波形鋼腹板PC 組合箱梁雙掛籃合龍技術

王 兵

[上海城建市政工程（集團）有限公司，上海市 200333]

1 工程概況

南昌市朝陽大橋主橋采用六塔七跨單索面多塔斜拉橋，跨徑布置為79 m+5×150 m+79 m。主梁采用單箱五室波形鋼腹板PC 組合梁，采用懸臂掛籃施工，每跨共分為10 個節段，節段長4.5 m，合龍段長1.6 m，共5 個中跨合龍段，合龍段梁高4.7m，頂板寬36.8 m，底板寬29.8 m，6 道波形鋼腹板，主梁橫斷面見圖1。

2 工藝流程及操作要點[1-4]

2.1 施工工藝流程

中跨合龍段采用雙掛籃合龍工藝，具體工藝流程見圖2。

2.2 操作要點

2.2.1 合龍段掛籃改造

（1）最后節段混凝土均澆筑完成后，將底籃前端走道平臺拆除，在底籃前端平臺上鋪合龍段底模（利用方木或型鋼抄墊），保證兩端底模順接。

（2）中跨合龍段前，結合合龍段施工及掛籃拆除的需求，合理布置前、后吊桿等預留孔道，掛籃布置及箱梁連接示意見圖3。

2.2.2 波形鋼腹板安裝

波形鋼腹板安裝在底板模板完成后進行；

安裝前，核查進場波形鋼腹板構件尺寸，準確無誤后方可進行；

安裝順序采用先兩側后中間，利用塔吊及設置在掛籃桁架上卷揚機吊起，并配合人工作業的方式進行，先與一邊的波腹板對位并臨時連接，調整前端標高軸線并與另一邊波腹板臨時連接后焊接。

安裝時，控制好波形鋼腹板的標高、各波形版段的橫向總體尺寸、螺栓孔位置等，各節段間接口的相對公差滿足規范要求。

2.2.3 合龍段鎖定

（1）中跨合龍段鎖定采用“掛籃+內外勁性骨架+波腹板”方案。

（2）中跨合龍段鎖定前，先利用掛籃主桁架前端對兩端最后節段標高進行調整，具體為：

a. 在6 片主桁架上焊接馬口，利用千斤頂對頂調節兩端最后節段標高到控制值，待合龍段鎖定時，將兩套掛籃相對應的6 片主桁架前端用鐵板焊接。

b. 標高調節到位后，分塊安裝合龍段波形鋼腹板，同時波形鋼腹板上下翼板接縫處采用鐵板焊接，為避免梁體溫度變形對合龍段波腹板產生附加應力，波腹板調整到位后，一端先焊接，另一端暫不焊接（只上螺栓）。

c. 最后進行勁性骨架安裝，因勁性骨架上下各6道，焊接工作量較大，時間較長，為避免梁體溫度變形使各勁性骨架受力不均，所有勁性骨架一端先焊接（注意不得與波腹板已焊接端位置相同），另一端暫不焊接。

d. 選擇一天中溫度最低時段，安排6 個以上焊工同時焊接勁性骨架、波形鋼腹板和掛籃主桁架，在第二天溫度上升前對合龍段完成鎖定。

圖1 主梁橫斷面圖（單位：mm）

圖2 中跨合龍段施工工藝流程圖

圖3 掛籃布置及箱梁連接示意圖

（3）鎖定前，注意先解除遠離固定墩一端的主墩上活動支座的臨時約束（靠近固定墩一端主墩暫不解除），以便支座滑移。

（4）考慮合龍期間可能發生溫度驟降的情況，為確保萬無一失，在將兩側掛籃主桁架前端利用鐵板焊接同時，將合龍段6 道波形鋼腹板上下翼板采用鐵板連接，可額外提供強大的鎖定力。

（5）勁性骨架施工：勁性骨架箱內預埋槽鋼應在合龍段兩側節段施工時提前安裝就位。為縮短鎖定焊接時間，可提前將合龍口一側（應注意不得與波腹板已焊接端位置相同）的勁性骨架焊接好，鎖定時安排熟練焊工同時焊接勁性骨架焊接作業。

2.2.4 底板鋼筋及預應力安裝

合龍后應力復雜，且由于合龍段處鋼筋和預應力管道布置密集，操作不便，施工時應確保鋼筋及預應力管道安裝位置準確，檢查接頭管的安裝質量，避免漏漿堵管現象。

2.2.5 內模安裝

為保證底板混凝土澆筑時的操作空間，內模支撐采用吊掛形式，即利用兩套掛籃前端的精軋螺紋鋼筋吊桿作為支撐。在前一節段施工完成后重新安裝掛籃前吊桿時，先在每根精軋螺紋鋼筋吊桿連接器上方加一個螺母和墊板（墊板在上方），合龍段內模安裝前，在吊桿墊板上設置雙槽16 鋼，再在槽16鋼上順橋向鋪10 cm×10 cm 方木，間距30 cm，方木上鋪18 mm 厚竹膠板作為模板，調整吊桿上螺母標高，使模板貼近節段頂板混凝土。

2.2.6 頂板鋼筋及預應力安裝

同底板鋼筋及預應力安裝。

2.2.7 混凝土的澆筑和張拉壓漿施工

（1）混凝土采用一次性整體澆筑，澆筑前3 d 應觀測已澆節段前端高程、里程變化情況；

（2）合龍段混凝土澆筑前，做好人、料、機的準備及技術交底工作，選擇在當天溫度最低時進行澆筑；

（3）合龍段底板混凝土澆筑時，在每個箱室頂板中間開天窗，尺寸約20 cm，以便軟管下放，且兩側設置混凝土溜槽至波腹板下方，確保波腹板下方混凝土澆筑密實；

（4）混凝土澆筑完成后，做好養護工作，保持混凝土始終處于濕潤狀態；

（5）中跨合龍段預應力張拉前，應先對遠離固定墩一端的主墩縱向活動支座約束進行解除，解除方法為拆除支座上下鋼板間的臨時連接螺栓即可。

2.2.8 合龍段施工控制要點

（1）中跨合龍段合龍澆筑和臨時支架或掛籃拆除前，應按要求設置觀測點，監測合龍和支架或掛籃拆除作業時，梁面高程和平面位置變化情況。

（2）控制好合龍段兩側高差，必要時可采用掛籃主桁架對頂等措施進行調整。

（3）合龍期間，對有可能導致梁體受力發生改變的作業，諸如：所有掛籃移位（含前移或后移）、移除、支架的拆除等，須經技術負責人的同意后方可實施。

（4）嚴格按照方案執行臨時支墩和活動支座約束的解除時間和方法，應安排專人觀測合龍段鎖定前與合龍段縱向束張拉完畢期間支座的變化復位情況，做好記錄。

（5）加強邊中跨合龍段外模與已澆筑混凝土段結合緊密程度檢查，如發現有密貼不緊的，在中跨合龍段混凝土澆筑前，應用千斤頂對相應吊桿各施加約15 t 的預緊力，防止出現錯臺和不均勻沉降現象。

2.2.9 中跨掛籃拆除施工

（1）拆除流程：兩側翼板及導向系統整體下放至底籃平臺上→翼板及底籃系統整體下放至駁船上→橋面上起吊系統拆除→主桁架拆除→松開錨固并拆除軌道梁。

（2）兩側翼板及導向系統整體下放

a. 翼板模板系統先整體下放約50 cm，再用4 臺5 t 倒鏈吊住翼板滑道梁（外側吊掛部位在翼板模板上開2 個孔，內側在鋼腹板上部焊接吊耳），拆除翼板滑道系統的前后吊帶。

b. 專人指揮4 臺倒鏈同時下放，將翼板及導向系統平穩落在下方的底籃平臺上，并固定牢固。

（3）翼板及底籃系統整體下放

a. 利用底籃前后橫梁的最外側4 根精軋螺紋鋼筋吊桿作為下放系統，橋面上用4 臺100 t 穿心式千斤頂作為下放設備，將底籃系統重量轉換到最外側4根吊桿上，拆除其余的全部前、后吊帶。

b. 專人指揮4 臺千斤頂同時下放，并制作特制的可拆分的墊板，以便連接器通過千斤頂，當吊桿長度不足時接長吊桿（利用底板頂面臨時固定），將翼板及底籃平穩落在下方的駁船上。

（4）橋面上起吊系統拆除

利用25 t 汽車吊停放在主桁架后方，先拆除起吊系統下方的扁擔梁，再根據吊車的起吊能力按順序分塊拆除上方的卷揚機、起吊小車、天車大梁等。

（5）主桁架拆除。主桁架在箱梁橋面按照安裝主桁的反順序進行分解拆除。

（6）拆除軌道梁。軌道梁也在梁面進行分解拆除，吊車吊裝。

3 結 語

南昌朝陽大橋工程中跨合龍段采用雙掛籃的合龍方式，該工藝具有以下優點：（1）中跨合龍段鎖定采用“掛籃主桁架前上橫梁鐵板+ 內外勁性骨架”，既安全可靠又經濟實用；（2）勁性骨架分階段焊接，減少了施工過程中梁體溫度變形對各勁性骨架受力的影響，保證合龍段鎖定后各勁性骨架均勻受力；（3）先通過螺栓縱向連接波形鋼腹板，最后才通過貼角焊完成縱向連接，避免了勁性骨架焊接和施工過程中梁體溫度變形對合龍段波形鋼腹板產生附加應力；（4）焊接兩側掛籃主桁架以及波形鋼腹板上下翼緣，既保證了合龍段的線形又提供了額外的合龍段鎖定；（5）勁性骨架與波形鋼腹板焊接同時施工，可確保合龍段在適合的時段完成鎖定；（6）外勁性骨架和掛籃前上橫梁鐵板可重復使用，可節省鋼材，降低了成本。

相對于傳統懸臂施工采用單掛籃合龍施工方法而言，該工藝能夠有效縮短施工時間，降低施工成本，安全可靠，豐富了國內波形鋼腹板組合箱梁懸臂施工合龍段施工技術，取得了良好的社會效益，可為類似項目施工提供參考。