鋼箱斜拉橋主橋中跨合龍方案優化研究

■李典豪，周 旭 ■貴州高速公路集團有限公司，貴州 貴陽 550004

1 工程概況

荊岳長江公路大橋跨江主橋為雙塔鋼箱梁與預應力混凝土箱梁相結合的混合梁斜拉橋，主橋跨徑組成為(100m +298m)+816m +(80m+2 ×75m)，采用半飄浮體系，主橋南跨布置見下圖1。主梁由扁平鋼箱梁和分離式混凝土邊箱梁組成，主梁的鋼-混結合面設在離29 號墩中心26m 處的中跨側，結合面以北為鋼箱梁，鋼箱梁長1178m，主梁高3.8m、寬38.5m。主梁共劃分為107 個梁段，鋼箱梁標準梁段長15m，混凝土梁標準梁段長7.5m，中跨合龍段長16.4m、重305t。橋塔為H形，塔高265.5m(北)和224.5m(南)。每塔各設26 對斜拉索，斜拉索采用低松弛高強度平行鋼絲索，最大索力達7500kN，最長達443m。該橋鋼箱梁采用橋面吊機懸臂拼裝施工，混凝土梁采用高空支架預制拼裝施工，全橋采用自適應無應力構形法進行施工控制。中跨合龍段采用2 臺橋面吊機抬吊施工，中跨合龍是全橋施工和施工控制工作的關鍵。

2 中跨合龍方案優化研究

2.1 方案設計

(1)幾何尺寸法:調整合龍口的寬度來適應合龍段的長度，通過在斜拉橋塔梁連接處設置縱向頂推裝置，用千斤頂對主梁進行雙向縱向頂推實現合龍口間距調整。

(2)配切法:調整合龍段的長度來適應合龍段的寬度，合龍前實測合龍段寬度，根據合龍口寬度確定合龍段的下料長度。具體操作為:在溫度較低時，合龍口寬度大于合龍段長度，此時吊入合龍段，對合龍段進行精確定位，然后等溫度回升，當溫度升高時合龍口寬度縮小，當焊縫寬度滿足要求時即進行打碼焊接，完成合龍。

2.2 合龍段施工控制計算分析

采用幾何尺寸法，通過縱向頂推裝置，用千斤頂對主梁進行雙向縱向頂推實現合龍口間距調整，而縱向牽引力為最重要因素，考慮支座摩阻效應(支座摩擦系數取為0.05)，計算得出縱向牽引力與牽引行程之間的計關系如下表1 所示。

表1 縱向牽引裝置牽引力和主梁位移的關系表

使用梁段配切法進行合龍時需要密切注意溫度的影響，對懸臂端前端幾段梁的標高進行48h 連續觀測以確定溫度變化與合龍口順橋向距離、合龍口兩側標高的關系，為精確得到均勻溫度下合龍段配切長度做準備。

表2 最大懸臂狀態溫度影響理論計算結果表

3 兩種方案的比較分析

4 結論

中跨合龍采用兩種方案的結合-半配切半頂推的施工方案，通過統計方法預測合龍溫度為22℃，在此基礎上考慮多種因素影響，精確計算合龍段無應力下料長度為16.454m，將合龍段在工廠精確匹配預制，設置牽引裝置調整合龍口寬度，采用逐縫調整合龍縫寬度的方法進行合龍段位形調整，最終順利實現中跨的高精度合龍。

［1］涂光亞，顏東煌，陳常松，易壯鵬.荊岳長江公路大橋中跨合龍施工技術［J］.橋梁建設，2013(43).

［2］丁望星，姜友生.荊岳長江公路大橋設計［J］.橋梁建設，2011(4).