南汊主橋26#過渡墩邊跨合龍施工技術(shù)

吳小海

摘要：本文結(jié)合廈漳跨海大橋南汊主橋上部結(jié)構(gòu)鋼-混組合梁26#過渡墩邊跨合龍施工實(shí)踐，經(jīng)過提前現(xiàn)場監(jiān)控量測和建模理論計(jì)算分析，采用岸側(cè)鋼梁整體縱移與繞支座適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)、斜拉索微調(diào)、懸臂端增加配重等措施，實(shí)現(xiàn)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(guān)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(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）13-0136-02

1 工程概況

廈漳跨海大橋南汊主橋?yàn)?35m+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(jié)構(gòu)，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(shí)現(xiàn)共同受力。鋼梁結(jié)構(gòu)由鋼主梁、橫梁、小縱梁、檢修道、導(dǎo)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(dǎo)流板）。全橋共劃分為7種梁段類型（A～G），共94個(gè)梁段，劃分為47個(gè)節(jié)段，分索塔區(qū)梁段，標(biāo)準(zhǔn)段，中跨合龍段，邊跨端部梁段。索塔區(qū)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(biāo)準(zhǔn)梁段（分別長11.5m、7.75m），E為中跨合龍段（長4m），F(xiàn)為過渡墩合龍梁段（長8.75m），均采用橋面吊機(jī)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(qiáng)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(jù)這一現(xiàn)場施工地理?xiàng)l件，邊跨側(cè)BL10梁段采用宏力900t浮吊海上散件拼裝法進(jìn)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(cè)向中跨側(cè)吊裝橫梁HL6、HL5、HL4及HL3。BL10梁段吊裝就位時(shí)，需往引橋方向偏移100mm安裝（經(jīng)計(jì)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(shí)，能夠順利地水平吊入合龍口。25#主塔中、邊跨側(cè)采用橋面桁架吊機(jī)懸臂拼裝至ZL8、BL8梁段，均為海上運(yùn)梁船上起吊、散件拼裝施工方式。

為了便于BL9梁段吊裝時(shí)運(yùn)梁船能停泊到位，需提前將河床進(jìn)行清理與疏浚，對緊鄰26#過渡墩坡岸進(jìn)行噴漿支護(hù)，防止潮汐沖刷造成邊跨支架基礎(chǔ)發(fā)生沉降與位移，并做好基礎(chǔ)沉降監(jiān)測工作。

2 邊跨合龍前的施工準(zhǔn)備

①26#過渡墩BL10梁段已散拼就位，里程、軸偏、標(biāo)高均按監(jiān)控要求調(diào)整到位，26#過渡墩墩頂永久支座處BL10梁段標(biāo)高不變，以支座為軸適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)，將BL10梁段合龍口處標(biāo)高抬高5cm，便于合龍口狀態(tài)（轉(zhuǎn)角、標(biāo)高）調(diào)整。同時(shí)確保BL10梁段向引橋方向偏移100mm，接著采用高強(qiáng)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(shè)備均已安裝到位，千斤頂、橫移鎬、液壓油泵等設(shè)備經(jīng)調(diào)試運(yùn)行正常，上、下游頂推設(shè)備均滿足大噸位同步頂推施工要求?，F(xiàn)場頂推設(shè)備實(shí)物見圖2所示。

③橋面吊機(jī)對稱懸臂拼裝完成ZL8、BL8梁段，并完成橋面吊機(jī)前移與中、邊跨C8斜拉索二次張拉工作。結(jié)合邊跨合龍時(shí)的施工工況，中、邊跨C6、C7、C8斜拉索張拉時(shí)的索力值需提前結(jié)合合龍口配重、B10梁段合龍口前端的標(biāo)高與轉(zhuǎn)角綜合確定，便于合龍口姿態(tài)調(diào)整。

④邊跨合龍段LB9梁段長8.75m，其中主縱梁加錨拉板共計(jì)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(cè)河床水深限制，運(yùn)梁船?？坷щy，需提前將主縱梁采用橋面吊機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至小船上固定，在漲潮時(shí)由小船運(yùn)輸主縱梁至指定位置用橋面吊機(jī)千斤頂進(jìn)行吊裝。橫梁吊裝則在漲潮時(shí)采用蕩移法的方式，叢運(yùn)梁船上直接用橋面吊機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)從外至里的吊裝順序吊裝。

3 合龍口狀態(tài)調(diào)整與理論計(jì)算

為滿足邊跨合龍施工要求，需對合龍口狀態(tài)進(jìn)行理論計(jì)算與精確調(diào)整，使合龍口兩側(cè)里程、軸偏、標(biāo)高、轉(zhuǎn)角滿足合龍精度要求。監(jiān)控單位結(jié)合合龍時(shí)的施工工況，采用無應(yīng)力狀態(tài)控制法，利用斜拉橋監(jiān)控分析軟件SCDS2008進(jìn)行分析計(jì)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(biāo)高實(shí)測值;②為使合龍口兩側(cè)轉(zhuǎn)角、高程一致，將26#過渡墩BL10梁段合龍口處標(biāo)高抬高5cm;同時(shí)在B8梁段合龍口前端配備一定的均衡臨時(shí)壓重;③BL9、ZL9梁段兩片主縱梁起吊后的橋面吊機(jī)前、后錨點(diǎn)的支反力與錨固部位;④中、邊跨施工進(jìn)度與施工臨時(shí)荷載分布;⑤邊跨合龍前的連續(xù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)。

經(jīng)過計(jì)算分析與比較，通過提前調(diào)整中、邊跨C6、C7、C8斜拉索二次張拉索力、岸側(cè)鋼梁整體繞支座適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)、合龍口增加一定的配重后，即可保證橋面吊機(jī)在起吊BL9梁段主縱梁工況時(shí)，合龍口姿態(tài)（主要是高程、轉(zhuǎn)角指標(biāo)）滿足合龍精度要求，且安全可靠，成橋后線形、內(nèi)力逼近設(shè)計(jì)狀態(tài)。

經(jīng)分析計(jì)算后得出，在B9梁段上設(shè)置臨時(shí)壓重，壓重量為3.9m×166.5kN/m為最佳，臨時(shí)壓重包括3塊永久橋面板及臨時(shí)壓重水箱，且所有壓重均應(yīng)上、下游對稱布置。

在該索力與配重下，橋面吊機(jī)在起吊BL9邊跨合龍段主縱梁工況時(shí)合龍口的高程、軸偏及傾角為合龍最佳效果，其現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)見表1所示。

4 邊跨合龍施工步驟

①搭設(shè)邊跨鋼管支架平臺(tái)，設(shè)置高程調(diào)節(jié)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(shí)，縱橋向引橋方向平移10cm，合龍口側(cè)頂升5cm;②BL8梁段施工完成后，對邊跨合龍口進(jìn)行24h測量監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與指令對合龍口姿態(tài)進(jìn)行精調(diào)，BL8梁段采用臨時(shí)壓重與手拉葫蘆進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整;③待邊跨合龍口姿態(tài)按照監(jiān)控指令要求調(diào)整完畢后，海上吊裝BL9梁段主縱梁，進(jìn)入合龍口，與BL8梁段進(jìn)行匹配并永久栓接，同時(shí)對稱吊裝中跨ZL9梁段;④將BL10梁段向中跨側(cè)同步頂推10cm，精調(diào)合龍口兩側(cè)橫向位置、標(biāo)高與傾角一致，采用撐角將其與BL9梁段進(jìn)行臨時(shí)鎖定，待夜間溫度穩(wěn)定后（夏天為凌晨0：00以后），進(jìn)行精確匹配并對合龍口進(jìn)行永久栓接，然后安裝橫梁、小縱梁等構(gòu)件;⑤掛設(shè)并初張拉C9斜拉索，解除邊跨支架臨時(shí)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(jié)束語

福建廈漳跨海大橋南汊主橋采用岸側(cè)鋼梁整體縱移與繞支座適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)、斜拉索微調(diào)、懸臂端增加配重等措施，通過提前建模，反復(fù)分析計(jì)算和大量的測量數(shù)據(jù)研究，克服了建模計(jì)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(nèi)一氣呵成，安全優(yōu)質(zhì)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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