節段箱梁拼裝架設施工技術

黃守輝 鄒曉以

摘 要：文章結合佛山地鐵2號線一期工程TJ4標高架段中架橋機的使用和節段梁拼裝架設施工，探索了節段梁拼裝架設的主要施工工藝及過程質量控制要點，總結形成了一套具有指導性意義的施工工法。

關鍵詞：節段箱梁 拼裝架設 架橋機

1.工程概況

佛山地鐵2號線一期工程TJ4標工程西起花～仙區間路橋分界，東至廣州南站，本標段高架區間總長6.45km，其中花卉世界站～仙涌站區間、仙涌站～石洲站區間及石～林區間前十跨上部結構中25m、27.5m、30m標準雙線橋跨為短線法節段預制拼裝箱梁，采用HZP50型架橋機架設施工，架設總長度3624m，共計111跨及1292榀節段預制梁。

2.HZP50架橋機介紹

架橋機全長72.13m，重262t，其中主梁及導梁總承重145t。HZP50架橋機設有一臺80t天車和兩臺250t的落梁小車。

節段箱梁由運梁車運輸到現場，就位于待架設梁跨正下方，由架橋機的50t起重天車將梁體提升至指定高度，利用Φ32mm精軋螺紋鋼作為吊掛將節段箱梁吊掛在架橋機主梁上，所有梁體吊掛完畢后，將所有梁段進行試拼裝，試拼無誤后逐榀完成一跨節段梁箱梁的膠拼及臨時張拉，膠拼及臨張完畢后，進行永久預應力穿束、錨具夾片安裝及永久預應力張拉，再由兩臺250t落梁小車實施落梁，落梁小車可進行縱移和橫移微調，實現整孔梁體高位的升降，并四點起吊三點平衡作業，調整標高，支座灌漿、等強度達到設計要求后拆除梁體吊桿，啟動縱移機構，完成架橋機進入下一孔的施工。

3.節段梁拼裝架設工藝

3.1 節段梁運輸吊裝

架橋機在節段梁待架孔就位，前支腿中心與下跨梁2個墊石中心重合，將架橋機軸線與待架梁軸線重合，架橋機主梁調整水平，此時架橋機雙吊點的水平中心位于節段梁理論軸線上，待全部節段梁懸掛在架橋機上，節段梁軸線最大程度上接近理論架設軸線，同時架橋機在拼裝時，架橋機主梁起拱7cm，以此來消除架橋機主梁受力下撓對拼裝造成的影響。

節段梁的運輸采用2臺運梁車進行運輸，為保證架橋機受力均勻，因此梁段以兩端向中間的原則逐段運輸，具體吊裝順序見圖1。

節段梁吊點為預埋的8個Φ40mm吊裝孔，吊裝孔從梁面直通箱體箱室內部，吊裝孔的位置布置要保證吊裝時梁體重心穩定，不發生傾斜，吊具通過Φ32mm精軋螺紋鋼與梁體吊裝孔進行連接，然后進行起吊。

3.2 匹配面涂膠及臨時預應力張拉

涂膠及臨時張拉操作步驟如下：梁段起吊→預拼→拆開→涂膠→合攏→臨時張拉→轉為吊桿起吊。

3.2.1 匹配面涂膠

（1）涂膠前，先用鋼絲刷將匹配面上的污漬、雜物、灰塵清理干凈。

（2）環氧樹脂膠采用武漢健橋新材料科技有限公司生產的K-801節段拼裝準用膠，結構膠按照A組份：B組份=9kg：3kg（重量比3：1），結構膠采用機械拌制，轉速控制在400轉/ min以內，每桶拌制時間為3min，待膠體不同顏色線條全部變成純灰色，為拌制的最終效果。

（3）涂膠操作采用手工涂抹，操作人員佩戴橡膠手套，避免傷及皮膚，兩榀膠拼梁體匹配面均需進行涂膠，厚度≥1.5mm，不得漏涂，臨時張拉完畢后，檢查膠拼縫隙外側，要保證全斷面溢膠。

3.2.2 臨時張拉

待全截面環氧樹脂膠涂抹完成后，在預應力管道接口處安裝高壓縮海綿密封圈，利用架橋機起重天車將涂好膠的梁段緩慢靠攏該梁段的匹配梁，并用吊具上安裝的調位系統參照預制梁匹配預制時預留的對中線精調就位，利用Φ32mm精軋螺紋鋼串聯相鄰梁段臨張臺座，通過預應力，使匹配面間環氧樹脂膠在≥0.3MPa/cm2的壓力下固化，擠壓后，膠縫寬度宜在0.5～1mm，不應有缺膠現象發生，并且馬上用檢孔器清理預應力孔道，排出可能進入預應力孔道的膠體。

3.2.3 曲線段架設

曲線段架設方式和直線段方式相同，曲線架設時，主梁軸線和待架兩橋墩中心線有一定夾角，最小曲線半徑時為1.32°，前支腿為可旋轉支腿，旋轉角度最大為1.8°，前支腿的旋轉在架橋機過孔時完成，使主梁中心線與待架橋墩中線一致，即可進行曲線段的架設。

3.2.4 永久預應力施工

本工程鋼絞線采用標準強度fpk=1860MPa的高強低松弛鋼絞線，張拉控制力1302MPa，鋼絞線公稱直徑15.2mm，公稱面積Ag=140mm2，彈性模量Eg=1.95× 105MPa。

鋼絞線下料長度=孔道長度+2×工作錨厚度+2×張拉設備長度（千斤頂、限位板、墊環等）+2×工具錨厚度+2×100mm（富余量）。

根據設計圖紙永久預應力施工采用雙端對稱張拉，鋼絞線采用引線法卷揚機械方式進行整束穿索，17束和15束分別采用外徑φ80mm和φ76mm、壁厚3mm的無縫鋼管，制作定型工裝輔助進行穿索，提高穿束效率和穿束質量。

為保證穿束過程中，鋼絞線在孔道內不打結，施工中采用限位板制作梳束工具對鋼絞線進行梳理，并對鋼絞線進行了編號，使每根鋼絞線的相對位置是一致的，保證錨下有效預應力及同束不均度滿足技術要求。

預應力張拉采用智能張拉設備，張拉應力加載程序為：0→20%σk（初張拉、劃線）→40%σk→100%σk（持荷5min）→錨固。

永久預應力采用伸長量和張拉力雙控，以張拉力為主，伸長量校核，伸長量允許偏差為±6%，遇到問題及時停止張拉查明原因后在進行作業。

3.2.5 孔道壓漿

張拉完畢后，切除多余鋼絞線，切除剩余鋼絞線外露長度≥3cm，利用無收縮快干水泥對錨頭進行封錨，待封錨固結后進行孔道壓漿在一跨的所有預應力張拉完成后宜在2d內進行壓漿，壓漿材料為成品料，水灰比0.3，本工程采用智能壓漿設備，壓漿的操作步驟具體如下：

（1）按照水灰比0.3輸入漿液拌制程序，開始進行漿液拌制。

（2）漿液拌制完成后，由試驗室人員在監理見證下對漿液進行出機流動度檢測，滿足21s±4后方可進行壓漿作業 。

（3）啟動壓漿泵，當壓漿泵輸出漿體與儲漿罐中漿液一致時，將輸送管路連接到進漿口，開始壓漿 。

（4）在壓漿過程中，壓漿泵保持連續工作，當水泥漿從溢漿孔排出且稠度與灌入漿體相同時，關閉溢漿口閥門，保壓5min后，關閉壓漿泵和進漿口閥門，一孔壓漿完畢 ，重復此操作流程完成所有孔道的壓漿作業。

3.2.6 落梁及支座灌漿

壓漿完畢后，需等待24h，在漿液終凝后并且強度達到40MPa，拆除節段中間部位吊裝精軋螺紋鋼，只保留端梁吊桿。

將落梁小車油缸緩慢下放，通過落梁天車的縱移和橫移功能，將支座中心線與墊石中心線調整為重合狀態，參照墊石頂部標高，下落至設計位置，由測量參照梁體預制時在梁面預埋的控制點對標高及坐標進行復核，不符合要求的重新進行調整，落梁完成后，在墊石頂部支設模板，用專用支座灌漿材料將支座螺栓孔及支座與墊石間的空隙灌注密實。

3.2.7 縱移過孔

落梁完且支座灌漿料強度達到設計要求，將節段梁吊桿、吊具拆除完成后，開始架橋機縱移過孔。縱移過孔過程中需注意：架橋機過孔、主梁前移時架橋機前后支腿必須拉設纜風繩進行錨固；架橋機過孔必須嚴格按照架橋機過孔步驟流程進行操作；架橋機過孔時，橋跨底部嚴禁站人，架橋機周邊要拉設警戒帶，還要派專人進行看守。

4.結束語

綜上所述，佛山地鐵2號線一期工程TJ4標高架段上部結構采用節段梁拼裝架設工法進行施工，有效減少了對周邊居民生活環境、交通運輸道路的影響，解決了在市政工程施工中大跨度箱梁整體運輸的難題，大大地提高了施工進度（4d/跨），可為今后類似工程提供借鑒。

參考文獻：

[1]邱永添.節段梁拼裝架設施工技術[J].石家莊鐵道學院學報，2006（S1）：69-70.

[2]謝建玲，嚴學開.軌道交通預制節段箱梁拼裝架設施工[J].世界橋梁，2008（S1）：21-23.