南平閩江大橋主梁施工技術探究

張廣濤

（中鐵十三局集團第一工程有限公司，遼寧 大連 116033）

1 工程概況:

1.1 福建省南平市閩江大橋工程主橋為主跨272米的雙塔雙索面預應力混凝土斜拉橋，全長為607m的半漂浮雙索面雙塔斜拉橋-連續梁協作體系。大橋3#、4#主塔為改進H型鋼筋混凝土結構，單箱單室截面，塔高126.7米，主梁采用箱梁與雙邊箱梁相結合的斷面形式。斜拉索為扇形布置，采用Ф7高強平行鋼絲成品索，拉索兩端采用冷鑄錨，索外包擠彩色PE防護套，兩端設內置式減振器。

1.2 主梁總體施工方案

主梁標準節段采用前支點掛籃懸臂澆筑工藝，錨跨及協作跨采用支架現澆，0號節段采用墩旁扇形支架澆筑，合攏段施工采用吊模施工。

1.3 主梁設計及其特點

主梁采用箱梁與雙邊箱梁兩種主梁斷面相結合的方式。全橋共設84對拉索，76個標準節段，3個合龍段，4個現澆段。

2 0#號節段的施工

主梁0#段現澆支架采用扇形支架進行施工，支架主要由鋼管立柱、鋼管平聯、剪刀撐、承重梁、分配梁及錨固預埋件等幾部分組成。主梁0#段現澆支架鋼管立柱直接坐落于承臺上。施工支架與主塔下橫梁兩側預埋件焊接牢固。

索套管安裝應嚴格按鋼套管的平面位置，標高及角度精確測量定位。其步驟為：在模板調好的基礎上，放出索套管中心在底模上的十字線，安裝索套管定位架，然后吊裝索套管，將索套管進行精確定位，必要時加微調裝置調整，達到要求后，將索套管固定在定位支架上。

砼灌注順序為先底板，后肋板、橫隔梁，最后后頂板。

混凝土強度達到設計強度后張拉預應力，預應力張拉先張拉精軋螺紋鋼筋，然后張拉通長鋼絞線，最后張拉橫向預應力。

3 主梁標準節段施工

3.1 前支點掛籃的結構

掛籃主要由承載系統、提升錨固系統、止推系統、定位調整系統、行走系統、索力轉換系統和模板系統組成。

承載系統主要包括主要包括2根主縱梁和前、中、后橫梁和其它一些輔助梁系，形成掛籃的承載平面；提升錨固系統包括后錨點、C形掛鉤、內錨點等，止推系統包括止推座和止推塊，定位調整系統：掛籃的水平高度定位由液壓千斤頂和錨桿完成，縱向微調由止推座上的螺桿和鎖緊螺母完成，橫向位置由安裝在后橫梁上且作用于已澆筑節段縱梁的限位輪保證。掛籃行走系統由掛鉤、限位輪、反走輪和已成橋面敷設的軌道及牽引千斤頂構成。索力轉換系統主要由連接桿、千斤頂、錨梁和錨環等組成，是前支點掛籃的主要特點，它將拉索連接到掛籃的縱梁前端，拉索在澆筑混凝土時承受掛籃和混凝土的荷載，使掛籃由后錨點掛籃的懸臂受力變成簡支受力，顯著改善了掛籃的受力狀況，同時減少了掛籃在主梁上的垂直荷載。

閩江大橋模板系統共分3個區域5種類型的模板。模板肋采用8#槽鋼，面板采用6mm鋼板。箱梁區內模采用竹膠板制作，方便拆裝。

3.2 掛籃法主梁施工施工技術要點

3.2.1 掛籃的下降和前移

上一節段施工完成以后，分別卸載內錨桿和外錨桿的預緊張拉力（先卸載外錨桿），拆除內錨桿組。150噸雙作用千斤頂和分配扁擔梁就位與外錨桿處，兩邊千斤頂活塞預頂50mm緊貼扁擔梁鎖緊張拉螺母，松開外錨桿的鎖緊螺母，兩油缸同步進油，使掛籃下降50mm，此時掛籃平面前傾約5°。聯系梁處50t螺旋千斤頂頂起50mm，使掛籃平面處于水平狀態。如此循環多次，至掛籃掛腿滑靴落在軌道面上，并安裝反走輪。

掛籃前移使用100t液壓穿心式千斤頂及9米長Φ32精軋螺紋鋼。在已澆筑完成的梁段上敷設軌道梁，掛腿下落，利用50t螺旋千斤頂安裝反走輪，拆除內錨桿、外錨桿、止推塊及止推座上座，放下模板升降桁架，使其低于主梁底面，安裝行走反力架，焊接牢固確保與軌道連接牢靠。

通過掛腿頭部的φ60孔安裝牽引用32mm精軋螺紋鋼，安裝穿心式千斤頂在反力架上，接通油泵。同步注油拉動精軋螺紋鋼而牽引掛籃行走，每次最大行程150mm。調整精軋螺紋鋼錨具，退回千斤頂活塞。如此循環往復使掛籃前移6米，進入下一個澆筑節段的施工位置。

3.2.2 掛籃提升就位

掛籃行至指定位置后便可進行提升。在已澆筑節段上安裝止推塊、內錨桿、外錨桿及止推座上部，并利用螺旋千斤頂拆除反走輪。調整螺旋千斤頂，使聯系梁和主梁底間距減小50mm。在外錨桿處安裝分配扁擔梁和雙作用千斤頂，接通油泵同步加壓使掛籃掛腿滑靴脫離軌道，兩邊同時提升50mm，始終保持掛籃與梁底平行狀態。如此循環往復，直至模板與梁底貼合錨桿張拉預緊值達到200Mpa（單根），并錨固鎖緊。安裝錨具及內錨桿并張拉。

3.2.3 斜拉索第一次張拉

首先安裝拉索套管，準確定位并固定，然后安裝斜拉索并與掛籃弧首處的牽索系統相連接，并通過第一次張拉控制掛籃標高到位。

3.2.4 節段梁體澆筑

掛籃懸澆節段梁體應邊主跨、上下游對稱、均衡澆筑，嚴格控制混凝土澆筑期間兩側不平衡荷載，以保證施工安全。混凝土灌注順序：由前往后，先底板、肋板、橫隔梁，后頂板。混凝土澆注過程中，實時監控掛籃標高，根據監控提出的要求，張拉調整斜拉索，控制掛籃標高，然后對稱澆注剩余混凝土。

3.2.5 拉索體系轉換和張拉

梁體混凝土強度和彈性模量達到設計要求后，張拉體內預應力束，張拉完畢后立即進行壓漿。完成后立即開始進行拉索體系轉換，即牽索系統的千斤頂張拉出一定行程，將斜拉索錨固端的冷鑄錨錨環緊密的連接在梁體錨墊板上，千斤頂回油，拆除牽索系統的錨固螺栓，拆除牽索系統與斜拉索的連接，通過錨環將斜拉索索力轉換至梁體結構上，從而實現體系轉換。體系轉換后，通過塔上千斤頂張拉斜拉索至監控給出的索力值，并進行錨固，完成節段主梁施工。

4 協作跨及錨固跨主梁施工

主梁錨跨段及協作段采用滿堂支架進行施工，現澆支架采用鋼管與大型工字鋼作排架支承。施工支架搭設完成后，應進行等量預壓，以消除非彈性變形和測算彈性變形值，作為立模標高的修正依據。

主梁模板包括底模、側模、內模和端模模板，模板均采用竹膠板。底模標高鋪設時應根據預壓結果進行預設拋高，保證成橋后主梁線形。

梁體鋼筋在加工棚內下料，待底模板安裝完成后，運至現場在模內綁扎。同時按設計進行塑料波紋管預應力管道安裝，先按管道坐標焊制管道“井字型”定位鋼筋。為了保證預應力管道的通順，適當增加定位筋。

錨固跨索套管安裝應嚴格按鋼套管的平面位置，標高及角度精確測量定位。其方法步驟為：在模板調好的基礎上，放出索套管中心在底模上的十字線，安裝索套管定位架，然后吊裝索套管，將索套管進行精確定位，必要時加微調裝置調整，達到要求后，將索套管固定在定位支架上。

混凝土灌注順序為先底板，后肋板、橫隔梁，最后后頂板。

主梁錨跨段混凝土澆筑時，應自節段南端向5#輔助墩方向澆筑，主梁協作段混凝土澆筑時，應自節段北端向1#輔助墩方向澆筑，以使支架變形在橋墩部分砼澆筑前完成，避免因支架下沉造成梁體開裂。

5 合攏段施工

南平閩江大橋主橋邊跨合攏段包括錨固跨合攏、協作跨合攏和中跨合攏，合攏長度均為2米，橫向斷面采用主梁標準斷面。混凝土根據設計要求采用微膨脹自補償混凝土，混凝土摻加劑要求確保對混凝土強度及和易性等性能不得有損害。

5.1 合攏前的準備工作

5.1.1 標準節段施工完成以后，將已張拉的斜拉索索力、主梁標高、主塔位移重新測一次，確保合攏前結構狀態達到設計要求。

5.1.2 撐架合攏前連續三天分不同時段，不同溫度量測梁端間隙及梁端標高，每2小時量測一次，記錄時間及氣溫，提交設計，由設計根據實測報告確定合攏溫度。

5.1.3 按照設計提供的合攏撐架設計圖紙，提前加工好合攏撐架備用。

5.1.4 提前完成單側撐架的焊接工作，以節約合攏撐架正式焊接時的時間。

5.2 合攏撐架的布置

邊跨合攏撐架采用8組外置式雙拼工字鋼，橫橋向對稱布置，橋面完成合攏以后拆除。

5.3 合攏段施工工藝

5.3.1 梁端配重

按照監控指令要求在梁端進行臨時配重，配重水箱配重，均勻布置，以便于在混凝土澆注時等重量代換。

5.3.2 合攏撐架的施工

合攏撐架布置采用8根雙拼工字鋼制作，上下游對稱布置。

嚴格按照圖紙要求進行合攏撐架的安裝，首先在施工標準節段及錨固跨時預埋件安裝必須準確，并與梁體鋼筋等牢固連接，確保混凝土澆注過程中位置準確。

在白天焊接完成合攏撐架的一端，為確保最后合攏鎖定時能夠在很短的時間內完成撐架鎖定工作，安排8個電焊工同時進行施焊作業，在白天交錯焊接完成其中一端的連接，上層撐架先焊接完成16號節段的焊接，下層撐架先完成錨固跨的焊接，然后在設計要求的合龍溫度下迅速進行焊接，并在設計規定的時間內焊接完畢。

5.3.3 混凝土澆注

混凝土的澆注時間按照設計及監控等有關單位的指示進行澆注，混凝土澆注過程中按照澆注數量卸載配重材料。

6 體系轉換

6.1 體系轉換步驟

6.1.1 主跨合攏段施工完成，按照給定順序張拉完成中跨通長束的預應力。

6.1.2 安裝完成粘滯式阻尼器。

6.1.3 首先拆除3#主塔臨時固結，對主梁的縱向位移進行實時觀測，待主梁位移穩定后，再拆除4#主塔臨時固結，并對主梁的位移進行實時觀測，體系轉換完成。

6.2 臨時固結拆除

臨時固結包跨扭轉約束和縱向約束。扭轉約束采用的是硫磺砂漿臨時支座與豎向精軋螺紋鋼錨固。21#斜拉索調整完成以后，使用60t張拉千斤頂超張拉豎向精軋螺紋鋼，使錨固螺母放松，人工拆除錨固螺母，完成精軋螺紋鋼的拆除。精軋螺紋鋼筋放松時4臺千斤頂4個塔柱同時進行對稱施工，按照施工設計給定的順序分級交叉進行，螺母放松過程中，施工作業人員盡量遠離千斤頂，以避免因為拉力過大損壞精軋螺紋鋼筋給施工作業人員造成不必要的損傷。扭轉約束精軋螺紋鋼在當天溫度最高的時間解除。

硫磺支座的拆除采用噴燈或氣割進行溶化，剩余混凝土支座采用人工鑿除。縱向約束采用硫磺砂漿，在扭轉約束拆除完成以后直接溶化。

經驗總結

通過福建南平閩江大橋主梁施工，積累了一些斜拉橋前支點掛籃施工主梁的施工經驗，給以后的施工提供借鑒。

[1]公路橋涵施工技術規范（JTJ041－2000）[J].

[2]范立礎.斜拉橋建造技術[M].人民交通出版社.

[3]周孟波.斜拉橋手冊[M].人民交通出版社，2004.3.