石板坡長江大橋復線橋大節段鋼箱梁吊裝、合攏技術

敬陽

（重慶市城市建設投資（集團）有限公司，重慶 400015）

石板坡長江大橋復線橋大節段鋼箱梁吊裝、合攏技術

敬陽

（重慶市城市建設投資（集團）有限公司，重慶 400015）

鋼筋混凝土連續剛構橋在重慶已很多，跨徑一般在300m以內，為解決石板坡長江大橋復線橋單跨達330m問題，采用了鋼筋混凝土梁和鋼箱梁相結合的技術，有效減少了橋梁梁體的自重問題，保證了石板坡長江大橋復線橋順利實施，具體實施過程中運用了許多成熟技術，解決了諸多具體問題，為以后超大跨徑混凝土連續剛構橋的實施提供了許多可供參考的依據。

鋼筋混凝土連續剛構橋；大節段鋼箱梁；吊裝；合攏；技術

1 工程概述

重慶石板坡長江大橋加寬改造工程是并列于舊橋的新建橋梁工程，是重慶主城區連接兩江三區大通道上面的拓寬改造關鍵工程。石板坡長江大橋舊橋為87+4×138+156+174+ 105m的8跨T型剛構橋，在每一跨均設有35m的簡支掛梁。新橋橋位位于舊橋上游，兩橋中心距25m，上部結構凈距5m。新橋不設6號墩，其余橋墩與舊橋對應。該橋緊靠舊橋并列修建，橋跨布置受舊橋墩位限制。設計要在保持原橋型及跨度基本不變的原則下又必須改善原通航孔 （156+174m）凈空不足的難題，同時還必須考慮到緊張的工期要求。結構體系采用長聯大跨徑鋼混組合式剛構-連續組合梁橋，主跨跨中108m段采用鋼箱梁。

2 橋型方案

橋跨布置為88+4×138+330+134m，梁總長1104m，單向四車道，橋面全寬19m。其結構體系如圖1所示。

圖1 正橋橋型布置圖

該橋型方案特點主要表現在：

（1）采用與舊橋8跨T型剛構外型相似的剛構-連續組合結構體系，使結構受載線型更為流暢，結構受力更為合理。

（2）新橋將舊橋156m+174m通航孔處采用330m大跨，一舉解決了通航凈空問題。

（3）鋼 -預應力混凝土組合連續剛構體系有效降低了自重，成功解決預應力大跨連續剛構因恒載應力過高而難以提高跨越能力的難題，降低了施工風險，加快了施工進度,改善了因混凝土收縮徐變對大跨結構后期線型變化的不良影響。

（4）鋼箱梁段采用工廠制造，保障吊裝質量且縮短了施工周期。

（5）橋面采用無伸縮縫的連續結構，使橋上行車舒適度大為增加且結構耐久性大為提高。

從結構細節上看：增加了下彎束及豎向預應力束；主跨增加了體外索，用作后期調整結構撓度；盡管在國內外不同的橋型中已多次成功運用，鋼混接頭仍是大橋設計的重點。

從宏觀布置上看：主跨330m的連續剛構在國內外目前還未有實施過，難度較大，但由于中跨108m段采用了鋼結構，自重大大減輕，使結構的成立成為可能；超大節段的梁段吊裝、合攏在國外已有成功經驗，如法國諾曼底橋，一次吊裝2000t，采用海上浮吊吊裝。但長103m（不含兩端鋼混接頭5m）、重達1400t的鋼箱梁的整體運輸、吊裝、合攏在國內沒有先例，尤其是在內河航道上受運輸、吊裝機具的限制很大，是該橋的難點，也是該橋成立的關鍵（鋼箱梁立面圖見圖2）。

圖2 鋼箱梁立面圖

3 鋼箱梁整體提升

經多方比選，最終決定采用液壓千斤頂提升設備。鋼箱梁整體提升設備重量（包括臨時加強措施及其它施工措施）控制在220t（一端）以內。鋼箱梁運至指定位置后，借助定位船定位轉向至需要方位后即可進行吊裝工作。施工流程見圖3。

圖3 施工流程圖

鋼箱梁整體提升施工注意事項:

（1）鋼箱梁上的構件夾持器安裝孔中心與千斤頂的中心應在同一鉛垂線內，嚴格控制鋼絞線偏移鉛垂線的角度不大于1.5O。

（2）鋼箱梁在提升過程中的平衡是由測距裝置及調節組合閥來完成的，鋼箱梁的高差平衡時刻處于系統的監控與調節中，因鋼箱梁的長高比較大，四個吊點的高差要求控制在50mm以內即可。

（3）1#、2#、3#、4#吊點的油壓控制在提升力要求范圍± 2MPa。

（4）提升過程中，伸出的鋼絞線根據場地的情況用卷盤收集。

（5）提升鋼平臺到承力結構之間應有足夠的安全高度。

（6）由于鋼箱梁在提升過程中鋼絞線處于柔性狀態，鋼箱梁可能的擺動需要用纜風繩來約束，且必須隨提升過程放松。

（7）使用外測水平儀監視鋼箱梁在提升過程中的平衡，以與自動提升系統共同校正平衡誤差。

4 合攏

一般鋼箱梁常用合攏方案有：（1）在工廠按設計精度制作下料制作，運到現場直接拼裝合攏，一般用于較小結構；（2）在工廠制作時預留一定長度，運至現場后根據現場合攏溫度，日照等條件再現場切割一次，吊裝合攏，產生誤差則可采用頂推、拖拉等方式強制合攏，為一般鋼箱梁的合攏方法。由于該橋長度、寬度、重量很大，吊裝中自身變形及合攏口的變形也比較大，且很難準確計算，萬一合攏過程中誤差太大采用頂推、拖拉等強制合攏手段很困難。如果采用傳統的合攏工藝不僅精度難以保證,而且施工風險較大，所以在該橋中設計了一種新型的合攏方案。

4.1 合攏方案概要

長大鋼箱梁整體吊裝合攏是技術難度較高的工作，若施工和制造中出現的幾何尺寸上的精度誤差，采用把鋼箱梁一次制作成設計長度并合攏焊接風險較大。故該方案中兩端接口采用了不同的連接方式。主跨北側接口全部采用工地焊接，縱隔板和頂、底、腹板上的部分肋板上用高強度螺栓做臨時定位連接；在主跨南側的接口則作為合攏時的調節接口（即合攏接口）。頂板和底板各預留500mm寬作為調節段（即鋼混段250mm加第一節段250mm），頂板和底板上的肋板在接縫處留40mm縫隙采用栓接（圖4）。縱隔板在接縫處也留40mm縫隙，采用栓接，縱隔板肋板在連接處不連接（圖5）。

圖4 南側接口處頂板和底板連接示意圖

圖5 南側縱隔板連接示意圖

鋼箱梁兩腹板在接口處預留100mm的二次切割量。鋼混段腹板執行設計尺寸，但其腹板上板肋縮短200mm，待腹板合攏焊接后再用板肋的嵌補段焊接（詳見合攏程序）。

4.2 合攏程序

4.2.1 按照上述方案中鋼結構在接口上的設置細節，鋼箱梁就位時的狀態北側接口按設計位置就位，用高強螺栓和定位沖釘進行預連接（高強螺栓先不擰緊）。

4.2.2 南側合攏接口，因腹板預留了二次切割量，此時腹板成搭接狀態，有一個腹板厚度（28mm）的錯位，此時可在縱隔板上用螺栓和連接板（加δ28厚填板做臨時連接）（見圖6），以保證二次切割時梁體穩定，調整好北側非合攏接口的接縫，并配置此接口拼接板，將此接口的高強螺栓擰緊。在合攏溫度下按腹板搭接的尺寸，對鋼箱梁的兩腹板進行二次切割，切割時要考慮到腹板工地焊接的接縫寬，并保證切割面所要求的質量。

圖6 南側合攏段接口腹板二次切割前的狀態

4.2.3 由于南側的合攏接口腹板二次切割前，鋼混段和鋼箱梁有28mm的水平錯位，在設計起吊設施時，應保證鋼梁就位時吊重的鋼絞線有足夠的懸出長度，以減少水平錯位后的水平推力。

4.2.4 腹板二次切割后，解開縱隔板上的臨時連接，用定位沖釘和高強螺栓進行此接口上的定位連接 （包括縱隔板和頂板、底板之板肋的高強度螺栓連接），當溫度達到合攏溫度時把緊高強度螺栓。

4.2.5 考慮到南北兩接口中螺栓孔距的施工誤差，北側非合攏接口上的螺栓連接的拼接板可在接口的一側鉆制長圓孔。而南側合攏接口，考慮到高強螺栓將作為永久連接，可在進行腹板二次切割時，根據接口的實際栓孔距離進行連接板栓孔的配置（可事先鉆好接口一側的栓孔，配制另一側栓孔）。

4.2.6 南側合攏接口的高強度螺栓終擰后，可按制定的焊接工藝進行該接口上的工地焊接，直到完成合攏。

5 結語

石板坡長江大橋復線橋的主跨鋼梁整體吊裝是在我國內河航道上進行的首次超大節段、噸位的吊裝、合攏，技術難度大，不可預見因素較多，在相關各方緊密配合下順利的完成了該項目工程，為以后超大跨徑混凝土連續剛構橋的實施提供了許多可供參考的依據。

[1]代彤，郭兆祺，劉國祥.重慶石板坡長江大橋復線橋主跨的合龍[J].橋梁建設，2006（6）.

[2]向中富.重慶橋梁建設水平及橋梁特色研究[J]重慶建筑，2007（4）.

[3]張松，梁智垚.重慶石板坡長江大橋鋼混結合段局部應力分析研究//土木工程學會橋梁及結構工程分會.第十七屆全國橋梁學術會議論文集：下冊[C].北京：人民交通出版社，2006.

責任編輯：孫蘇，李紅

Hoisting and Folding Technology for Large Segmented SteelBox Girder of Multiple
Tracked Bridge ofthe Yangtze River Bridge in Shibanpo

Reinforced concrete bridges ofcontinuous steelstructure are numerous in Chongqing,whose span is usually within 300m.To tackle the problem that the single span of the multiple tracked bridge of the Yangtze River in Shibanpo reaches 330m,the combination technology of reinforced concrete girder and steelbox girder is applied and the problem of bridge's self-weightis resolved,thus,the successfulconstruction of the bridge is ensured. Many mature technologies are applied in the construction process and many specific problems are settled.Itoffers some references for future situation.

reinforced concrete bridges of continuous steelstructure;large Segmented steelbox girder;hoisting;folding;technology

U445.4

：A

：1671-9107（2014）03-0053-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.03.053

2014-02-26

敬陽（1968-），男，四川南部人，本科，高級工程師，主要從事建設項目管理及施工技術研究。