跨膠州灣特大橋節段箱梁拼裝的探討

郭 京

（青島西海岸交通投資建設有限公司 山東青島 266400）

1 工程概述

跨膠州灣特大橋海上50m節段拼裝簡支梁每孔11個節段，節段箱梁截面類型為單箱單室等高度簡支箱梁，梁端腹板、底板局部向內側加厚，在結構外側的腹板與頂底板相交處均采用圓弧倒角過渡，其中端部節段2節，每節2.55m，其余節段長度4.2m，橋面頂板寬度11.6m，底板寬度6.7m，梁高4.3m，節段拼裝采用濕接法，濕接縫寬0.7m。

跨膠州灣特大橋在膠州灣東西兩岸各設置一節段預制場，節段拼裝機一臺。小里程側節段拼裝架橋機在150#～153#墩現澆簡支箱梁租拼完成后，由東岸153#墩向大里程側架設，計劃架設22孔；西岸節段拼裝架橋機在193#～195#墩現澆簡支箱梁完成組拼后，由西岸193#墩向線路小里程側方向架設，計劃架設18孔，在膠州灣中部實現節段拼裝架設合龍。

2 節段箱梁拼裝架設施工方案

2.1 節段梁的運輸、吊裝

（1）東岸節段預制梁拼裝流程如下：

存梁臺座→節段預制場內200t龍門吊提升→梁面運梁平車運輸→節段拼裝機尾部吊點下方→提升、走行、下放→設計位置。

（2）西岸節段預制梁拼裝流程如下：

存梁臺座→節段預制場內200T龍門吊提升→地面運梁平車→固定提升站下方→梁面運梁平車運輸→節段拼裝機尾部吊點下方→提升、走行、下放→設計位置。

2.2 節段梁架設施工

2.2.1 節段梁架設步驟一

架橋機過孔到位，調整好支腿高度，對架橋機各項性能進行檢查，各項指標合格后，架橋機處于待架狀態。

采用運梁車將節段梁按照拼裝順序從存梁區運送至架梁機尾部，進行吊裝作業，運送過程中運梁車四周采用型鋼特制節段限位裝置，卡扣橫向之間距離4.2m，采用4根鋼絲繩將其捆綁至運梁車四角，并采用鋼絲繩將節段梁緊密固定在運梁車上部，防止運輸過程中不平衡荷載造成節段梁晃動。

打開主框架中間聯系梁，運梁車運節段梁至架橋機尾部，起吊天車下放，將天車吊具與梁塊上吊具連接好，起吊轉動梁塊，運行至指定位置，依次將1#～4#節段梁按照大小里程對稱方式逐個提掛布置在主框架上；利用液壓油缸關閉主框架聯系梁。

運梁車運節段進入架橋機尾部時，要求運梁車緩慢接近架橋機，并在架橋機外側設置防撞設施，防止運梁車與架橋機發生碰撞，運梁車開進架橋機尾部，主天車提節段梁中心位置距離3號支腿中心不大于9m，提升時需緩慢提升。

2.2.2 節段梁架設步驟二

主天車提大小里程5號節段梁布置在主框架挑梁上，主天車提最后一節段梁，旋轉后懸掛在主框架上，主天車提升大小里程5號節段梁至拼裝位置。

2.2.3 節段梁架設步驟三

利用主天車依次調整各節段梁三維姿態，完成精準對位→調整濕接縫尺寸→安裝濕接縫模板→澆筑濕接縫混凝土→等待混凝土強度和彈性模量→預應力鋼束張拉→打開濕接縫模板。

整孔張拉完成后，2、3號支腿油缸收縮，整機卸載，拆除吊掛，架橋機過孔前利用輔助天車將吊掛提運至運梁車，轉運節段預制場。整機卸載時拆除3號支腿與梁面的錨固撐桿，架橋機過孔時安裝3號支腿與梁面的錨固撐桿。

2.3 支座安裝

支座墊石采用C50混凝土。支座安裝前由架子隊測量室對每一個支座墊石進行標高、軸線復核，支座四角高差不得大于2mm；對支座的縱橫軸線進行放樣，作業人員在每個支座墊石上彈十字線，確定支座墊石中心點和支座安裝位置。支座墊石頂面高程允許偏差0～-15mm，中心位置允許偏差15mm。支座墊石上預留的錨栓孔直徑大于套筒外徑60～80mm，錨栓孔深度大于套筒長度60～80mm，預留支座墊石。

支座墊石采用C50混凝土。支座安裝前由架子隊測量室對每一個支座墊石進行標高、軸線復核，支座四角高差不得大于2mm；對支座的縱橫軸線進行放樣，作業人員在每個支座墊石上彈十字線，確定支座墊石中心點和支座安裝位置。支座墊石頂面高程允許偏差0～-15mm，中心位置允許偏差15mm。支座墊石上預留的錨栓孔直徑大于套筒外徑60～80mm，錨栓孔深度大于套筒長度60～80mm。預留灌漿料性能滿足《鐵路橋梁球型支座》（TB/T3320-2013）的規定，采用自流平支座灌漿料，具有較強流動性能。采用漏斗和灌漿管道輔助灌漿，灌漿管道內徑不小于2cm，將管道伸入不小于支座長度或寬度的1/3處，在支座四周均設置灌漿點，灌漿口高度保證灌漿密實。灌漿前計算所用漿體的體積，實際灌漿用漿體數量與計算值相一致，防止中間部位缺漿。

2.4 節段線型控制

施工前對架橋機進行型式試驗，消除整機非彈性變形和檢測彈性變形的數值，為后續節段拼裝施工提供可靠的數據。試驗時，模擬荷載按施工狀態下實際工況加載。充分考慮節段重量、天車、濕接縫重量等，對不同工況下節段拼裝線型變化情況進行數據統計分析，以提高節段梁拼裝線形控制精度。

首節段是整跨的起點，直接控制著整跨的線形和軸線，在節段架設過程中需嚴格控制首節段安裝質量。里程控制，梁段吊裝設備沿架橋機承重主梁縱向移動，使其達到設計要求；軸線控制，在已完成的橋面上設軸向控制點，用全站儀校核梁段軸線，如有偏差，利用吊具及雙坐標千斤頂將梁體起升至正確位置。高程控制，調整節段吊裝設備或雙坐標千斤頂，測量第一節段梁頂面高程控制點，使其達到設計要求。

節段塊的初步就位：起重天車直接從架橋機后部取梁，按照節段拼裝架設順序依次吊梁，采用節段拼裝機上部懸掛吊具吊起，依照橋梁線形，將預制節段布置在架橋機上。

節段塊的精確就位：節段塊的精確就位是指節段塊縱向、橫向和豎向三個方向的調位。縱向以線路中心線為基準，即要求線路中心線和梁體中心線重合；節段塊在擺放時，縱向按設計預留出70cm濕接縫，豎向按施工圖中提供的理論計算跨中反拱值36mm設置，其他位置按二次拋物線過渡，并與前3跨施工中，跟蹤測量，驗證所設拋物線是否正確、合理，以便于及時修正。節段梁線型控制二次拋物線。

2.5 管道壓漿封錨

（1）壓漿漿體要求

①壓漿漿體由中心試驗室進行配合比確定，經監理項目部批準后方可使用。壓漿所用原材料由物資設備部組織材料進場，檢測合格后經監理工程師批準后方可使用。

②孔道壓漿漿體的性能要求

28d強度：抗壓≥50MPa，抗折≥10MPa；30min流動度≤30s；凝結時間：初凝≥4h，終凝≤24h；泌水率：24h自由泌水率0，壓力泌水率≤3.5%；24h自由膨脹率0～3%；含氣量1～3%。

（2）壓漿施工設備及精度要求

①攪拌機的轉速不低于1000r/min，槳葉的最高線速度限制在15m/s以內。槳葉的形狀與轉速相匹配，并能滿足在規定的時間內攪拌均勻的要求；壓漿機采用連續式壓漿泵，其壓力表的最小分度值不大于0.1MPa，最大量程使實際工作壓力在其25%～75%量程范圍內；儲料罐帶有攪拌功能；過濾網空格不大于3mm×3mm；真空泵能達到②孔道壓漿前，事先對采用的壓漿材料進行試配驗證。各種材料的稱量準確到±1%（均以質量計）。水膠比不超過0.35。計量器具均經法定計量檢定合格，且在有限期內使用。

3 結論

跨膠州灣特大橋在膠州灣東西兩岸各設置一節段預制場，節段拼裝機一臺。小里程側節段拼裝架橋機在150#～153#墩現澆簡支箱梁租拼完成后，由東岸153#墩向大里程側架設，計劃架設22孔；西岸節段拼裝架橋機在193#～195#墩現澆簡支箱梁完成組拼后，由西岸193#墩向線路小里程側方向架設，計劃架設18孔，在膠州灣中部實現節段拼裝架設合龍。