南汊主橋26#過渡墩邊跨合龍施工技術

吳小海

摘要：本文結合廈漳跨海大橋南汊主橋上部結構鋼-混組合梁26#過渡墩邊跨合龍施工實踐，經過提前現場監控量測和建模理論計算分析，采用岸側鋼梁整體縱移與繞支座適當轉動、斜拉索微調、懸臂端增加配重等措施，實現了邊跨鋼-混組合梁精確合龍。

Abstract： Combined with the construction practice of the closure of steel-concrete composite beam 26# transition piers with side-span， the superstructure of the main bridge of Xiazhang cross-sea bridge， through the field monitoring and measurement in advance and the theoretical calculation and analysis of modeling， by adopting the measures such as the integral longitudinal movement and proper rotation around the bearing of the shore side steel beam， the fine adjustment of the stay cable， and the increase of the weight at the cantilever end， the steel-concrete composite beam with side-span is accurately closed.

關鍵詞：斜拉橋;邊跨;合龍;施工

Key words： cable-stayed bridge;side span;closure;construction

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0136-02

1 工程概況

廈漳跨海大橋南汊主橋為135m+300m+135m雙塔雙索面鋼-混組合梁半漂浮體系斜拉橋，主橋長570m。索塔為H型C50海工混凝土結構，空心薄壁箱形截面，總高為137m。主梁采用雙工字型鋼主梁與混凝土橋面板共同受力的組合梁，兩者之間通過剪力釘實現共同受力。鋼梁結構由鋼主梁、橫梁、小縱梁、檢修道、導流板、錨拉板等組成，雙工字型鋼主梁橫向中心距為34.0m，混凝土橋面板厚均為28cm，主梁全寬40m（含檢修道、導流板）。全橋共劃分為7種梁段類型（A～G），共94個梁段，劃分為47個節段，分索塔區梁段，標準段，中跨合龍段，邊跨端部梁段。索塔區為A、B兩類梁段（即主墩0#塊長19.5m和中跨1#塊、邊跨1#塊長15.5m）均在支架上拼裝;C、D為標準梁段（分別長11.5m、7.75m），E為中跨合龍段（長4m），F為過渡墩合龍梁段（長8.75m），均采用橋面吊機懸臂拼裝;G為邊跨端部變截面梁段（長19.5m），采用宏力900t浮吊在墩旁支架上拼裝。斜拉索采用熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索，全橋共4×12×2=96根斜拉索。（圖1）

南汊主橋26#過渡墩緊鄰漳州岸塊石回填灘涂帶，根據這一現場施工地理條件，邊跨側BL10梁段采用宏力900t浮吊海上散件拼裝法進行拼裝。首先吊裝端橫梁HL7，放置于指定位置。就位后，吊裝兩根主縱梁與端橫梁HL7栓接，而后依此由邊跨側向中跨側吊裝橫梁HL6、HL5、HL4及HL3。BL10梁段吊裝就位時，需往引橋方向偏移100mm安裝（經計算，至少偏移88mm，才能水平起吊BL9梁段主縱梁入合龍口，綜合考慮頂推、凈寬等因素取100mm），以保證邊跨BL9梁段在邊跨合龍施工時，能夠順利地水平吊入合龍口。25#主塔中、邊跨側采用橋面桁架吊機懸臂拼裝至ZL8、BL8梁段，均為海上運梁船上起吊、散件拼裝施工方式。

為了便于BL9梁段吊裝時運梁船能停泊到位，需提前將河床進行清理與疏浚，對緊鄰26#過渡墩坡岸進行噴漿支護，防止潮汐沖刷造成邊跨支架基礎發生沉降與位移，并做好基礎沉降監測工作。

2 邊跨合龍前的施工準備

①26#過渡墩BL10梁段已散拼就位，里程、軸偏、標高均按監控要求調整到位，26#過渡墩墩頂永久支座處BL10梁段標高不變，以支座為軸適當轉動，將BL10梁段合龍口處標高抬高5cm，便于合龍口狀態（轉角、標高）調整。同時確保BL10梁段向引橋方向偏移100mm，接著采用高強螺栓替換B10梁段的沖釘，完成高栓施擰工作。

②BL10梁段縱向頂推設備均已安裝到位，千斤頂、橫移鎬、液壓油泵等設備經調試運行正常，上、下游頂推設備均滿足大噸位同步頂推施工要求。現場頂推設備實物見圖2所示。

③橋面吊機對稱懸臂拼裝完成ZL8、BL8梁段，并完成橋面吊機前移與中、邊跨C8斜拉索二次張拉工作。結合邊跨合龍時的施工工況，中、邊跨C6、C7、C8斜拉索張拉時的索力值需提前結合合龍口配重、B10梁段合龍口前端的標高與轉角綜合確定，便于合龍口姿態調整。

④邊跨合龍段LB9梁段長8.75m，其中主縱梁加錨拉板共計重約20t，橫梁分3類共3片，其中最重為HL3，長32.98m，重31.3t。受26#過渡墩側河床水深限制，運梁船停靠困難，需提前將主縱梁采用橋面吊機的卷揚機轉運至小船上固定，在漲潮時由小船運輸主縱梁至指定位置用橋面吊機千斤頂進行吊裝。橫梁吊裝則在漲潮時采用蕩移法的方式，叢運梁船上直接用橋面吊機的卷揚機從外至里的吊裝順序吊裝。

3 合龍口狀態調整與理論計算

為滿足邊跨合龍施工要求，需對合龍口狀態進行理論計算與精確調整，使合龍口兩側里程、軸偏、標高、轉角滿足合龍精度要求。監控單位結合合龍時的施工工況，采用無應力狀態控制法，利用斜拉橋監控分析軟件SCDS2008進行分析計算，綜合考慮的施工因素有：

①BL8梁段安裝后，25#主墩中、邊跨C6、C7、C8斜拉索二次張拉后索力與標高實測值;②為使合龍口兩側轉角、高程一致，將26#過渡墩BL10梁段合龍口處標高抬高5cm;同時在B8梁段合龍口前端配備一定的均衡臨時壓重;③BL9、ZL9梁段兩片主縱梁起吊后的橋面吊機前、后錨點的支反力與錨固部位;④中、邊跨施工進度與施工臨時荷載分布;⑤邊跨合龍前的連續監控量測數據。

經過計算分析與比較，通過提前調整中、邊跨C6、C7、C8斜拉索二次張拉索力、岸側鋼梁整體繞支座適當轉動、合龍口增加一定的配重后，即可保證橋面吊機在起吊BL9梁段主縱梁工況時，合龍口姿態（主要是高程、轉角指標）滿足合龍精度要求，且安全可靠，成橋后線形、內力逼近設計狀態。

經分析計算后得出，在B9梁段上設置臨時壓重，壓重量為3.9m×166.5kN/m為最佳，臨時壓重包括3塊永久橋面板及臨時壓重水箱，且所有壓重均應上、下游對稱布置。

在該索力與配重下，橋面吊機在起吊BL9邊跨合龍段主縱梁工況時合龍口的高程、軸偏及傾角為合龍最佳效果，其現場實測數據見表1所示。

4 邊跨合龍施工步驟

①搭設邊跨鋼管支架平臺，設置高程調節裝置（鋼楔墊塊及橫移鎬），采用浮吊吊裝LB10梁段主縱梁、橫梁及小縱梁，并在支架上拼裝成整體。BL10梁段就位時，縱橋向引橋方向平移10cm，合龍口側頂升5cm;②BL8梁段施工完成后，對邊跨合龍口進行24h測量監控，根據監控數據與指令對合龍口姿態進行精調，BL8梁段采用臨時壓重與手拉葫蘆進行姿態調整;③待邊跨合龍口姿態按照監控指令要求調整完畢后，海上吊裝BL9梁段主縱梁，進入合龍口，與BL8梁段進行匹配并永久栓接，同時對稱吊裝中跨ZL9梁段;④將BL10梁段向中跨側同步頂推10cm，精調合龍口兩側橫向位置、標高與傾角一致，采用撐角將其與BL9梁段進行臨時鎖定，待夜間溫度穩定后（夏天為凌晨0：00以后），進行精確匹配并對合龍口進行永久栓接，然后安裝橫梁、小縱梁等構件;⑤掛設并初張拉C9斜拉索，解除邊跨支架臨時約束;⑥BL9梁段栓接完畢后，所有拼接板的螺栓孔眼重合非常好。

5 結束語

福建廈漳跨海大橋南汊主橋采用岸側鋼梁整體縱移與繞支座適當轉動、斜拉索微調、懸臂端增加配重等措施，通過提前建模，反復分析計算和大量的測量數據研究，克服了建模計算困難、邊跨鋼梁自重大、散拼施工工序多、施工干擾大、合龍精度高等難題，在短短的6h內一氣呵成，安全優質地完成了此次邊跨合龍，為類似橋梁邊跨合龍施工提供了寶貴的實踐經驗。

參考文獻：

[1]JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]JTG F80/1-2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3]張海英，冷亞楠，嚴軍.矮塔斜拉橋邊跨合龍施工新技術[J]. 公路交通科技（應用技術版），2015（10）.