一種用于結(jié)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(jié)合梁斜拉橋的主梁邊跨合龍施工方法，邊跨末端梁段不進(jìn)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(guò)末梁段反向預(yù)偏（含支座頂板）-頂推回位，有效解決了結(jié)合梁在端橫梁澆筑后與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合梁段合龍匹配難題。

關(guān)鍵詞：端橫梁；反向預(yù)偏；頂推回位；邊跨合龍

中圖分類(lèi)號(hào)：U448.27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973（2016）06-0046-02

對(duì)于鋼一砼結(jié)合梁設(shè)計(jì)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(xiàn)澆并與鋼梁形成整體，并通過(guò)豎向支座與墩臺(tái)連接。因端橫梁施工周期較長(zhǎng)，且結(jié)合梁在大懸臂狀態(tài)下，由于溫度、風(fēng)振等因素影響，處于一個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)，混凝土澆筑質(zhì)量難以控制。傳統(tǒng)的施工方法一般有兩種：一種是在澆筑端橫梁前通過(guò)設(shè)置臨時(shí)固結(jié)將末段鋼梁三向固定；另一種是將端橫梁設(shè)置成整體鋼箱結(jié)構(gòu)，鋼梁與鋼箱可靠連接后在鋼箱內(nèi)澆筑混凝土。對(duì)于第一種方法因結(jié)合梁主梁在懸拼施工中索塔區(qū)必須設(shè)置三向臨時(shí)固結(jié)，若在邊跨末節(jié)段再設(shè)置三向臨時(shí)固結(jié)，則整個(gè)邊跨主梁處于剛性約束狀態(tài)，在施工環(huán)境變化及各種荷載影響下，主梁極易產(chǎn)生次應(yīng)力而導(dǎo)致變形、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題，且三向固結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工都比較困難；對(duì)于第二種方法，雖然不需要臨時(shí)固結(jié)措施，但施工工藝復(fù)雜，受封閉空間影響，混凝土施工質(zhì)量難以保證，尤其是混凝土收縮徐變極易導(dǎo)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(guò)采用末梁段的反向預(yù)偏一頂推回位工藝，增設(shè)邊跨合龍口，可使結(jié)合梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)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(dá)到節(jié)約工期和提高施工質(zhì)量目的。

1.基本原理

在結(jié)合梁主梁逐節(jié)段循環(huán)懸拼至次末梁段過(guò)程中，提前在設(shè)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(yù)偏一定距離；鋼筋混凝土端橫梁則采用腳手架施工，其相對(duì)位置及支座頂板與末段鋼梁同向、等距進(jìn)行預(yù)偏，增加邊跨合龍口，待次末梁段安裝完成后，通過(guò)正向頂推使末段梁段回位并與次末梁段對(duì)接合龍。

2.施工步驟與方法

2.1搭設(shè)鋼管支架及滑道系統(tǒng)

鋼管支架裝置需同時(shí)具備拼裝平臺(tái)和頂推滑移雙重功能，其設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)場(chǎng)已有周轉(zhuǎn)材料，并方便施工為原則；鋼管支架裝置包括鋼管立柱、平聯(lián)、支架橫梁、附著埋件、滑道系統(tǒng)。

在邊跨墩臺(tái)靠近跨中的一側(cè)搭設(shè)多根豎直布置的鋼管立柱，相鄰的鋼管立柱之間上部設(shè)有順橋向的平聯(lián)和橫橋向平聯(lián)，在澆筑邊跨墩臺(tái)時(shí)，在邊跨墩臺(tái)側(cè)壁預(yù)埋有附著預(yù)埋件，搭設(shè)鋼管支架裝置時(shí)，將順橋向平聯(lián)與附著預(yù)埋件焊接連接與邊跨墩臺(tái)在順橋向固結(jié)形成穩(wěn)定體系。

2.2滑道系統(tǒng)裝置安裝

在鋼管立柱頂部布設(shè)支架橫梁，橫梁上方布置滑道；滑道的結(jié)構(gòu)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(shù)（一般小于0.1）；滑塊采用鋼板盒結(jié)構(gòu)形式制作成楔形以便于調(diào)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(shí)的整體水平滑動(dòng)。

2.3確定預(yù)偏尺寸

預(yù)偏尺寸AL按下式確定：

AL=L·a·AT+u·8；其中：L為主梁邊跨長(zhǎng)度（m），a為線(xiàn)膨脹系數(shù)，按最不利工況考慮，取鋼材線(xiàn)膨脹系數(shù)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(shù)，一般施工階段索力為成橋索力的70%～80%，取0.2～0.3；δ為設(shè)計(jì)或監(jiān)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(yù)留支座下螺栓孔，吊裝支座并按設(shè)計(jì)位置定位，灌注支座下螺栓孔固定；解除支座上、下鋼板臨時(shí)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(cè)預(yù)偏AL，然后再次將支座上下鋼板臨時(shí)拉桿連接，保持預(yù)偏姿態(tài)。

采用吊車(chē)將末段鋼梁按設(shè)計(jì)高程放置在滑道上，同時(shí)將末段梁整體沿順橋向向邊跨側(cè)偏移預(yù)偏尺寸AL，并對(duì)已經(jīng)預(yù)偏的邊跨支座和末段梁進(jìn)行臨時(shí)限位。

2.5端橫梁施工

端橫梁混凝土因大部分在墩臺(tái)上方，支架系統(tǒng)可采用獨(dú)立的扣件式腳手管支架，通過(guò)在墩頂上設(shè)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(tái)。

搭設(shè)腳手管支架，安裝鋼筋、模板及預(yù)應(yīng)力，澆筑端橫梁混凝土；達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)齡期后，張拉橫向預(yù)應(yīng)力，拆除腳手架及模板。安裝頂推系統(tǒng)，當(dāng)次末梁段施工完成后進(jìn)入邊跨合龍階段。

2.6頂推合龍施工

（1）為保證合龍口線(xiàn)型，可根據(jù)監(jiān)控計(jì)算，通過(guò)橋面吊機(jī)前移、臨時(shí)壓重以及調(diào)整次末段梁斜拉索索力等方式進(jìn)行高程、軸線(xiàn)調(diào)整，使次末段梁與末段梁結(jié)合處誤差在1mm以?xún)?nèi)，以便于滿(mǎn)足邊跨合龍要求。

（2）在平聯(lián)上搭建操作平臺(tái)，焊接頂推反力鋼牛腿；根據(jù)摩阻力計(jì)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(tái)側(cè)壁，輸出端抵接在鋼牛腿。

（3）在一天中溫差變化較小的時(shí)間段，解除臨時(shí)限位，啟動(dòng)上、下游頂推千斤頂同步頂進(jìn)，通過(guò)控制油閥來(lái)控制頂進(jìn)速度，邊頂進(jìn)邊觀測(cè)，直至末段梁螺栓孔群全部對(duì)齊拼接板孔群，立即施打沖釘完成合龍。為保證頂推過(guò)程中不產(chǎn)生較大的橫向位移，可在端橫梁與墩臺(tái)側(cè)向擋塊之間設(shè)置臨時(shí)限位軌道。

3.結(jié)論

結(jié)合梁斜拉橋邊跨設(shè)計(jì)為鋼-混+預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)端橫梁，與邊跨末梁段形成整體，通過(guò)采用預(yù)偏一頂推回位技術(shù)，將末段梁與支座整體預(yù)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(jié)約了施工工期；通過(guò)在鋼管立柱頂部設(shè)置滑道，減小頂推力，且頂推回位對(duì)接可消除各種施工誤差，因小節(jié)段頂推合龍耗時(shí)較短（30分鐘以?xún)?nèi)可完成），大大減小了外界環(huán)境因素干擾，確保對(duì)接準(zhǔn)確及施工質(zhì)量。