石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋大節(jié)段鋼箱梁吊裝、合攏技術(shù)

敬陽(yáng)

（重慶市城市建設(shè)投資（集團(tuán)）有限公司，重慶 400015）

石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋大節(jié)段鋼箱梁吊裝、合攏技術(shù)

敬陽(yáng)

（重慶市城市建設(shè)投資（集團(tuán)）有限公司，重慶 400015）

鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在重慶已很多，跨徑一般在300m以內(nèi)，為解決石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋單跨達(dá)330m問(wèn)題，采用了鋼筋混凝土梁和鋼箱梁相結(jié)合的技術(shù)，有效減少了橋梁梁體的自重問(wèn)題，保證了石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋順利實(shí)施，具體實(shí)施過(guò)程中運(yùn)用了許多成熟技術(shù)，解決了諸多具體問(wèn)題，為以后超大跨徑混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的實(shí)施提供了許多可供參考的依據(jù)。

鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋；大節(jié)段鋼箱梁；吊裝；合攏；技術(shù)

1 工程概述

重慶石板坡長(zhǎng)江大橋加寬改造工程是并列于舊橋的新建橋梁工程，是重慶主城區(qū)連接兩江三區(qū)大通道上面的拓寬改造關(guān)鍵工程。石板坡長(zhǎng)江大橋舊橋?yàn)?7+4×138+156+174+ 105m的8跨T型剛構(gòu)橋，在每一跨均設(shè)有35m的簡(jiǎn)支掛梁。新橋橋位位于舊橋上游，兩橋中心距25m，上部結(jié)構(gòu)凈距5m。新橋不設(shè)6號(hào)墩，其余橋墩與舊橋?qū)?yīng)。該橋緊靠舊橋并列修建，橋跨布置受舊橋墩位限制。設(shè)計(jì)要在保持原橋型及跨度基本不變的原則下又必須改善原通航孔 （156+174m）凈空不足的難題，同時(shí)還必須考慮到緊張的工期要求。結(jié)構(gòu)體系采用長(zhǎng)聯(lián)大跨徑鋼混組合式剛構(gòu)-連續(xù)組合梁橋，主跨跨中108m段采用鋼箱梁。

2 橋型方案

橋跨布置為88+4×138+330+134m，梁總長(zhǎng)1104m，單向四車道，橋面全寬19m。其結(jié)構(gòu)體系如圖1所示。

圖1 正橋橋型布置圖

該橋型方案特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

（1）采用與舊橋8跨T型剛構(gòu)外型相似的剛構(gòu)-連續(xù)組合結(jié)構(gòu)體系，使結(jié)構(gòu)受載線型更為流暢，結(jié)構(gòu)受力更為合理。

（2）新橋?qū)⑴f橋156m+174m通航孔處采用330m大跨，一舉解決了通航凈空問(wèn)題。

（3）鋼 -預(yù)應(yīng)力混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)體系有效降低了自重，成功解決預(yù)應(yīng)力大跨連續(xù)剛構(gòu)因恒載應(yīng)力過(guò)高而難以提高跨越能力的難題，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，加快了施工進(jìn)度,改善了因混凝土收縮徐變對(duì)大跨結(jié)構(gòu)后期線型變化的不良影響。

（4）鋼箱梁段采用工廠制造，保障吊裝質(zhì)量且縮短了施工周期。

（5）橋面采用無(wú)伸縮縫的連續(xù)結(jié)構(gòu)，使橋上行車舒適度大為增加且結(jié)構(gòu)耐久性大為提高。

從結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上看：增加了下彎束及豎向預(yù)應(yīng)力束；主跨增加了體外索，用作后期調(diào)整結(jié)構(gòu)撓度；盡管在國(guó)內(nèi)外不同的橋型中已多次成功運(yùn)用，鋼混接頭仍是大橋設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

從宏觀布置上看：主跨330m的連續(xù)剛構(gòu)在國(guó)內(nèi)外目前還未有實(shí)施過(guò)，難度較大，但由于中跨108m段采用了鋼結(jié)構(gòu)，自重大大減輕，使結(jié)構(gòu)的成立成為可能；超大節(jié)段的梁段吊裝、合攏在國(guó)外已有成功經(jīng)驗(yàn)，如法國(guó)諾曼底橋，一次吊裝2000t，采用海上浮吊吊裝。但長(zhǎng)103m（不含兩端鋼混接頭5m）、重達(dá)1400t的鋼箱梁的整體運(yùn)輸、吊裝、合攏在國(guó)內(nèi)沒(méi)有先例，尤其是在內(nèi)河航道上受運(yùn)輸、吊裝機(jī)具的限制很大，是該橋的難點(diǎn)，也是該橋成立的關(guān)鍵（鋼箱梁立面圖見(jiàn)圖2）。

圖2 鋼箱梁立面圖

3 鋼箱梁整體提升

經(jīng)多方比選，最終決定采用液壓千斤頂提升設(shè)備。鋼箱梁整體提升設(shè)備重量（包括臨時(shí)加強(qiáng)措施及其它施工措施）控制在220t（一端）以內(nèi)。鋼箱梁運(yùn)至指定位置后，借助定位船定位轉(zhuǎn)向至需要方位后即可進(jìn)行吊裝工作。施工流程見(jiàn)圖3。

圖3 施工流程圖

鋼箱梁整體提升施工注意事項(xiàng):

（1）鋼箱梁上的構(gòu)件夾持器安裝孔中心與千斤頂?shù)闹行膽?yīng)在同一鉛垂線內(nèi)，嚴(yán)格控制鋼絞線偏移鉛垂線的角度不大于1.5O。

（2）鋼箱梁在提升過(guò)程中的平衡是由測(cè)距裝置及調(diào)節(jié)組合閥來(lái)完成的，鋼箱梁的高差平衡時(shí)刻處于系統(tǒng)的監(jiān)控與調(diào)節(jié)中，因鋼箱梁的長(zhǎng)高比較大，四個(gè)吊點(diǎn)的高差要求控制在50mm以內(nèi)即可。

（3）1#、2#、3#、4#吊點(diǎn)的油壓控制在提升力要求范圍± 2MPa。

（4）提升過(guò)程中，伸出的鋼絞線根據(jù)場(chǎng)地的情況用卷盤(pán)收集。

（5）提升鋼平臺(tái)到承力結(jié)構(gòu)之間應(yīng)有足夠的安全高度。

（6）由于鋼箱梁在提升過(guò)程中鋼絞線處于柔性狀態(tài)，鋼箱梁可能的擺動(dòng)需要用纜風(fēng)繩來(lái)約束，且必須隨提升過(guò)程放松。

（7）使用外測(cè)水平儀監(jiān)視鋼箱梁在提升過(guò)程中的平衡，以與自動(dòng)提升系統(tǒng)共同校正平衡誤差。

4 合攏

一般鋼箱梁常用合攏方案有：（1）在工廠按設(shè)計(jì)精度制作下料制作，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)直接拼裝合攏，一般用于較小結(jié)構(gòu)；（2）在工廠制作時(shí)預(yù)留一定長(zhǎng)度，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)合攏溫度，日照等條件再現(xiàn)場(chǎng)切割一次，吊裝合攏，產(chǎn)生誤差則可采用頂推、拖拉等方式強(qiáng)制合攏，為一般鋼箱梁的合攏方法。由于該橋長(zhǎng)度、寬度、重量很大，吊裝中自身變形及合攏口的變形也比較大，且很難準(zhǔn)確計(jì)算，萬(wàn)一合攏過(guò)程中誤差太大采用頂推、拖拉等強(qiáng)制合攏手段很困難。如果采用傳統(tǒng)的合攏工藝不僅精度難以保證,而且施工風(fēng)險(xiǎn)較大，所以在該橋中設(shè)計(jì)了一種新型的合攏方案。

4.1 合攏方案概要

長(zhǎng)大鋼箱梁整體吊裝合攏是技術(shù)難度較高的工作，若施工和制造中出現(xiàn)的幾何尺寸上的精度誤差，采用把鋼箱梁一次制作成設(shè)計(jì)長(zhǎng)度并合攏焊接風(fēng)險(xiǎn)較大。故該方案中兩端接口采用了不同的連接方式。主跨北側(cè)接口全部采用工地焊接，縱隔板和頂、底、腹板上的部分肋板上用高強(qiáng)度螺栓做臨時(shí)定位連接；在主跨南側(cè)的接口則作為合攏時(shí)的調(diào)節(jié)接口（即合攏接口）。頂板和底板各預(yù)留500mm寬作為調(diào)節(jié)段（即鋼混段250mm加第一節(jié)段250mm），頂板和底板上的肋板在接縫處留40mm縫隙采用栓接（圖4）?？v隔板在接縫處也留40mm縫隙，采用栓接，縱隔板肋板在連接處不連接（圖5）。

圖4 南側(cè)接口處頂板和底板連接示意圖

圖5 南側(cè)縱隔板連接示意圖

鋼箱梁兩腹板在接口處預(yù)留100mm的二次切割量。鋼混段腹板執(zhí)行設(shè)計(jì)尺寸，但其腹板上板肋縮短200mm，待腹板合攏焊接后再用板肋的嵌補(bǔ)段焊接（詳見(jiàn)合攏程序）。

4.2 合攏程序

4.2.1 按照上述方案中鋼結(jié)構(gòu)在接口上的設(shè)置細(xì)節(jié)，鋼箱梁就位時(shí)的狀態(tài)北側(cè)接口按設(shè)計(jì)位置就位，用高強(qiáng)螺栓和定位沖釘進(jìn)行預(yù)連接（高強(qiáng)螺栓先不擰緊）。

4.2.2 南側(cè)合攏接口，因腹板預(yù)留了二次切割量，此時(shí)腹板成搭接狀態(tài)，有一個(gè)腹板厚度（28mm）的錯(cuò)位，此時(shí)可在縱隔板上用螺栓和連接板（加δ28厚填板做臨時(shí)連接）（見(jiàn)圖6），以保證二次切割時(shí)梁體穩(wěn)定，調(diào)整好北側(cè)非合攏接口的接縫，并配置此接口拼接板，將此接口的高強(qiáng)螺栓擰緊。在合攏溫度下按腹板搭接的尺寸，對(duì)鋼箱梁的兩腹板進(jìn)行二次切割，切割時(shí)要考慮到腹板工地焊接的接縫寬，并保證切割面所要求的質(zhì)量。

圖6 南側(cè)合攏段接口腹板二次切割前的狀態(tài)

4.2.3 由于南側(cè)的合攏接口腹板二次切割前，鋼混段和鋼箱梁有28mm的水平錯(cuò)位，在設(shè)計(jì)起吊設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證鋼梁就位時(shí)吊重的鋼絞線有足夠的懸出長(zhǎng)度，以減少水平錯(cuò)位后的水平推力。

4.2.4 腹板二次切割后，解開(kāi)縱隔板上的臨時(shí)連接，用定位沖釘和高強(qiáng)螺栓進(jìn)行此接口上的定位連接 （包括縱隔板和頂板、底板之板肋的高強(qiáng)度螺栓連接），當(dāng)溫度達(dá)到合攏溫度時(shí)把緊高強(qiáng)度螺栓。

4.2.5 考慮到南北兩接口中螺栓孔距的施工誤差，北側(cè)非合攏接口上的螺栓連接的拼接板可在接口的一側(cè)鉆制長(zhǎng)圓孔。而南側(cè)合攏接口，考慮到高強(qiáng)螺栓將作為永久連接，可在進(jìn)行腹板二次切割時(shí)，根據(jù)接口的實(shí)際栓孔距離進(jìn)行連接板栓孔的配置（可事先鉆好接口一側(cè)的栓孔，配制另一側(cè)栓孔）。

4.2.6 南側(cè)合攏接口的高強(qiáng)度螺栓終擰后，可按制定的焊接工藝進(jìn)行該接口上的工地焊接，直到完成合攏。

5 結(jié)語(yǔ)

石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋的主跨鋼梁整體吊裝是在我國(guó)內(nèi)河航道上進(jìn)行的首次超大節(jié)段、噸位的吊裝、合攏，技術(shù)難度大，不可預(yù)見(jiàn)因素較多，在相關(guān)各方緊密配合下順利的完成了該項(xiàng)目工程，為以后超大跨徑混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的實(shí)施提供了許多可供參考的依據(jù)。

[1]代彤，郭兆祺，劉國(guó)祥.重慶石板坡長(zhǎng)江大橋復(fù)線橋主跨的合龍[J].橋梁建設(shè)，2006（6）.

[2]向中富.重慶橋梁建設(shè)水平及橋梁特色研究[J]重慶建筑，2007（4）.

[3]張松，梁智垚.重慶石板坡長(zhǎng)江大橋鋼混結(jié)合段局部應(yīng)力分析研究//土木工程學(xué)會(huì)橋梁及結(jié)構(gòu)工程分會(huì).第十七屆全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集：下冊(cè)[C].北京：人民交通出版社，2006.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Hoisting and Folding Technology for Large Segmented SteelBox Girder of Multiple
Tracked Bridge ofthe Yangtze River Bridge in Shibanpo

Reinforced concrete bridges ofcontinuous steelstructure are numerous in Chongqing,whose span is usually within 300m.To tackle the problem that the single span of the multiple tracked bridge of the Yangtze River in Shibanpo reaches 330m,the combination technology of reinforced concrete girder and steelbox girder is applied and the problem of bridge's self-weightis resolved,thus,the successfulconstruction of the bridge is ensured. Many mature technologies are applied in the construction process and many specific problems are settled.Itoffers some references for future situation.

reinforced concrete bridges of continuous steelstructure;large Segmented steelbox girder;hoisting;folding;technology

U445.4

：A

：1671-9107（2014）03-0053-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.03.053

2014-02-26

敬陽(yáng)（1968-），男，四川南部人，本科，高級(jí)工程師，主要從事建設(shè)項(xiàng)目管理及施工技術(shù)研究。