淺析鋼砼組合梁總拼技術及計量計價難點

■林杰珍

(泉州市交通工程規劃建設管理處，泉州 362000)

1 概述

泉州灣跨海大橋主橋為雙塔分幅式組合梁斜拉橋，主梁采用分幅結構型式，分為左右幅兩部分制造，單幅主梁為PK 式流線形扁平組合梁，除索塔主梁外，兩側均設置風嘴。全橋鋼砼組合梁共計17 種類型，166 個梁段。主梁標準橫斷面如圖1 所示。

主橋上部結構采用干拼鋼砼組合梁結構， 梁段間的砼板采用剪力鍵+環氧涂層干拼的接頭型式為國內首創。這種接頭型式取消了高空現澆作業， 每個節段至少縮短4～5 天，從而極大地提高了工效，縮短了復雜海域的作業時間，降低了施工風險。但工藝較復雜、安裝難度較大、精度要求較高，這對主梁的預制、安裝都提出了較高要求。本文簡要介紹了鋼砼組合梁總拼技術， 并對其部分計量計價進行簡要分析，供相關人員參考。

2 組合梁總拼技術

泉州灣跨海大橋主橋主梁橋面板較薄(28cm)，縱橫向預應力難以全部采用預應力鋼束， 在保證縱向預應力鋼束的前提下，橫向預應力采用對鋼梁施加反拱獲取，該工藝在國內橋梁中首次運用。

主梁預制板采用環氧樹脂膠接，懸臂拼裝過程中，當梁段軸線偏位較大時很難進行調整， 預制板和鋼梁在工廠進行總拼，組合節段梁采用“4+1”短線法進行匹配，將匹配結果反饋給懸臂拼裝現場。

2.1 主要施工流程

組合梁吊裝主要施工流程為： 鋼結構鍛造焊接→預制板廠內生產→鋼梁“4+1”胎架就位→橋面板安裝→組合梁線性調整→反拱架安裝→液壓系統安裝調試→反拱施加→濕接縫混凝土澆筑→臨時匹配， 導向裝置連接→反拱架拆除→前4 片梁段脫離，運至懸拼現場

圖1 主梁標準橫斷面圖

2.2 鋼梁“4+1”胎架就位

鋼結構在廠內生產鍛造焊接成單元件，同時，混凝土橋面板在廠內預制生產。 首輪5 片鋼梁由運梁車運抵總拼場地依次存放于混凝土支墩上。為方便現場倒運，鋼梁堆放均采用砼支墩的形式，鋼梁支墩采用混凝土制作，為臺形，高度為175cm(支墊鋼梁)、145cm(線形調整)，施工具體要求如下。

(1)鋼梁線形調整通過臨時支墩上的三向千斤頂調整鋼梁預拼線形，高程依據監控指令，通過在砼支墩上墊鋼板進行調節。

(2)安裝鋼梁兩箱室底板臨時匹配裝置和邊腹板導向裝置，采用焊接的方式，待節段梁現場組裝完畢，割除臨時匹配和導向裝置。

(3)為增大橋面板和鋼梁摩擦力，鋼梁頂部設置1cm氯丁橡膠塊，橡膠塊在橋面板安放之前安裝到位。

圖2 臨時匹配裝置示意圖

圖3 導向裝置示意圖

2.3 橋面板安裝

橋面板標準厚度28cm，在鋼梁縱腹板及橫隔板上翼緣處加厚至40cm。 單幅鋼梁橫向布置3 塊預制板：10.5m和9.9m 長標準節段均12 塊預制板。 標準梁段橫向現澆縫寬50cm，縱向現澆縫寬分別為：46.6cm、47.2cm、70cm、50cm。 根據結構受力需要， 在索塔附近、 中跨246m 范圍、兩邊跨各142.95m 范圍內橋面板中布置縱向預應力。

為了減小混凝土收縮、徐變對結構的影響，在預拼預制板前，要求保證6 個月以上的存放時間，預制完的梁段保證兩個月以上的存放時間。

橋面板按先中板(橫橋向7.1m 寬)，后邊板(橫橋向5.69m 寬)的順序進行吊裝，以便更快的錯開交叉鋼筋，減少施工時間。 吊裝過程中，嚴格控制橋面板軸線，以便預應力管道的對接和平順。

因部分橋面板底面擱置部位可能與鋼頂板上的橡膠墊不密貼，為避免混凝土澆注時漏漿污染鋼箱，在混凝土澆注前，沿橋面板底口四周刮膩子堵縫，并在混凝土澆注前澆水潤濕鋼頂板，亦可檢查橋面板底口是否滲漏。

橋面板安裝過程中，既要錯開剪力釘，又要防止鋼筋交叉。利用撬棍調整鋼筋位置和角度，以便橋面板順利安放到位。為了錯開剪力釘，可在橋面安裝到位后焊接剪力釘。

圖4 梁段橋面板布置圖

圖5 橋面板現場安裝圖

橋面板吊裝位置的精度控制， 在干結面順橋向3 塊板必須確保其預應力不銹鋼鋼管的平行度， 否則累計誤差同樣不能滿足吊裝要求。由于干結面平整度相對較高，因此粗調時，可采用靠尺橫跨濕接縫兩端，確定橋面板安裝后的干結面是否成一條直線， 否則需要根據靠尺與干結面的間隙微調橋面板。最后用經緯儀照準檢查，目鏡中目標(橋面板干結面)與其中心十字絲重疊，即滿足要求，可以進行下一道工序，濕接縫混凝土澆注。

2.4 反拱施加

由于橋面板28cm 較薄， 設置縱橋向預應力鋼束和預應力精軋螺紋粗鋼筋后，橫橋向預應力鋼束難以施加。因此，為確保橋面板安裝到位，濕接縫澆注完成后，橋面板產生橫橋向預應力，對梁段進行反拱，即在澆注濕接縫前，將鋼梁鋼頂板的張口通過反頂進行適當擴大，濕接縫澆注完成后，撤除反拱力，使鋼梁鋼頂板張口回縮，形成橫橋向壓應力。

橫向反拱系統由專用桁架以及液壓同步千斤頂組成。單節梁段需布置3 道專用桁架，專用桁架擱置在鋼梁橫隔板對應的邊腹板牛腿上，中腹板處用吊耳栓接，通過在中腹板處頂升千斤頂，形成兩側下擾、中間上凸的反拱效果，液壓同步千斤頂有1 臺中央油泵控制。

2.5 濕接縫混凝土澆筑

圖6 反拱架示意圖

圖7 反拱架現場圖

圖8 濕接縫混凝土現場澆筑圖

應變點數據達到反拱要求后，澆筑濕接縫混凝土，混凝土采用泵車泵送澆筑，減少施工時間。濕接縫處預應力管道采用塑料波紋管進行對接，接縫處采用膠布封閉，土工布綁扎嚴防澆筑過程中漏漿。混凝土澆筑順序可按照：順橋向以從梁中向兩側， 橫橋向以從單幅主梁中心線由里向外。

2.6 臨時匹配及反拱架拆除

梁段模擬懸拼現場，臨時匹配胎架梁段，測控拼縫數據并反饋至懸拼現場。鋼梁底部，胎架頂部放置4 臺三向千斤頂，利用三向千斤頂控制、調節梁段軸線及標高。

3 計量計價難點分析

3.1 計量規則

鋼砼組合梁中的鋼板、型鋼等材料用量大，且大部分材料材質為Q345C,底板匹配件、頂板齒坎等結構工程量所占比例高， 其作用和結構特點與一般同類橋梁對比有其特殊性，這些項目的計量就成為一個難點。比如項目部提出匹配件的作用在主梁懸臂吊裝過程中， 一直有用且有效，應納入計量。招標文件補充技術規范對主橋組合梁的制造及計量規則均有明確。 根據“梁段制造、吊裝的工作，包括臨時托(支)架的安裝與拆除；橋上吊機的安裝、試吊與拆除；用浮吊、吊機吊裝梁段就位；箱梁段吊裝位置、標高的控制與調整；塔梁臨時固結與拆除等，均為鋼梁和混凝土橋面板的附屬工作，不另行計量。 ”條款，不予計量。 在具體項目中要注意哪些可計量，哪些不可計量。 比如根據計量規則明確不另行計量的項目：氯丁橡膠墊圈、主梁風嘴頂面人孔構造、塔梁臨時約束、環氧樹脂膠、頂板齒坎、臨時吊點(后錨點)；根據標價工程量清單已有數量和計量規則可計量的項目：工地連接構造、高強螺栓保護板、導向裝置。

3.2 材料調差

主橋鋼結構鋼板規格要求特殊， 需要一次性定制和采購。 主橋鋼梁從材料采購、加工、組拼、安裝、驗收達到計量條件，計量周期長，已遠遠超過工程材料使用期的風險控制。 而價格調整與計量同步。 因此，主橋鋼梁的材料調整價差時點按鋼板進場時間的第二個月計算。

3.3 計量方式

為確保鋼箱梁專業分包商和項目部的資金順利周轉，保證工程順利實施，鋼箱梁的預付款單列，預付款扣回按計量支付同比例扣回； 鋼結構制作組裝前板單元加工完成驗收合格后，按40%計量，分階段計量，提高資金使用效率。

組合梁節段干拼是全新的工藝， 無相關施工經驗參考借鑒，存在較大的施工風險，為確保該工藝順利實施，通過試驗為組合梁反拱、拼裝施工提供基礎數據，為進一步優化施工工藝提供技術保障。為此，項目部進行了組合梁足尺試驗并上報試驗研究費用， 其中包含橋面吊機運輸安拆費用、鋼梁試驗相關加固材料費用、試驗研究費、試驗場地費、梁段吊運費和鋼梁反拱設施等6 部分費用。經分析，橋面吊機運輸安拆費用、鋼梁試驗相關加固材料費用和試驗研究費等3 部分為試驗所產生費用， 給予支付；但試驗場地費、梁段吊運費和鋼梁反拱設施屬反拱組拼施工范疇，不再另行計量。

4 結語

泉州灣跨海大橋鋼混組合梁總拼的順利實施， 保證了梁段的制作精度， 也確保了鋼混組合梁干拼連接新工藝的順利實施。 泉州灣跨海大橋主橋比計劃提前一個月順利合龍，各項線型指標均滿足設計及相關規范要求，也證明了鋼混組合梁反拱施工取得了預期的效果。