不對(duì)稱鋼-混組合梁斜拉橋全懸拼施工工藝

孫 兵

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司， 四川 成都 610041）

0 引言

隨著橋梁設(shè)計(jì)和建造技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼-混組合梁斜拉橋越來越多地被修建。半漂浮體系斜拉橋一般設(shè)有輔助墩，用于增加斜拉橋的整體剛度[1]，輔助墩至過渡墩之間的輔助跨通常設(shè)計(jì)為支架拼裝段。但對(duì)于輔助跨處于深水不良地質(zhì)條件時(shí)，該區(qū)段鋼梁需要搭設(shè)很大工程量的拼裝支架，安全風(fēng)險(xiǎn)大、經(jīng)濟(jì)成本高。在鄱陽湖二橋主梁施工中，通過工藝流程優(yōu)化，在輔助墩處增設(shè)臨時(shí)豎向拉索，并合理施加配重混凝土，取消了輔助跨的支架拼裝段，僅在輔助墩及過渡墩處設(shè)置墩旁托架，預(yù)先安裝墩頂梁段，將其余主梁變?yōu)槿珣冶凼┕ぃ瑴p少了輔助跨支架的搭設(shè)，橋面吊機(jī)利用率提高，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，實(shí)踐證明該種施工工藝安全可靠。

1 工程概況

鄱陽湖二橋位于江西鄱陽湖老爺廟水域，主橋?yàn)?8.6m+117.4m+420m+117.4m+68.6m 雙塔雙索面組合梁斜拉橋，主梁采用分離“工”字型鋼縱梁、橫梁、小縱梁、壓重小縱梁通過節(jié)點(diǎn)板及10.9s 級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓連接形成鋼構(gòu)架，構(gòu)架上架設(shè)預(yù)制橋面板，現(xiàn)澆低收縮混凝土濕接縫，與鋼梁上的焊釘形成整體，組成組合梁體系。原設(shè)計(jì)中跨鋼梁為懸臂拼裝，輔助跨鋼梁為支架拼裝。由于輔助跨梁段均處于深厚淤泥層地質(zhì)區(qū)域，若采用支架拼裝，支架立柱須設(shè)置混凝土樁基礎(chǔ)，且支架高達(dá)50 多米，鋼梁拼裝安全風(fēng)險(xiǎn)較大。為解決此問題，提出了取消輔助跨支架，主梁改為全懸臂拼裝的施工工藝。

2 工藝特點(diǎn)

（1）通過合理優(yōu)化施工順序，將鋼梁變?yōu)槿珣冶凼┕ぃ瑑H在輔助墩及過渡墩處設(shè)置墩旁托架，降低施工成本。

（2）輔助跨支架取消后，邊跨鋼梁除輔助墩及過渡墩墩頂超重節(jié)段預(yù)先拼裝，其余梁段均可采用橋面吊機(jī)懸臂拼裝，有效提高橋面吊機(jī)利用率。

3 適用范圍

本工藝適用于水域施工條件下設(shè)置輔助跨的鋼-混組合梁斜拉橋主梁節(jié)段拼裝施工。

4 工藝原理

輔助墩及過渡墩墩旁設(shè)置托架，將墩頂超重梁段預(yù)先安裝；在輔助墩墩身設(shè)置豎向拉索，下端錨固在輔助墩內(nèi)，上端錨固在輔助墩頂梁段，輔助墩頂相應(yīng)位置預(yù)留縱向條形孔，梁底安裝滑動(dòng)支座，使鋼梁沿縱橋向可以滑動(dòng)；合理調(diào)整施工過程中壓重混凝土重量及施工順序。通過以上措施平衡輔助跨鋼梁與中跨鋼梁斜拉索的不對(duì)稱拉力，利用橋面吊機(jī)同時(shí)懸臂拼裝中跨及輔助跨鋼梁，以此來實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱鋼-混組合梁斜拉橋主梁的全懸臂施工。輔助墩及過渡墩墩頂梁段安裝時(shí)，預(yù)先向邊跨偏移10cm，待拼裝至墩頂梁段處，采用三向組合千斤頂調(diào)整墩頂梁段平面位置，完成鋼梁對(duì)接。

5 施工工藝要點(diǎn)

5.1 輔助墩及過渡墩墩旁托架安裝

根據(jù)輔助墩及過渡墩墩頂梁段設(shè)計(jì)情況，設(shè)計(jì)墩旁托架。托架設(shè)計(jì)時(shí)須考慮鋼梁縱向預(yù)偏移位時(shí)三向千斤頂操作空間，并預(yù)留工人操作平臺(tái)。托架采用型鋼加工，通過墊塊調(diào)整鋼梁標(biāo)高。托架焊接安裝完成后，對(duì)主要焊縫進(jìn)行超聲波探傷，經(jīng)驗(yàn)收合格后投入使用。

5.2 輔助墩及過渡墩墩頂梁段安裝

輔助墩及過渡墩墩頂梁段一般重量較大，橋面吊機(jī)無法吊裝，當(dāng)處于水上施工時(shí)，利用浮吊進(jìn)行墩頂梁段安裝。鋼梁安裝前，在支架及墩頂標(biāo)識(shí)出縱橫向橋軸線，并在鋼梁相應(yīng)位置作出參照線，預(yù)先將墩頂支座放置在支座墊石上。鋼梁采用鋼墊塊臨時(shí)支墊，墊塊上設(shè)置1cm 硬膠皮防止刮擦鋼梁涂裝層。鋼梁預(yù)先向邊跨側(cè)偏移10cm，方便墩頂梁段對(duì)接。鋼梁安裝完成后，在托架前端設(shè)置限位擋塊，防止鋼梁滑動(dòng)。

5.3 中邊跨鋼梁對(duì)稱懸臂拼裝

一般輔助墩前中邊跨鋼梁均對(duì)稱布置，在塔區(qū)根部設(shè)置臨時(shí)固結(jié)以平衡兩側(cè)不平衡力[2]。在塔區(qū)梁段安裝完成后，立即施做臨時(shí)固結(jié)，之后開始鋼梁懸臂拼裝。鋼梁構(gòu)件、橋面板、斜拉索等均通過塔區(qū)根部的提升設(shè)備提升上橋，利用運(yùn)梁平車運(yùn)輸至兩側(cè)橋面吊機(jī)后方。當(dāng)邊跨距離墩頂梁段剩余3 個(gè)節(jié)段時(shí)，須注意精確控制每節(jié)段的拼裝標(biāo)高及軸線位置，以利于輔助墩處鋼梁對(duì)接。必要時(shí)，在拼裝至輔助墩處時(shí)，在邊跨梁段設(shè)置臨時(shí)壓重。

5.4 輔助墩頂梁段對(duì)接

梁段在支架頂部的微調(diào)移位通過三向組合千斤頂實(shí)現(xiàn)。千斤頂放置于支架橫向墊梁上，梁段移位時(shí)，每段鋼梁兩端各設(shè)2 臺(tái)三向千斤頂，一個(gè)梁段共設(shè)4 臺(tái)。千斤頂上其頂部鋪設(shè)橡膠墊，防止鋼梁的防銹漆被蹭掉。通過千斤頂調(diào)整好墩頂梁段平面位置及高程后，連接節(jié)點(diǎn)板。鋼梁對(duì)接后，調(diào)整墩頂支座上蓋板位置，按照監(jiān)控指令預(yù)偏，支座下螺栓灌漿錨固。

5.5 輔助墩豎向拉索施工

輔助墩在墩身內(nèi)設(shè)置混凝土錨塊，墩身施工時(shí)預(yù)埋施工。在墩頂部設(shè)置豎向索條形孔，方便豎向索沿橋縱向移動(dòng)。豎向索采用普通鋼絞線，兩端采用防松錨具錨固。待墩頂梁段安裝完成后，安裝豎向拉索。豎向拉索采用單端張拉，張拉力根據(jù)計(jì)算確定。

圖1 豎向拉索布置圖

5.6 中跨及輔助跨鋼梁懸臂拼裝

在輔助墩梁段連接之后，中跨與邊跨鋼梁進(jìn)入不對(duì)稱懸拼施工。根據(jù)計(jì)算，在相應(yīng)梁段位置施工壓重混凝土。壓重混凝土采用部分預(yù)制+現(xiàn)澆形式，以便成橋后根據(jù)需要調(diào)整壓重混凝土重量。在鋼梁橫梁之間安裝壓重小縱梁，焊接封底鋼板，安裝側(cè)模，斜拉索一張后澆筑壓重混凝土，并堆碼預(yù)制混凝土壓重塊，然后再安裝橋面板。

5.7 過渡墩頂梁段對(duì)接

過渡墩頂梁段微調(diào)移位方式與輔助墩墩頂梁段相同。在完成過渡墩墩頂梁段對(duì)接之后，安裝固定過渡墩墩頂支座。之后解除輔助墩豎向拉索，并完成支架卸架，讓邊跨鋼梁處于原設(shè)計(jì)狀態(tài)。

6 結(jié)束語

通過方案對(duì)比論證，由于輔助跨支架處于深水不良地質(zhì)條件，為減小安全風(fēng)險(xiǎn)、提高設(shè)備利用率，將原設(shè)計(jì)輔助跨支架取消，改為在輔助墩及過渡墩設(shè)置墩旁托架、優(yōu)化施工順序、輔助墩增加豎向拉索、合理施加配重混凝土等措施，輔助跨鋼梁變?yōu)閼冶燮囱b，減少了施工投入，節(jié)約成本239.1 萬元，并減小了對(duì)鄱陽湖江豚保護(hù)區(qū)水域的環(huán)境影響，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。