至盖梁顶面支墩上，为保证吊梁设备的稳定，钢梁与预埋件连接，然后紧固调整丝。钢梁安装就位后，然后用吊车吊装横向跑车、纵向两片军用梁及卷扬机，吊装就位后进行安装调试。调试完毕后进行试吊装，确保无误后方可进行梁体的正式吊装。
（2）、运梁车运梁
在架梁设备安装调试完成后，用运梁车将可用于吊装的箱梁运送至需要架设的那孔盖梁左侧，停靠位置置于伸出盖梁外侧的纵向军用梁卷扬机正下方。
（3）、吊梁
梁体移梁至起吊位置后，同时启动2台卷扬机，用卷扬机起吊至设计高度，通过横向跑车横向移动就位。在起吊过程中，要求慢速运行，梁体设好缆绳，防止箱梁摆动。
（4）、梁体就位
安放桥梁支座，支座必须水平放置，保证支座与垫石紧密贴合并平整清洁。支座安装完毕后，将梁体就位。安装完毕后，设置临时支撑，以保证梁体的稳固。在安装完两片梁后，要及时将横隔板上下连接钢板连接起来。
（5）、换孔架没
一孔架设完毕后，用50吨吊车将架梁设备吊下，放在运梁车上，运至下一孔，再进行下一孔梁的架设。
对一端已架梁盖梁进行架设时，可将钢梁安放在箱梁端头顶部，另一端在钢梁下方安放单片军用梁或者在横向移梁轨道车与纵向军用梁之间上用大号工字钢加工焊制支撑架，调整纵向桁架的水平，然后进行架设。
对第一孔和第十五孔进行架设时，由于桥台坐落于山坡上，架梁轨道难以铺设，将轨道位置进行山体开挖，达到要求的坡率后，再进行移梁和吊装。
五横向钢梁力学特性验算
1、荷载统计
预制箱梁混凝土体积28M3，以30 M3计，混凝土密度按2.5T/M3，每片箱梁重75吨。六四式军用梁重12吨，按15吨计。荷载共计：90吨。
w=×0.268×0.642-×(0.268-0.02×2-0.0135×2)×(0.32-0.015×2) ×(0.32-0.015)×2
=6.443×10-3m3
I= w·y =2.062×10-3m4
A=0.0526 m2
i=(I/A)1/2=0.198m
由于设立支墩，最大跨度处L=5.08米。λ==25.65＜ 100
2、箱梁悬臂吊装：
考虑1.2倍安全系数，荷载90×1.2=108吨
两跨间横向钢梁重（不考虑钢轨 0.06274×4×23.2+0.02×4×23.2×0.29×7.85=10.047 吨
端部拉杆轴向应力：有上图可以看出，在悬臂吊装过程中，吊装荷载产生的倾覆弯矩，被横向钢梁的自重产生的弯矩抵消，端部拉杆不受力，或受力很小。拉杆的主要作用将横向轨道梁和桥墩盖梁固定成一个整体，确保梁板横向就位时的稳定性。
横向钢梁弯曲应力及剪切应力：
M=540×1.8=972KN·M
σ= =150.9MPa ＜ ［σW=170 MPa］
剪应力
τ= =（540+100.47）÷526=1.2 MPa＜ ［τ=100MPa］
箱梁在每侧支墩中间
M=540÷2×5.08÷2=685.5KN·M
σ= =106.4MPa ＜ ［σW=170MPa］
对于跨度較大的盖梁，可以适当增加钢支墩的数量，确保横向桁架的安全稳定。
由于支墩为受压钢构件，长细比较少，受压应力小于规定值，在此不做验算。
六纵向架梁桁架
纵向架梁桁架采用两片六四式军用梁（如断面图所示），两片军用梁用定型杆件连成整体；为改善桁车与军用梁之间的受力情况，在桁车与军用梁之间如图中所示加装16型工字钢，避免集中荷载损坏军用梁下部拉杆,军用梁与下部工字钢和轨道车通过φ25U型卡连成整体。
Mmax=1.4×540=756 KN·M
I= a2)=1.0431m4
σ= MmaxYmax/I=756×103×0.8/1.0431=5.8×105 pa＜[σ]=170×106 pa
七钢丝绳及滑车
滑车滑轮直径采用350mm，上6下7滑轮组起吊，钢丝绳直径21.5mm，规定拉力［200KN］。
绳数n=13；阻力系数f=1.04；导向滑车k=7；起吊重量Q=540KN
钢丝绳轴向力
S=fn(f-1) /(fn -1)fkQ=60KN＜［200KN］
八施工所需主要设备明细
九经济技术比较
1.该架桥体系的优点
与普通纵向架桥施工工艺比较：
（1）、该体系对山区桥梁施工带来很大便利，梁板预制和安装不受路基和桥梁下部结构施工影响，预制梁场位置可根据施工现场的具体情况随意选择；同时根据下部结构施工情况，进行该跨梁板的预制和安装，避免普通架桥机必须从桥台连续架梁的单一方向。
（2）、减少大型架桥机的拆装、运输、轨道铺设费用。
（3）、减少异地预制梁板增加的运梁便道施工和红线外征地费用，减少对环境的破坏。
该架梁施工工艺经过2004年赣粤高速公路遂川江特大桥（单跨40米预制T梁），2008年连云港东疏港高速公路中云路分离式立交桥（25米预制箱梁），厦蓉高速公路和坪高架桥（单跨30米预制T梁），三个项目的梁板施工，该体系安全可靠，运行良好。
2. 经济比较：
由军用梁拼装的架梁体系在设备运转正常时平均每天可架梁3～5片。该方案不需要大型的施工设备投入，实现边预制边架梁的流水施工工艺，减少了梁体存放场地及运输费用。因此，应用该架梁方案，大大降低了施工成本，取得了很好的经济效益。
实践证明，该方案简单易行，对于具备在桥梁一侧设置梁厂的项目，笔者认为该架梁方案不失为一种首选方案。