寧波北環一體化高架疊合梁施工關鍵技術

丁曉威 ，蔣曉孟 ，冀 昀

（1.寧波通途投資開發有限公司，浙江寧波 315000；2.寧波市市政工程建設集團股份有限公司，浙江寧波 315600；3.寧波市市政設施建設開發有限公司，浙江寧波 315000）

1 工程概況

寧波市北環快速路（前洋立交-世紀大道）工程范圍西起前洋立交收費站，東至世紀大道，全長約15.78 km，按雙向6車道規模建設，道路等級為城市快速路。該工程是寧波中心城快速路系統中重要的一條橫向通道，建成后將橫貫中心城北部，同機場快速路、世紀大道構成快速交通走廊，強化江北、鎮海片區與城市核心區的聯系，有效縮短寧波市區與長三角的距離。

該工程鋼結構分項工程包括上層主線高架疊合梁、下層軌交疊合梁，即一體化高架疊合梁結構。上層高架疊合梁采用全焊接鋼梁，鋼梁由主梁、橫梁及加勁肋組成，鋼梁上翼緣頂板面設置剪力鍵與混凝土橋面板連為整體。軌交疊合梁采用單箱單室槽型鋼箱梁結構。結構標準橫斷面示意圖如圖1所示。

圖1 一體化高架橫斷面示意圖（單位：mm）

2 總體安裝思路及施工工藝流程

該工程一體化疊合梁均為跨越路口的單跨簡支結構,橋下保通行壓力大，路口交通組織情況復雜。針對該工程特點及結構特點，確定“先下層，后上層”、“上層多箱多室先中間后兩邊”的總體安裝思路。吊裝方式采取汽車臺吊，高架疊合梁為單室整支吊裝，軌交疊合梁為分段吊裝。

軌交疊合梁施工工藝流程：軌交疊合梁構件進場并組拼 →臨時支撐安裝→軌交疊合梁短駁運輸→ 軌交疊合梁吊裝 → 現場焊接 → 面漆涂裝→清場驗收。

高架疊合梁施工工藝流程：高架疊合梁構件進場并組拼→單支疊合梁短駁運輸→高架疊合梁吊裝→槽梁及端橫梁中橫梁吊裝→現場焊接→面漆涂裝→清場驗收。

圖2為鋼結構施工流程圖。

圖2 鋼結構施工流程圖

3 施工關鍵技術

3.1 需解決的關鍵技術問題

（1）該工程一體化疊合梁均為跨越路口的單跨簡支結構，尤其是跨機場路高架路口，橋下機場路為城市快速路標準，通行壓力特別大，需解決封交保交、安全高效、快速施工的關鍵技術問題。

（2）該工程疊合梁構件均是超大超寬超重構件，需解決超限運輸、現場組拼、組拼后的整體或局部吊裝的關鍵技術問題。

3.2 疊合梁節段劃分技術（見圖3、圖4）

圖3 軌交疊合梁橫向分段示意圖（單位：mm）

圖4 軌交疊合梁臨時支撐示意圖（單位：mm）

疊合梁節段劃分需綜合考慮運輸路線及車輛、起重機械的吊裝能力和疊合梁工藝、分段位置的受力性能等要求。

因考慮在臨時支撐處澆筑混凝土板的設計要求，軌交疊合梁原則考慮汽車吊分段局部箱梁構件，并在臨時支撐上組裝焊接成型，每孔軌交疊合梁分為三段，最大節段吊裝重量為95.3 t，最大安裝高度9 m，并由此確定先安裝左右兩個吊裝分段，再安裝中間合攏段的吊裝順序。

3.3 軌交疊合梁安裝關鍵技術

3.3.1 施工流程

軌交疊合梁臨時支撐搭設→左右兩邊軌交疊合梁吊裝（吊裝段重量 91.3 t，長 20.42 m，寬5.7 m）→中間合攏段軌交疊合梁吊裝（吊裝段重量約 49.6 t，長 11.10 m，寬 5.7 m）。

3.3.2 吊裝技術（見圖5）

汽車吊安裝具體步驟如下：

（1）吊機進場。吊機按預定路線進場站好吊裝位置。

（2）掛鉤。用汽車吊將停放在運輸車上的疊合梁段用鋼絲繩吊起。

圖5 軌交疊合梁邊梁、合攏段吊裝汽吊站位圖

（3）試吊。在吊裝第一片疊合梁時應在地面做負荷試驗，靜止試驗10 min，吊起回落試驗兩次，起吊高度不得大于200 mm，觀察梁段是否水平平穩，吊車司機確認吊車機械性能無異常后開始吊裝。

（4）起吊。緩慢起升汽車吊吊點，起升過程中用纜風繩牽引，防止構件水平轉動。到高于支墩標高1 m的位置停止動作。待構件靜止后，再次觀察基礎情況。

（5）旋轉。在旋轉過程中保持起升機構不動，并用纜風繩牽引構件，防止構件搖晃。待構件位于橋墩上方時，停止動作，利用纜風繩對構件方向進行初步定位。

（6）線形調整：

a.線形的調整方法：

調整每段疊合梁位置在每個支座連接處。采用千斤頂進行調整，同時全站儀配合進行同步測量。測量點位于疊合梁端部中心及兩側腹板處，每個端頭測量3個點。

b.平曲線的調整：

原則上不做調整，在吊裝前通過全站儀放線，在疊合梁外側處設置定位限塊，吊裝時靠限位塊一次定位。如果確實需要進行調整，可通過人工結合手拉葫蘆等進行適當調節。經過測量定位，確認位置準確后，并報請監理驗收合格，方可緩慢松鉤，完成吊裝。

（7）落梁。將疊合梁段緩慢放置于橋墩上，在落梁就位的時候，兩個橋墩分別安排兩組起重工輔助梁段精確就位。

（8）松鉤。就位后，松開鋼絲繩與梁段之間的連接卸扣，緩慢起升吊鉤，將鋼絲繩吊起至垂直狀態后，吊車回轉。

3.4 高架疊合梁安裝關鍵技術

高架疊合梁因采用多箱多室結構，單個鋼箱梁最大節段吊裝重量97.84 t，最大安裝高度18 m，故采用汽車吊整孔吊裝的安裝方案。

3.4.1 現場組拼及焊接

該工程疊合梁運至現場后需要進行組拼，組拼完成后再倒運至橋位完成吊裝。

現場組拼場地根據現場實際條件，Pm155～Pm156、Pm157～Pm158、Pm175～Pm176段疊合梁拼裝場地布置于Pm152～Pm155段橋墩側面，該拼裝場地大小需要滿足1支軌交疊合梁和4支高架疊合梁同時組拼的要求。縱梁節段拼裝時，先按各分段的長度及結構特點擺放拼裝臨時支墩，每個運輸段設置4個臨時支墩（應保證支墩支撐在縱腹板與橫隔板的交叉處），分段運輸至橋位后，采用1臺或2臺130 t汽車吊將分段吊至拼裝臨時支墩上，采用千斤頂調整分段的空間位置，使其達到設計要求的線型后，焊接分段間的環縫，待環縫檢驗合格后，裝焊箱內縱肋嵌補段。

3.4.2 現場焊接

工地鋼梁間的縱縫、環縫，對于板厚大于等于40 mm的對接焊縫處，開制V形坡口，坡口角度為40°，裝配間隙為6 mm；對于板厚大于40 mm的對接焊縫處，開制V形坡口，坡口角度為50°，裝配間隙為6 mm。其坡口形式如圖6所示。

圖6 坡口焊縫構造圖

頂、底、腹板均采用陶瓷襯墊單面焊雙面成形，其中頂板及有施工條件的底板采用實芯焊絲CO2氣體保護焊打底，埋弧自動焊蓋面的焊接方法，腹板及無施工條件的底板采用實芯焊絲CO2氣體保護焊打底、蓋面的焊接方法。

高架主線疊合梁中，橫梁頂板與橫梁腹板的雙面角焊縫采用手工電弧焊（E5015焊條，φ3.2 mm或 φ4.0 mm）或實芯焊絲 CO2氣體保護焊（ER50-6，φ1.2 mm）。橫梁底板與主梁底板對接焊縫中，橫梁底板板厚20 mm時，對接焊縫處開制V形坡口，坡口角度為50°，裝配間隙為6 mm；橫梁底板板厚12 mm時，對接焊縫處開制單邊V形坡口，坡口角度為45°，裝配間隙為6 mm，采用陶瓷襯墊單面焊雙面成形，實芯焊絲CO2氣體保護焊打底，埋弧自動焊蓋面的焊接方法。

現場橋位焊接時需要做好安全防護措施，中橫梁焊接時需搭設掛籃，按要求做好焊接時的防風措施，且在焊縫下方布置接火鏟，以防止焊渣直接掉落影響路面交通。

3.4.3 現場吊裝

上層高架疊合梁共有6根疊合梁節段，采用整支吊裝，吊裝作業時由中間向兩側吊裝，同時安裝橫梁等連接件。具體吊裝平面示意圖，見圖7所示。

圖7 高架疊合梁吊裝示意圖

3.5 橋面板澆筑

高架疊合梁橋面板厚度為22 cm，軌道疊合梁橋面板常規厚度為22 cm，最大處厚度為30 cm，混凝土均采用C50低收縮混凝土。

高架疊合梁橋面板施工主要采用吊模的施工方法，在疊合梁面板剪力釘上豎向套上鋼管，長度比橋面板厚度高出30 cm左右，底部與疊合梁面板焊接，順橋向設置一批鋼管與之用扣件連接，然后主梁放置在此鋼管上，在主梁處布置吊桿拉住底模板，進行鋼筋綁扎及混凝土澆筑的施工方法。

軌道疊合梁橋面板施工主要也是采用上述所采用的吊模的施工方法，由于部分軌道疊合梁橋面板施工所處區域交通封閉，因此對交通封閉區域的施工采用就地支架搭設與吊模相結合的施工方法。

4 結語

寧波北環快速路工程作為國內第三、省內第一的一體化高架工程，其結構復雜，施工限制條件多，且國內無較多同類橋梁施工經驗可以借鑒，能否順利完成跨越關鍵路口的一體化高架疊合梁的安裝工作成為該工程施工進度的控制節點。在施工過程，結合現場安裝的邊界條件，充分考慮利用現有資源，優化施工組織方案，將汽車吊裝小型構件吊裝工藝等進行了擴展，保證了疊合梁施工的順利進行。該方案的順利實施，也為一體化高架橋梁快速化施工提供了借鑒。