濟齊黃河公路大橋鋼混結合梁合龍段施工技術

邵寶龍中鐵一局集團橋梁工程有限公司 安徽 亳州 236831

正文：

1 工程概況

濟齊黃河公路大橋為全長2287m，主橋橋型為雙邊箱鋼-混組合梁斜拉橋，采用塔墩固結、塔梁分離的半漂浮體系。主梁由邊鋼箱、橫梁、小縱梁通過拼接板及高強螺栓連接形成鋼構架，其上架設預制橋面板，現澆混凝土濕接縫，與鋼梁上的剪力釘形成整體，組成鋼-混組合梁體系。合龍是斜拉橋鋼梁施工的重要環節之一，其施工質量直接影響成橋后的線型和應力。

2 合龍段施工特點

2.1 合龍點位置變化因素

在鋼邊箱合龍過程中，鋼梁構件中軸線的偏差，受吊機站位、構件安裝順序及垂直方向、施工環境溫度、施工荷載、鋼梁制造及安裝的偏差、鋼梁構件長度等影響；加上構件之間相互影響，合龍時難以掌控。

2.2 外界干擾因素大

由于鋼梁邊跨合龍時間為1月初，施工場地距離黃河邊晝夜溫差大，受黃河季風及黃河口通道作用，陣風較多，且施工環境溫度變化差異較大，給鋼梁的合龍增加了難度。

2.3 合龍精度大

由于鋼梁設計為半漂浮體系，合龍口處在懸臂狀態，合龍段處在豎曲線上要求順直，平滑過渡，線性控制難度大。

3 鋼梁合龍施工

3.1 總體思路

主梁合龍的總體思路為分兩大部分進行合龍，第一部分是鋼梁構件的合龍，其步驟為先合鋼邊箱，然后安裝橫梁、小縱梁；第二部分是橋面板合龍，主要是橋面板安裝完成后濕接縫的施工。主梁合龍主要是鋼邊箱的合龍。

3.2 邊跨合龍段施工

3.2.1施工準備工作

⑴橋面吊機走行至S16#段中部橫梁支撐錨固，等重構件吊裝至拼裝位，模擬合龍姿態，監測合龍口兩端高程。

圖1 等重構件模擬合龍姿態

⑵合龍口兩端高程匯報監控單位，調整S14#～S16#斜拉索索力，等重構件再次吊裝到指定位置，觀測合龍段長度。每個箱口布置四個觀測點，頂底板各兩個，合龍長度觀測時間為三天，早晨6點開始觀測，每隔四小時觀測一次。

合龍段鋼構件長度按照4.2m制作，一端制作成標準段孔群，另一端預留20cm長配切量。對合龍口要持續觀測，確定溫度與合龍口長度的關系，并根據擬選定的合龍溫度推算合龍口長度。合龍口長度扣除拼縫預留寬度后反饋給鋼構件制作單位，對合龍段鋼梁進行車間配切、涂裝并運至現場。

3.2.2邊跨合龍段安裝定位施工

⑴邊跨合龍段擬定施工時間為17年元月中旬，此時還處于冬季時段，選擇在白天10:00～14:00溫度較高的時段進行合龍段拼裝。合龍段鋼構件由橋面吊機起吊前移、下放、對位。

⑵合龍段鋼構件安裝時，現場施工影響因素較多，可能發生懸臂端受力不均，導致合龍口高程出現偏差。測量合龍口兩既有梁段的相對高程，匯報給監控單位，首先考慮微調斜拉索索力。當斜拉索索力調整仍不能滿足合龍線形時，調整S18#段合龍口標高。S18#段標高調整采用2臺200t液壓千斤頂，千斤頂底部支撐在支架橫向分配梁上，上部位于邊鋼箱橫隔板處，通過千斤頂的頂升、回落實現高程調整，確保合龍段順利拼裝。

⑶合龍段邊鋼箱吊裝就位后，小里程側拼縫與既有梁段順接，高強螺栓旋擰固定；大里程側等待合龍溫度，節段拼縫滿足要求后進行合龍口臨時鎖定。合龍段臨時鎖定裝置僅布置在S17#段、S18#段拼縫處，每個箱口頂、底板各一道。合龍口臨時鎖定后，大里程側拼接板安裝就位，按照設計位置沖孔，進行高強螺栓施工。

圖2 合龍口臨時鎖定裝置立面布置圖

圖3 合龍口臨時鎖定裝置平面布置圖

臨時鎖定裝置由反力裝置及型鋼支撐構成，其中支撐采用HW250×250型鋼加工，反力系統由承壓板和加勁肋組焊而成，板厚分別 3cm和2cm。型鋼支撐焊接固定時底部預留5cm，方便節段拼接板安裝，型鋼支撐處高強螺栓滯后施工。

3.3 中跨合龍段施工

3.3.1 施工準備工作

⑴橋面吊機進行標準節段鋼梁拼裝時，主框架前端超出待拼裝梁段4m。北岸橋面吊機走行至Z16#段中部橫梁支撐錨固前，南岸橋面吊機需后退至Z13#段才能避免主框架沖突，為中跨合龍段施工提供作業空間。

⑵雙側橋面吊機走行到位錨固后，利用南岸吊機在Z15#、Z16#節段處安裝配重塊北岸吊機吊裝等重構件至拼裝位，模擬合龍姿態。測量合龍口兩端高程并匯報監控單位，調整Z14#～Z16#斜拉索索力，觀測合龍段長度。觀測點布置形式及合龍口觀測頻率與邊跨合龍段相同。

圖4 配重存放位置圖

3.3.2 中跨合龍段安裝定位施工

⑴中跨合龍段擬定施工時間為17年4月中旬，此時溫度變化較為明顯，晝夜溫差大，選擇在夜間10:00以后溫度恒定的時段進行合龍段拼裝。

⑵中跨合龍段臨時鎖定結構形式與邊跨合龍段相同，布置在雙側Z16#段，每個箱口頂、底板各一道。頂板型鋼內撐跨越整個合龍段與既有梁段焊接固定，底板型鋼內撐與邊跨合龍段布置形式相同，內撐安裝時考慮拼接板作業空間。

4 合龍段施工關鍵技術

4.1 鋼梁合龍前施工監控觀測

由于鋼梁合龍口一端處于大懸臂狀態，受張拉、風向影響較大。為保證構件合龍口的順利合龍，首先必須對鋼梁構件的拼裝過程進行監控觀測，提前掌握構件的變化情況，斜拉索張拉對構件的影響，提煉出鋼梁構件變化趨勢及敏感性分析，從而調整合龍口合龍構件的空間位置實現鋼梁的合龍。

4.2 構件安裝精度及偏差的監測

邊箱梁的出場前和進場后驗收，做好詳細的實測記錄，完備構件的長度偏差記錄，確保構件的出場精度偏差滿足規范要求。

鋼梁構件拼裝完成后，以每5跨為一監測長度，實測其長度并進行記錄，完成后進行對比，找出拼裝誤差平均值，對合龍段進行預估拼裝誤差長度。

4.3 構件受溫度影響的監測

在邊箱梁拼裝過程中，按照一天時間的不同，記錄在不同時間段里不同溫度下，鋼梁架設過程中，鋼梁前段的高程變化情況；并根據不同工況下，節間架設完成及吊機走行不同工況下，鋼梁節間監控點處高程變化情況，形成記錄，找出實測溫度影響規律。

4.4 吊機對構件位置的監測

節間鋼梁架設完成后，測量鋼梁前段觀測點的高程，在對于吊機滑移至下一節間后，再次測量鋼梁前段觀測點高程，對比前后兩次的高差高度，記錄在不同節間位置處吊機對構件高程的影響曲線。

4.5 施工過程構件的監測

在鋼梁架設過程中，對于邊箱梁進行實時的觀測，檢測其中軸線位置、左右兩側的高程位置、左右兩側控制點的里程位置。確保鋼梁在實際的操作過程中軸線、高程、里程處于可控范圍之內。在架設合龍段之前應先對既有鋼箱梁端頭的梁面標高進行復測，選擇溫度相對穩定的時段進行施工測量控制。斜拉索調索亦應選擇在溫度較低時間段施工。通過三天時間的觀測綜合考慮內力、溫度等影響，確定合龍段長度并進行配切。架梁工作、運梁均需同步進行要嚴格控制荷載，同時確保懸臂兩端對稱施工，保證其在索力控制范圍內。

4.6 合龍段拼裝施工過程中

如發生橫向拼縫寬度不一致，合龍段產生轉角位移，應及時利用千斤頂調整縫寬及軸線位置，保證合龍段施工的順利進行。

5 結論

通過主橋合龍段的安裝施工，采取溫度配切、加載、索力標高控制等相結合的辦法，較大程度上抵消了各種不利因素的影響，確保了主橋合龍段的順利安裝，保證了主橋成橋線型和應力，為大跨度鋼混結合梁斜拉橋主橋合龍梁段施工的吊裝、安裝問題，為同類橋梁施工提供了一定的經驗，可供參考。