鋼混組合梁體系轉換施工技術

韓阿雷 （中鐵大橋局集團第四工程有限公司，江蘇 南京 210031）

1 工程概況

港珠澳大橋起自香港大嶼山石散石灣，止于珠海/澳門口岸人工島，總長約35.6km。CB05合同段起點里程K29+237，終點里程K35+890，主線設計總長度6653m，其中主線橋梁全長6368m，橋跨布置自東向西依次為：淺水區非通航孔橋、九洲航道橋、珠澳口岸連接橋。主線橋梁跨度布置見圖1。

2 工藝原理

組合梁在專用組合場地組合施工完成，經橫縱移滑道移運至出海碼頭，采用3000t運架一體船運至施工水域，完成架設工作。體系轉換開始，用8臺CLRG6008A-00型號千斤頂（下稱“600t千斤頂”）4點同步頂梁，分級操作，抄墊鋼板，頂升過程應力可控。起頂到設計位置后，即可進行墩頂24.4m范圍內橋面板與鋼主梁組合作業。橋面板組合采用特制施工設備。通過調整鋼支墩位置，調整橋面板平面位置。利用環氧砂漿流動度適中的特點，灌注環氧砂漿。全部板塊組合完畢后，即可進行濕接縫施工。墩頂位置濕接縫共計7條，分兩次澆筑。先澆筑縱向預應力布置的中間5條濕接縫，施加縱向預應力后，澆筑剩余2條濕接縫，橫向預應力施工，上述工作完成后，組合梁4點同步落梁至支座上，并與支座栓接，體系轉換完成。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

組合梁組合完成并移運至出海碼頭→3000t運架一體船起吊、運輸至施工水域→組合梁安裝→組合梁配切、焊接、涂裝→支座灌漿變孔成聯，架設完成→體系轉換開始，頂梁→橋面板組合，灌注環氧砂漿→濕接縫鋼筋綁扎、波紋管安裝、預埋件安裝→濕接縫模板安裝→12m范圍內濕接縫混凝土澆筑、養護→縱向預應力筋張拉、孔道壓漿、封端→12m處濕接縫混凝土澆筑、養護→橫向預應力筋張拉、孔道壓漿→落梁。

3.2 施工要點

3.2.1 體系轉換前墩頂布置

體系轉換需在墩頂設置6個支點，其中2個支點為永久支座，供倒頂時使用；另外的4個支點為臨時布設的臨時支座，每個支座布置2臺600t豎向千斤頂并串聯。在體系轉換過程中，永久支座不受力，較架梁狀態受力更加不利，故將體系轉換時千斤頂的數量布置為8臺。在此過程中各支點頂面抄墊鋼板。千斤頂上的鋼板中心與梁底墊板中心對齊，支座上的抄墊鋼板與橫隔板對齊，千斤頂下抄墊。頂落梁施工的墩頂布置圖見圖2。

3.2.2 體系轉換

體系轉換即通過中間墩墩頂起頂組合梁，完成負彎矩區橋面板結合及濕接縫施工（零彎矩處濕接縫暫不施工），待混凝土達到規定強度后張拉縱向預應力，然后進行剩余濕接縫施工，待混凝土達到規定強度后張拉橋面板剩余橫向預應力，最后回落組合梁于永久支座上。依次向兩邊進行剩余中間墩頂落梁施工，完成一聯體系轉換施工。

①起頂組合梁作業

采用分級起頂的方式保證頂梁施工的同步性，按頂升高度分級，同時檢測鋼梁上、下緣應力。頂升作業時，分級跟進抄墊鐵板。頂升過程中，每遇30%H（H為理論頂升高度）、50%H、80%H、100%H時，測量應力。

a.頂梁施工程序

第一步：墩頂布置，擺放好豎向千斤頂、接好油泵及油表、準備好鐵板。

第二步：解除支座與梁底連接螺栓。

第三步：分級頂升，跟進抄墊鐵板。

第四步：重復以上頂梁步驟，直至頂升至設計高度。

如遇倒頂，通過在梁底與支座頂面抄墊鐵板實現。同一墩頂左右幅梁，交替頂升。

b.質量控制

組合梁起頂施工前，保證千斤頂的合力中心與設計受力斷面中心對中，檢查千斤頂是否完好無故障。

每2臺千斤頂通過1臺油泵串聯，在墩頂實施同步頂升動作的8臺千斤頂同起同落。頂落梁施工過程中，同時控制頂升力和頂升量以保證同步性，即要控制相鄰支點的頂升量差值在0～3mm以內，又要控制油表讀數基本相同。每遇30%H、50%H、80%H、100%H時，測量鋼主梁及橋面板應力。

②橋面板組合施工

a.組合施工

組合梁起頂采用特制工裝作業，特制工裝由滑移副、鋼支墩、扁擔梁、精軋螺紋鋼、60t千斤頂等組成。起頂時，間隔起頂，即相鄰橋面板提供支承反力。利用4臺24t千斤頂起頂橋面板到一定高度（約18cm），通過滑移副調節橋面板的平面位置。起頂示意圖如圖4所示。

調整好橋面板平面位置后，即可進行墩頂位置橋面板與鋼主梁組合作業。預制橋面板與鋼主梁結合面采用環氧砂漿填充，環氧砂漿四周采用橡膠條圍擋；環氧砂漿涂抹于預制橋面板實體部位，涂抹厚度為25mm。環氧砂漿采用機械攪拌，重力式灌注方法，在剪力槽處設置簡易漏斗，環氧砂漿沿漏斗流入梁頂面。

b.質量控制要點

利用縱橫移裝置調整橋面板平面位置，調整完畢后，清理鋼梁上翼緣及小縱梁頂面，重新粘貼已松動的橡膠條，檢查合格后方可灌注環氧砂漿。

③濕接縫施工

單個墩頂位置共有7條濕接縫（6條S2類型，1條S3類型），濕接縫施工分兩次進行，第一次施工包含縱向預應力的中間5條濕接縫，待施加縱向預應力后，澆筑剩余2條濕接縫。在確保梁體各部位受力安全的前提下，實現對組合梁墩頂負彎矩區混凝土施加預壓力。

濕接縫鋼筋、模板、混凝土、預應力作業方式均為常規方式，這里不再敘述。

④落梁施工

經過量測，組合梁落梁后，橫向偏差很小（不超過5mm）采用銷軸定位可調整橫向偏位。縱向偏位采用50t千斤頂反頂的方式調整，快速、精準地實現了組合梁底板錨栓孔與永久支座錨栓的復位安裝。

在梁底距支座頂面約5cm左右時，插入銷軸，隨著梁體下落，錯位將逐漸減小最終復位，然后安裝支座螺栓；當縱向錯位大于10mm時，采用千斤頂反頂方法，當梁底距支座約5mm時，停止落梁，使用50t扁千斤頂反頂支座上板將其復位，然后插入全部支座螺栓、落梁，最后擰緊支座螺栓，完成落梁。

通過在支座上設置頂、拉工裝，實現支座上擺錨栓與鋼梁錨栓孔的精確對位，較其他調整形式其具有經濟、方便、快捷的優勢。

4 結 論

組合梁體系轉換是指通過“中支點頂落梁”，輔以墩頂后澆混凝土分次澆筑、施加局部縱向預應力等措施，在確保梁體各部位受力安全的前提下，實現對組合梁墩頂負彎矩區混凝土施加預壓力。實踐證明“中支點頂落梁”、輔以墩頂后澆混凝土分次澆筑、施加局部縱向預應力等措施能較簡單的解決組合梁墩頂位置受力不利的問題，且采用本方法優質地完成了施工任務。

[1]劉俊,胡勇,陳理平.上海崇明越江通道大跨度疊合梁施工技術[J].橋梁建設,2007(2).

[2]聶建國,劉明,葉列平.鋼-混凝土組合結構[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.

[3]范立礎.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,1987.