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大榭二橋位于浙江寧波北侖區及大榭島之間的黃峙江上,是大榭島對外的重要通道。主橋為雙塔單索面斜拉橋,跨徑布置為兩側邊跨50m+158m,主跨392m,總長808m。橋塔采用帆型鋼筋混凝土混合塔結構。鋼箱梁主梁部分采用單向三室箱型截面的形式,且均由鋼材料構成。標準節段的規格,其頂、底板兩部分的寬度分別為29.5m和17.5m,并在頂面設置了一個具有雙向性的2%橫坡結構。中間區域的腹板間距控制為1.7m,而橫隔板的間距稍大,達到了3.5m。單個節段的長度設置為10.5m,對應重量存在一定的差異,但普遍介于160t~360t范圍內。出于工程的實際需求,梁段總量達到50個。大榭二橋的總體立面布置如圖1所示。

圖1 大榭二橋總體立面布置圖
大榭二橋邊跨和次邊跨局部處于陸地或淺灘區,盡管大型船舶可以為吊裝作業提供便捷,但吊裝設備難以進入到橋位區中,所以選用落地鋼管支架的形式,加之浮吊的輔助完成吊裝,然后通過縱向滑移,使鋼箱梁精確就位的施工方法,滑移距離最長約200m。根據該橋的構造需要,所使用的鋼箱梁結構形式存在差異,因此各自的重心也不盡相同,若基于常規的拖拉法施工,則不具備較高的可行性,從而造成質量安全事故。為解決此難題,該橋采用了多點自平衡同步液壓滑移的工法施工。
大榭二橋主橋鋼箱梁多點自平衡同步液壓滑移施工總體施工工藝流程,如圖2所示。

圖2 液壓滑移施工總體工藝流程
鋼管支架的搭設需綜合考慮橋梁的跨距,確定鋼管支架的排數,其中要在邊墩和錨墩的承臺上布置一定排數的鋼管支架,并將鋼管焊接在承臺的預埋件上并連接;剩余鋼管支架需打入管樁基礎,承受上部施工荷載。
為增加其整體的穩定性,管間平聯采用φ630×8mm鋼管。鋼管頂的主承重梁采用貝雷梁,通過計算確定貝雷梁的排數。分配梁布置在貝雷梁上,其頂面需設置在滑移軌道上。軌道部分的施工,以I25工字鋼3拼的方式為宜,此后在頂面增設一層厚度為2cm的鋼板,并再鋪設一道5mm厚的不銹鋼板作為鋼箱梁滑移軌道。
為了達到連續交替的效果,需要使用2臺YDCLD200-200液壓千斤頂設備,如圖3所示。設備配置了行程傳感器,在其輔助下可以得知油缸的行程情況,最終達到鋼箱梁連續滑移的效果。此外,在位移傳感器的作用下能夠獲悉鋼箱梁的位移情況,并構成閉環控制系統,達到對鋼箱梁運行動作的控制效果。
多點自平衡液壓滑座裝置,其特征為擁有左右2組液壓滑座裝置,而每組又至少串聯著2個液壓滑座裝置。上述液壓滑座裝置包括:能在滑道上滑動的滑板,滑板上的液壓自平衡滑塊,以及液壓自平衡滑塊頂面的彈性墊板。
液壓自平衡滑塊由上、下兩部分構造組成,上部構造包括頂板,以及支撐頂板的若干支撐件;下部構造包括液壓千斤頂組,以及設有若干匹配容納的支撐孔扁擔。
液壓千斤頂組至少由2個液壓千斤頂組成。每組液壓千斤頂組的進油口和出油口分別串聯,并與高壓油泵組成閉合回路,且其出油口均設置了截止閥。其具體工作原理為:在油管的作用下,實現千斤頂的所有油口串聯,由此打造閉合回路。
在千斤頂尚未發生負載作用之前,需要調節每一個滑塊的高差,做好此項工作后,便可關閉截止閥,液壓油可良好地存于管路之中,由此構成回路。如果千斤頂受到負載的影響,便會自動調節,達到適應不同荷載的效果。具體來說,若千斤頂組1承受的荷載增加,此時對應的行程便會縮短,缸體內的液壓油也會進一步減少,在油管的導通作用下,部分液壓油將置入千斤頂組2之中,由此加大千斤頂組2的行程效果,提升千斤頂組2承受的荷載量,最終達到自平衡狀態。

圖3 自平衡同步液壓滑移系統組成
鋼箱梁在液壓自平衡滑座就位后,將滑座通過高強繃帶與鋼箱梁相對固定,同時在鋼箱梁底懸掛一條渡鋅鋼絲繩,作為液壓自平衡系統油管懸掛固定裝置。
待所有滑移準備工作完成后,液壓同步牽引千斤頂,操作人員開啟油泵,啟動千斤頂收緊鋼絞線,先慢速牽引一個行程,觀察是否發生異常情況,同時檢查同步行程位移船感器工作情況,如無異常,開啟千斤頂作業開關,進入正常連續牽引滑移作業。在滑移過程中,嚴格控制左右兩組滑座位移量相等,且要注意在鋼箱梁尾端,需通過鋼絲繩、手拉葫蘆反拽,防止鋼箱梁滑溜。
鋼管支架在搭設時,必須確保鋼管支架的垂直度、現場布置位置、標高3點符合設計要求,必須保證支架的整體穩定性,鋼管支架的縱坡必須保持與鋼箱梁縱坡相一致,如果控制不好,會造成完成支架的兩側標高不一致,支架兩端的高差會給后續的鋼箱梁滑移施工造成不穩定因素。
吊裝施工的定位要選擇在溫差影響小的時候進行,同時要避開太陽的照射,應在這個時間內進行定位并且確定標高;鋼箱梁段的位置測設,須設置足夠的標高及坐標控制點,至少要在鋼箱梁底面左、中、右3個位置設置坐標控制點,精確控制箱梁位置,標高控制點要設置在相對穩定的地方。同時考慮到橋墩在施工中的沉降,橋墩上水準點要與永久水準基點定期復核。
鋼管支架搭設完成后,施工人員必須仔細檢查鋼管支架樁頂、工字鋼墊梁、貝雷梁、分配梁、滑移軌道之間的連接部位,保證互相之間的接觸嚴密,在檢查過程中,發現縫隙,必須立即處理,一般采用薄鋼板填塞。
滑移軌道最上層的不銹鋼板宜采取光面板,光面的不銹鋼板相對來說摩擦系數較小,滑移施工的操作更方便。在具體的滑移施工操作中,如果滑移摩擦系數較大,施工人員可在潤滑的黃油油膜上噴灑適量的水,有效降低摩擦系數,進而在滑移施工時,大大降低對鋼管支架的沖擊。
對于滑移軌道而言,需要采取滿焊操作。在滑移施工過程中,不銹鋼板的接頭處理不當,會造成滑道不銹鋼板拱起,焊接完成后,須磨平焊縫,防止在滑移過程中,損傷滑板。同時,還要注意不銹鋼板與下層2cm厚鋼板的焊接處理,嚴禁點焊,為保證連接牢固,可采用間斷條狀焊接,需特別注意不銹鋼板連接處的焊接,磨平焊縫、接頭。