随着中国经济、技术的迅速发展,需要建设的钢梁桥日益增多。在跨越大江大河时经常采用跨度较大、多跨连续(或先临时连续后简支)的钢梁桥。钢桁梁架设一般采用散拼的方法进行,施工工期较长,冬季钢桁梁焊接质量不容易保障。因此为了提高钢桁梁架设的质量和缩短施工工期,施工人员一般尽可能地在岸上支架上拼装钢梁,做到工厂化作业,避免因雨季、冬季对钢梁焊接、高强螺栓施拧质量带来不利影响,可以更好的保证质量;但是进行整体拼装由于钢桁梁的重量很大,因此拼装和拖拉很困难。现阶段,大跨度连续钢梁桥在进行架设施工时,有三种常用的方法,悬臂拼装加吊索塔架施工方法、悬臂拼装加临时墩施工方法和拖拉(顶推)法。
用悬臂拼装加吊索塔架施工方法架设时,又可分两种情况,一种情况是单悬臂法架设,另一种方法是双悬臂法架设。当采用单悬臂法架设时,一般先在支架上拼装第一孔钢梁,并在钢梁上弦拼装架梁吊机,然后从一端往另一端逐个节间向前拼装。而双悬臂法架设时,一般是先在支架上拼装墩顶上的一段,然后在钢梁上拼装架梁吊机,从墩顶两端分别往前对称、逐段悬臂拼装。因为跨度较大,钢梁悬臂拼装至一定长度时,由于钢梁悬臂端挠度较大、墩顶处的钢梁杆件受力较大,超过设计容许要求,往往在墩顶处设置吊索塔架将悬臂端临时拉起来,以减少悬臂端挠度及墩顶处钢梁杆件应力,然后再继续悬拼,直至下一个墩的墩顶或跨中合拢段处。采用这种方法进行钢梁架设,存在以下三个方面问题:(1)、它要求吊索塔架较高,受风力影响大,在强风区不宜使用。另外,拼装吊索塔架本身就属于高空作业,拼装工期长,并且不安全。(2)、由于吊索塔架需要提供钢梁悬臂端较大的向上拉力,并且需要前后对称斜拉,塔架需要承受双倍的竖向压力,受力很大,在同时满足竖向高度、刚度要求的情况下,钢塔本身要求很强,结构很庞大,费用高。(3)、当采用吊索塔架架完当前孔梁,架设下一孔梁时,若是采用单悬臂法架设,需要将塔架往前移动一孔;若是采用双悬臂法架设,则须将塔架拆除转移至下一个墩墩顶重新拼装。由于吊索塔架本身较为庞大,移动或安装、拆卸等均较为困难,且不安全因素较多。
用悬臂拼装加临时墩施工方法架设时,也可分单悬臂法和双悬臂法架设两种情况。当采用单悬臂法架设时,一般先在支架上拼装第一孔钢梁,并在钢梁上弦拼装架梁吊机,依靠第一孔钢梁作为锚固孔,然后逐个节间往前拼装。因为跨度较大,钢梁悬臂拼装至一定长度,由于钢梁悬臂端挠度较大、墩顶处的钢梁杆件受力较大,超过设计容许要求,需在跨中设置临时墩,将悬臂端临时托起,再继续往前悬臂拼装,直至下一个墩墩顶或跨中合拢段处。这种方法存在以下两个方面问题:(1)、临时墩是以地基承载力作为反力,以提供钢梁悬臂端的向上的顶力,临时墩受环境影响很大。假如在水中、在软弱地基上及桥梁较高时修建临时墩,修建临时墩本身难度就较大,临时墩的投入很大。并且受水流、水深、航运条件的限制,在深水、流急、航运繁忙地段,不宜修建临时墩。(2)、由于临时墩基础需深埋土壤,不适于倒用,浪费大,费用高。综上所述,发明一种安全可靠的钢桁梁的新施工方法非常有益。