一種用于結合梁斜拉橋主梁邊跨合龍的新方法

代岳龍　尹華博

摘要：本文介紹一種用于結合梁斜拉橋的主梁邊跨合龍施工方法，邊跨末端梁段不進行懸拼安裝，末段鋼梁拼裝利用落地鋼管支架施工，端橫梁鋼筋混凝土采用腳手架施工，在邊跨末端梁段與次末端梁段之間增加邊跨合龍口，通過末梁段反向預偏（含支座頂板）-頂推回位，有效解決了結合梁在端橫梁澆筑后與標準結合梁段合龍匹配難題。

關鍵詞：端橫梁；反向預偏；頂推回位；邊跨合龍

中圖分類號：U448.27 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）06-0046-02

對于鋼一砼結合梁設計一般在邊跨末梁段采用鋼筋混凝土端橫梁作為配重，端橫梁采用現澆并與鋼梁形成整體，并通過豎向支座與墩臺連接。因端橫梁施工周期較長，且結合梁在大懸臂狀態下，由于溫度、風振等因素影響，處于一個不穩定狀態，混凝土澆筑質量難以控制。傳統的施工方法一般有兩種：一種是在澆筑端橫梁前通過設置臨時固結將末段鋼梁三向固定；另一種是將端橫梁設置成整體鋼箱結構，鋼梁與鋼箱可靠連接后在鋼箱內澆筑混凝土。對于第一種方法因結合梁主梁在懸拼施工中索塔區必須設置三向臨時固結，若在邊跨末節段再設置三向臨時固結，則整個邊跨主梁處于剛性約束狀態，在施工環境變化及各種荷載影響下，主梁極易產生次應力而導致變形、開裂等質量問題，且三向固結系統設計及施工都比較困難；對于第二種方法，雖然不需要臨時固結措施，但施工工藝復雜，受封閉空間影響，混凝土施工質量難以保證，尤其是混凝土收縮徐變極易導致混凝于與鋼箱脫空，形成空鼓。為解決以上工藝不足，提出一種新的主梁邊跨合龍施工方法，通過采用末梁段的反向預偏一頂推回位工藝，增設邊跨合龍口，可使結合梁標準節段懸拼與端橫梁施工互不干擾，最終次末段梁與末段梁精確合龍匹配，達到節約工期和提高施工質量目的。

1.基本原理

在結合梁主梁逐節段循環懸拼至次末梁段過程中，提前在設有滑道裝置的鋼管支架上拼裝邊跨末段梁段鋼梁，并反向預偏一定距離；鋼筋混凝土端橫梁則采用腳手架施工，其相對位置及支座頂板與末段鋼梁同向、等距進行預偏，增加邊跨合龍口，待次末梁段安裝完成后，通過正向頂推使末段梁段回位并與次末梁段對接合龍。

2.施工步驟與方法

2.1搭設鋼管支架及滑道系統

鋼管支架裝置需同時具備拼裝平臺和頂推滑移雙重功能，其設計應當充分利用現場已有周轉材料，并方便施工為原則；鋼管支架裝置包括鋼管立柱、平聯、支架橫梁、附著埋件、滑道系統。

在邊跨墩臺靠近跨中的一側搭設多根豎直布置的鋼管立柱，相鄰的鋼管立柱之間上部設有順橋向的平聯和橫橋向平聯，在澆筑邊跨墩臺時，在邊跨墩臺側壁預埋有附著預埋件，搭設鋼管支架裝置時，將順橋向平聯與附著預埋件焊接連接與邊跨墩臺在順橋向固結形成穩定體系。

2.2滑道系統裝置安裝

在鋼管立柱頂部布設支架橫梁，橫梁上方布置滑道；滑道的結構如圖2所示，滑道包括與支架橫梁頂面焊接的鋼板，鋼板頂面包不銹鋼板并涂刷油脂以減小摩擦系數（一般小于0.1）；滑塊采用鋼板盒結構形式制作成楔形以便于調整主梁縱坡；滑塊與末端梁底部抵接并加墊橡膠板，增加滑塊與末端梁之間的摩擦力，保證梁體頂推時的整體水平滑動。

2.3確定預偏尺寸

預偏尺寸AL按下式確定：

AL=L·a·AT+u·8；其中：L為主梁邊跨長度（m），a為線膨脹系數，按最不利工況考慮，取鋼材線膨脹系數a=12×10-6；AT為邊跨次末梁段安裝及頂推施工期間晝夜最大溫差（℃），u為壓縮量系數，一般施工階段索力為成橋索力的70%～80%，取0.2～0.3；δ為設計或監控單位提供的主梁邊跨成橋壓縮量。

2.4支座及鋼梁安裝

墩頂預留支座下螺栓孔，吊裝支座并按設計位置定位，灌注支座下螺栓孔固定；解除支座上、下鋼板臨時約束拉桿，利用支座本身縱向滑移性能，使支座頂鋼板向邊跨側預偏AL，然后再次將支座上下鋼板臨時拉桿連接，保持預偏姿態。

采用吊車將末段鋼梁按設計高程放置在滑道上，同時將末段梁整體沿順橋向向邊跨側偏移預偏尺寸AL，并對已經預偏的邊跨支座和末段梁進行臨時限位。

2.5端橫梁施工

端橫梁混凝土因大部分在墩臺上方，支架系統可采用獨立的扣件式腳手管支架，通過在墩頂上設置的卸荷塊，利用型鋼作為分配梁與腳手管支架共同形成施工平臺。

搭設腳手管支架，安裝鋼筋、模板及預應力，澆筑端橫梁混凝土；達到混凝土養護齡期后，張拉橫向預應力，拆除腳手架及模板。安裝頂推系統，當次末梁段施工完成后進入邊跨合龍階段。

2.6頂推合龍施工

（1）為保證合龍口線型，可根據監控計算，通過橋面吊機前移、臨時壓重以及調整次末段梁斜拉索索力等方式進行高程、軸線調整，使次末段梁與末段梁結合處誤差在1mm以內，以便于滿足邊跨合龍要求。

（2）在平聯上搭建操作平臺，焊接頂推反力鋼牛腿；根據摩阻力計算，選擇并安裝合適的千斤頂，千斤頂固定端抵接在邊跨墩臺側壁，輸出端抵接在鋼牛腿。

（3）在一天中溫差變化較小的時間段，解除臨時限位，啟動上、下游頂推千斤頂同步頂進，通過控制油閥來控制頂進速度，邊頂進邊觀測，直至末段梁螺栓孔群全部對齊拼接板孔群，立即施打沖釘完成合龍。為保證頂推過程中不產生較大的橫向位移，可在端橫梁與墩臺側向擋塊之間設置臨時限位軌道。

3.結論

結合梁斜拉橋邊跨設計為鋼-混+預應力結構端橫梁，與邊跨末梁段形成整體，通過采用預偏一頂推回位技術，將末段梁與支座整體預偏，確保次末段梁安裝空間不受氣候及施工條件影響，末段梁的端橫梁施工可與邊跨懸拼同步施工，大大節約了施工工期；通過在鋼管立柱頂部設置滑道，減小頂推力，且頂推回位對接可消除各種施工誤差，因小節段頂推合龍耗時較短（30分鐘以內可完成），大大減小了外界環境因素干擾，確保對接準確及施工質量。