泉州灣跨海大橋淺水區六車道節段箱梁懸掛拼裝工藝

黃浩偉

(中鐵大橋局集團第二工程有限公司,江蘇南京 210000)

泉州灣跨海大橋淺水區六車道節段箱梁懸掛拼裝工藝

黃浩偉

(中鐵大橋局集團第二工程有限公司,江蘇南京 210000)

本文以泉州灣跨海大橋六車道5Om節段箱為實例,重點介紹TP5O架橋機的工藝參數和懸掛拼裝施工中梁段懸掛順序、定位、膠拼、荷載轉換及吊具拆除的方案和施工技術特點。通過不斷的總結和探索,結合國內相同及類型橋型的施工特點,對施工過程中易發生和需重點注意的施工環節做了簡要介紹并提出了相應的技術措施,對今后同類型橋梁的施工具有一定的借鑒意義。

泉州灣跨海大橋 節段箱梁 懸掛拼裝

1　概述

泉州灣跨海大橋工程起于晉江南塘，與泉州市環城高速公路晉江至石獅段相接，在石獅、蚶江跨越泉州灣。六車道50m跨預應力混凝土連續箱梁共12聯單幅77孔，雙幅橋布置(橋型布置如圖1，圖2所示)。

箱梁采用單箱單室斜腹板箱梁型式，梁高3.0m，箱梁頂板寬16.3m，底板寬7.4m，翼緣懸臂長3.53m，頂板厚28cm。從墩頂至跨中:節段底板厚依次為60cm、50cm、40cm、27cm，腹板厚依次為70cm、55cm、45cm。中間墩墩頂橫隔梁厚2.5m，過渡墩墩頂橫隔梁厚2.2m。箱梁中跨共有15塊預制節段，即兩個半塊0#節段，2#～15#節段各一塊，邊跨預制段為墩頂1#塊一塊，0#塊半塊，2#～15#節段各一塊，共計15.5塊，最大節段重量達175.2噸。箱梁節段預制選用短線匹配法在預制場預制，配置2臺200T軌道式移梁車從梁場運梁，沿運梁便道運梁至TP50架橋機下方，由架橋機直接從地面提梁安裝。后期由200t提梁機提升節段梁至橋面運梁臺車上再運至架橋機尾部喂梁的方式進行整孔懸掛拼裝架設。

2　TP50架橋機

泉州灣跨海大橋使用TP50架橋機由TP75架橋機改制成。TP50架橋機由主桁結構、支承結構、起重天車和整機橫移機構四大部分組成，起重支承結構包括前支腿、中支腿、后支腿三大部件(整體布置如圖3所示)。在箱梁懸臂拼裝時，主桁架由前支腿和兩個中支腿支承完成節段拼裝、架設。架橋機移動時，由前后兩中支腿承擔架橋機傳來的主要荷載完成主桁的縱移。前、后中支腿完全一樣，可相互倒換。當過孔架設時，僅需相應改變中支腿位置即可。TP50架橋機技術參數如表1所示。

3　懸掛施工工藝

架橋機完成墩旁托架和墩頂梁段施工后就要進行節段梁段的懸掛施工。為保證懸掛段架設的安全和線型，需調整架橋機縱向位置，使架橋機主桁的支點位置對準后中支腿承座中心，保證箱梁懸掛時架橋機主桁結構安全。為保證懸掛段線型，懸掛前需通過后中支腿橫移油缸將架橋機橫向位置進行調整，使架橋機能滿足架梁需要。

3.1箱梁懸掛梁段吊裝

箱梁施工時首先按照15、2、14、3、13、4、12、5、11、6、10、7、9、8#塊段的順序依次吊裝將2#-15#節段全部懸掛在架橋機上，消除架橋機的變形，然后按2#～15#塊的順序調整梁塊的位置，2#到墩頂塊的距離為15cm，其他梁段的距離為5cm，14#塊臨時錯開布置在下層3.5m高度(如圖4所示)。

觀察因節段箱梁懸掛對架橋機產生的變形影響，以及可對后續箱梁調節提供數據支持，在每懸掛一片節段箱梁時，測量組應對架橋機主桁進行變形監測。

3.2節段定位

2#塊～15#塊全部懸掛完成后，測量0#節段的實際坐標，根據計算得出0#與2#(15#)節段之間濕接縫的實際寬度(理論為15cm)與2#(15#)塊的大致標高及平面位置。通過臨時定位裝置連接濕接縫處，完成后測量2#(15#)節段的空間位置，與監控位置相比較，如有偏差，再進行微調，直至與監控位置相符為止。

圖1　淺水區六車道預制箱梁橋式圖

圖2　六車道預制箱梁截面圖

圖3　TP50架橋機整體布置圖

表1　架橋機主要技術參數表

圖4　TP50架橋機梁段懸掛圖

表2　架橋機吊桿拆除順序

3.3#-15#節段調節及膠拼

(1)測量2#節段的竣工數據提供給監控單位，形成3#節段的監控定位數據。

(2)安裝3#塊的吊具，解除Φ50精軋螺紋吊點，將箱梁重量轉換到吊具上，利用天車將箱梁緩慢的靠近2#節段，用木楔在兩梁段接縫間臨時塞墊，防止梁段撞傷。

(3)待箱梁穩定后，移除木楔，利用天車的三向調整裝置對箱梁進行三向調節，一般以匹配面標高與2#節段一致，剪力鍵與2#塊吻合為宜。檢查箱梁節段標高、中線和匹配面的情況，檢查預應力孔道接頭對位情況，合格后用白板筆做好標記，方便涂膠后對位。

(4)然后梁體移開15cm，用于環氧膠涂刷。確保涂刷均勻，箱梁四周邊緣處應稍微加厚1-2mm，確保環氧膠能填充整個斷面。涂膠時間應控制在20分鐘之內。

(5)通過測量組提供的定位數據決定環氧墊片的抄墊位置，將環氧墊片用環氧膠固定在指定位置，注意固定牢固，不可掉落。

(6)完成涂膠后，經現場技術人員檢查合格后，通過起重天車將梁段合攏至完全匹配(保證預拼時所做的標記線一致)。

(7)同步、對稱的進行臨時預應力張拉。

(8)重新安裝Φ50精軋螺紋，利用100T千斤頂張拉將箱梁荷載由天車轉換至架橋機主桁。

(9)用通孔器對預應力孔道進行通孔檢查，防止環氧膠涂刷過多將孔道堵塞。

(10)測量人員測量3#節段的竣工數據，為下個節段的定位數據提供依據。

(11)拆除吊具，然后安裝4#節段的吊具。

(12)循環施工，直至2#節段-15#節段全部調整及膠拼完成。

3.4荷載轉換

節段梁膠拼完成后重新安裝Φ50精軋螺紋，利用100T千斤頂張拉將箱梁荷載由天車轉換至架橋機主桁。共配備4臺100T千斤頂同時作業，依據梁段重量的形成數據進行張拉，完成后，可拆除吊具。

3.5懸掛吊桿拆除

箱梁預應力張拉完成后，利用100t千斤頂對吊桿進行卸載，由于箱梁張拉后起拱和架橋機主桁變形不一致，為保證結構安全，卸載采用分級卸載方式(吊桿拆除順序如表2所示)。

(1)施工準備。準備8臺張拉油泵以及8臺千斤頂，對卸載過程進行驗算，計算卸載張拉力及制定拆除步奏。通過計算可知架橋機主桁和混凝土箱梁在吊桿拆除過程中受力滿足要求，吊桿的最大受力為70.2t。

(2)卸載時按照計算順序以及張拉力進行卸載，卸載時應有專人指揮，特別是油泵操作人員應嚴格按照指揮進行。

(3)在吊桿的松拆過程中，天車和小行車的移動會影響到架橋機主桁的變形、成橋線性以及吊桿的拉力分配。因此，在吊桿的松拆過程中，禁止天車和小行車移動。

4　結語

本文結合泉州灣跨海大橋實例重點介紹了TP50架橋機懸掛吊裝節段梁階段的施工過程和施工過程需要注意的細節，對相同及類似項目有一定的參考作用。該項技術適用于中等跨徑、橋梁總長度較長的海上、大型河流湖泊、山區橋梁以及城市高架與輕軌等上部結構箱梁施工，并且工期緊的工程采用最為合適。左幅38孔梁段，2012年12月6日開始架設2013年11月29日結束。同時需要注意節段梁施工技術性強，風險性大，因此在工程實踐過程中，施工人員要求素質高，且組織分工細致，專人專職控制過程中的每個環節才能確保施工質量和施工安全。