廈漳跨海大橋鋼箱梁施工關鍵技術

趙鹍鵬 陳山亭

（中鐵大橋局集團第五工程有限公司 九江 332001）

1 工程概況

廈漳跨海大橋北汊主橋為5跨（95 m＋230 m＋780 m＋230 m＋95 m＝1 430 m）連續半漂浮體系雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋。全橋鋼箱梁劃分為10種節段類型、99個節段。其中北汊北半主橋墩頂區共9個梁段（索塔區墩頂5個，臨時墩頂1個，輔助墩頂1個，過渡墩頂2個），輔助墩墩頂梁段最重，為361 t。鋼箱梁節段類型及編號見圖1。

圖1 北汊北主橋上部結構立面圖（單位：cm）

鋼箱梁主梁設計成全斷面整體式，采用扁平流線形封閉結構，上翼緣采用正交異性板結構。標準梁段長15 m，寬38 m，中心線處梁高3.5 m。其標準橫斷面構造見圖2。

圖2 鋼箱梁標準橫斷面構造圖（單位：cm）

2 技術難點

（1）施工區域處于淺灘區，平均低潮位時部分海床面露出，平均高潮位時水深3.8～6.2 m，浮吊有效作業時間短（只有3～4 h），不具備作業條件。若采用浮吊施工，需進行大量的疏浚工作。

（2）主橋跨度大，鋼箱梁對日照及溫度變化異常敏感，線型控制及合龍難度大。

（3）鋼梁節段體積大（38 m×15 m×3.5 m），最大吊重達400 t（吊具約40 t），吊高達60 m。懸臂拼裝中跨初始節段時，運梁船無法到達鋼梁鉛垂起吊位置，船體緊靠支棧橋后，距鉛垂起吊位置6 m。

3 總體施工方案

根據施工技術特點不同，全橋鋼箱梁安裝分為墩頂梁段、標準梁段、邊跨合龍段、中跨合龍段4個類型。其中墩頂9節梁段均采用活動支架輔助不變幅架梁吊機施工［1］；標準梁段采用兩臺架梁吊機對稱懸臂拼裝施工［2］；邊跨合龍段采用斜拉索超張拉輔助懸臂拼裝施工［3］；中跨合龍段采用頂推輔助配切法施工［4］。

4 主要工況及關鍵技術

全橋鋼箱梁安裝共有7個主要工況及關鍵技術：索塔區5節梁段起吊頂推到位；索塔區5節梁段調位、焊接及第二臺架梁吊機拼裝；塔梁臨時固結；標準梁段懸臂拼裝；臨時墩、輔助墩和過渡墩墩頂梁段吊裝；邊跨合龍及體系轉換；中跨合龍及體系轉換。

（1）索塔區梁段起吊頂推到位。索塔區5節梁段利用活動支架輔助JQJ400型架梁吊機逐段從小里程起吊，在支架上向大里程頂推滑移就位。梁段吊裝及縱移示意圖見圖3。

圖3 索塔區墩頂梁段吊裝及縱移圖

（2）索塔區梁段調位、焊接及第二臺架梁吊機拼裝。塔區5節梁段初步就位后，安排好調位順序及工作程序，在梁段調位的同時，完成第二臺架梁吊機的拼裝及已調好梁段間的焊接工作。

（3）塔梁臨時固結。鋼梁懸臂拼裝過程中，為防止鋼梁與主塔之間產生縱、橫、豎向位移及轉角，在索塔區進行塔梁縱、橫、豎向臨時固結。豎向臨時拉索和橫向約束均在塔區A梁段精確調位完成后安裝，縱向臨時拉索在A梁段與B梁段焊接完成后進行，拉索張拉采用200 t穿心式千斤頂，按照大小里程、上下游對稱同步的原則分2個批次張拉完成。

（4）標準梁段施工。標準梁段采用懸臂拼裝法施工。懸臂拼裝中跨初始節段時，運梁船無法到達鋼梁鉛垂起吊位置，船體緊靠支棧橋后，距鉛垂起吊位置6 m，此節梁段利用運梁船上的2臺卷揚機走滑車組進行平拉蕩移提升。

（5）其他墩頂梁段安裝。在臨時墩、輔助墩、過渡墩墩頂前方梁段（編號分別為 M6，SH1，SH2）施工之前，先采用活動支架輔助架梁吊機將臨時墩、輔助墩、過渡墩墩頂梁段（編號分別為M7，S13，S17和S18）吊放至墩頂指定位置（比設計往背塔向偏移20 cm）暫時存放，待懸臂安裝完成前方梁段后，架梁吊機前移1個節段，重新起吊墩頂梁段按照懸臂拼裝方式與前一梁段匹配安裝。過渡墩墩頂梁段安裝見圖4。

圖4 過渡墩墩頂梁段安裝示意圖

（6）邊跨合龍及體系轉換。輔助墩墩頂梁段S13起吊后，架梁吊機站位的鋼梁懸臂前端比起吊前下撓72 cm，無法與墩頂梁段正常匹配。根據計算，將墩頂梁段之前的3節梁段對應的斜拉索提前超張拉一定量，使已拼鋼梁前端上抬57.4 cm，就可滿足墩頂梁段懸臂拼裝的要求。墩頂梁段S13匹配焊接完成后，其對應的斜拉索B15初張拉，將支座上擺與鋼梁底板連接，架梁吊機前移，B15索終張拉，S13梁壓重約98 t，使支座頂面達到設計標高。在夜間將鋼梁與墩頂臨時固結，向墩身支座預留孔內灌漿錨固支座，天亮前解除鋼梁與墩頂的臨時固結，完成邊跨合龍及體系轉換。邊跨B12～B14索回調，同時安裝SH1、S13剩余壓重塊約657 t，進行下一梁段懸臂拼裝。過渡墩墩頂梁段S18參照輔助墩方法安裝支座。

（7）中跨合龍及體系轉換。中跨合龍是鋼箱梁安裝的一個重要環節，合龍口狀態對日照及溫度變化異常敏感，為確保中跨合龍的可控性和工程質量的可靠性，中跨合龍采用頂推輔助配切的合龍方案。利用縱向臨時拉索作為頂推張拉構件進行頂推。

利用4束塔梁臨時縱向拉索將鋼梁向邊跨方向頂推，使合龍口寬度增加10 cm，合龍段在白天提前起吊嵌入合龍口，在夜間達到合龍溫度時，進行快速匹配焊接，在清晨07：00之前完成腹板及其附近區域頂底板焊接。此區域焊接工作完成后，及時解除塔梁臨時固結，完成體系轉換。

5 結語

廈漳大橋鋼箱梁節段安裝施工技術大膽創新，索塔區、臨時墩、輔助墩、過渡墩墩頂9節梁段均采用活動支架輔助不變幅架梁吊機吊裝施工，解決了淺灘區浮吊無法作業的難題，避免了大量的疏浚工作；索塔區5節梁段調位、焊接及第二臺架梁吊機拼裝同步進行，提高了工作效率；邊跨合龍段采用斜拉索超張拉輔助懸臂拼裝施工，避免了合龍口觀測、合龍段姿態調整及合龍口臨時連接等大量工作，降低了施工難度，提高了匹配精度和成橋線型質量；中跨合龍段采用頂推輔助配切法施工，加快了合龍速度，提高了合龍精度。成橋后各項技術指標均滿足規范要求：

（1）與當前施工階段計算線形比較，主梁高程偏差平均值12 mm，最大不超過45 mm（規范規定＜L／10 000＝78 mm）。

（2）主梁軸線≤±15 mm。

（3）索力最大誤差絕對值在10%以內，同索位上下游拉索索力誤差小于5%，各索應力均勻，安全系數滿足要求。

（4）塔偏實測值和計算值吻合良好，理論計算塔偏為－314.3 mm，實測塔偏為－273.6 mm，偏差值40.7 mm＜H／3 000＝76 mm，符合監控要求。

［1］ 趙鹍鵬，潘勝平.廈漳跨海大橋北汊斜拉橋墩頂區鋼箱梁架設方案［J］.橋梁建設，2012，42（5）：109－113.

［2］ 艾占祥.大跨度斜拉橋上部結構總體施工方案研究及應用［J］.世界橋梁，2008（S1）：1－3，10.

［3］ 吳運宏，岳 青.金塘大橋主通航孔斜拉橋合龍控制措施［J］.施工技術，2011，40（3）：15－17.

［4］ 陳 鳴，羅承斌.蘇通大橋主橋中跨頂推輔助合龍技術［J］.中國工程科學，2009，11（3）：75－80.