波形鋼腹板PC 組合箱梁雙掛籃合龍技術(shù)

王 兵

[上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司，上海市 200333]

1 工程概況

南昌市朝陽(yáng)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(gè)節(jié)段，節(jié)段長(zhǎng)4.5 m，合龍段長(zhǎng)1.6 m，共5 個(gè)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(jiàn)圖1。

2 工藝流程及操作要點(diǎn)[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(jiàn)圖2。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 合龍段掛籃改造

（1）最后節(jié)段混凝土均澆筑完成后，將底籃前端走道平臺(tái)拆除，在底籃前端平臺(tái)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(jié)合合龍段施工及掛籃拆除的需求，合理布置前、后吊桿等預(yù)留孔道，掛籃布置及箱梁連接示意見(jiàn)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(jìn)行；

安裝前，核查進(jìn)場(chǎng)波形鋼腹板構(gòu)件尺寸，準(zhǔn)確無(wú)誤后方可進(jìn)行；

安裝順序采用先兩側(cè)后中間，利用塔吊及設(shè)置在掛籃桁架上卷?yè)P(yáng)機(jī)吊起，并配合人工作業(yè)的方式進(jìn)行，先與一邊的波腹板對(duì)位并臨時(shí)連接，調(diào)整前端標(biāo)高軸線并與另一邊波腹板臨時(shí)連接后焊接。

安裝時(shí)，控制好波形鋼腹板的標(biāo)高、各波形版段的橫向總體尺寸、螺栓孔位置等，各節(jié)段間接口的相對(duì)公差滿足規(guī)范要求。

2.2.3 合龍段鎖定

（1）中跨合龍段鎖定采用“掛籃+內(nèi)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(duì)兩端最后節(jié)段標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，具體為：

a. 在6 片主桁架上焊接馬口，利用千斤頂對(duì)頂調(diào)節(jié)兩端最后節(jié)段標(biāo)高到控制值，待合龍段鎖定時(shí)，將兩套掛籃相對(duì)應(yīng)的6 片主桁架前端用鐵板焊接。

b. 標(biāo)高調(diào)節(jié)到位后，分塊安裝合龍段波形鋼腹板，同時(shí)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(duì)合龍段波腹板產(chǎn)生附加應(yīng)力，波腹板調(diào)整到位后，一端先焊接，另一端暫不焊接（只上螺栓）。

c. 最后進(jìn)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(shí)間較長(zhǎng)，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(shí)段，安排6 個(gè)以上焊工同時(shí)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(duì)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(yuǎn)離固定墩一端的主墩上活動(dòng)支座的臨時(shí)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(fā)生溫度驟降的情況，為確保萬(wàn)無(wú)一失，在將兩側(cè)掛籃主桁架前端利用鐵板焊接同時(shí)，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(qiáng)大的鎖定力。

（5）勁性骨架施工：勁性骨架箱內(nèi)預(yù)埋槽鋼應(yīng)在合龍段兩側(cè)節(jié)段施工時(shí)提前安裝就位。為縮短鎖定焊接時(shí)間，可提前將合龍口一側(cè)（應(yīng)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(shí)安排熟練焊工同時(shí)焊接勁性骨架焊接作業(yè)。

2.2.4 底板鋼筋及預(yù)應(yīng)力安裝

合龍后應(yīng)力復(fù)雜，且由于合龍段處鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道布置密集，操作不便，施工時(shí)應(yīng)確保鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝位置準(zhǔn)確，檢查接頭管的安裝質(zhì)量，避免漏漿堵管現(xiàn)象。

2.2.5 內(nèi)模安裝

為保證底板混凝土澆筑時(shí)的操作空間，內(nèi)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(jié)段施工完成后重新安裝掛籃前吊桿時(shí)，先在每根精軋螺紋鋼筋吊桿連接器上方加一個(gè)螺母和墊板（墊板在上方），合龍段內(nèi)模安裝前，在吊桿墊板上設(shè)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(diào)整吊桿上螺母標(biāo)高，使模板貼近節(jié)段頂板混凝土。

2.2.6 頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力安裝

同底板鋼筋及預(yù)應(yīng)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(yīng)觀測(cè)已澆節(jié)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(jī)的準(zhǔn)備及技術(shù)交底工作，選擇在當(dāng)天溫度最低時(shí)進(jìn)行澆筑；

（3）合龍段底板混凝土澆筑時(shí)，在每個(gè)箱室頂板中間開(kāi)天窗，尺寸約20 cm，以便軟管下放，且兩側(cè)設(shè)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(shí)；

（4）混凝土澆筑完成后，做好養(yǎng)護(hù)工作，保持混凝土始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)；

（5）中跨合龍段預(yù)應(yīng)力張拉前，應(yīng)先對(duì)遠(yuǎn)離固定墩一端的主墩縱向活動(dòng)支座約束進(jìn)行解除，解除方法為拆除支座上下鋼板間的臨時(shí)連接螺栓即可。

2.2.8 合龍段施工控制要點(diǎn)

（1）中跨合龍段合龍澆筑和臨時(shí)支架或掛籃拆除前，應(yīng)按要求設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)合龍和支架或掛籃拆除作業(yè)時(shí)，梁面高程和平面位置變化情況。

（2）控制好合龍段兩側(cè)高差，必要時(shí)可采用掛籃主桁架對(duì)頂?shù)却胧┻M(jìn)行調(diào)整。

（3）合龍期間，對(duì)有可能導(dǎo)致梁體受力發(fā)生改變的作業(yè)，諸如：所有掛籃移位（含前移或后移）、移除、支架的拆除等，須經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人的同意后方可實(shí)施。

（4）嚴(yán)格按照方案執(zhí)行臨時(shí)支墩和活動(dòng)支座約束的解除時(shí)間和方法，應(yīng)安排專(zhuān)人觀測(cè)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(fù)位情況，做好記錄。

（5）加強(qiáng)邊中跨合龍段外模與已澆筑混凝土段結(jié)合緊密程度檢查，如發(fā)現(xiàn)有密貼不緊的，在中跨合龍段混凝土澆筑前，應(yīng)用千斤頂對(duì)相應(yīng)吊桿各施加約15 t 的預(yù)緊力，防止出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)和不均勻沉降現(xiàn)象。

2.2.9 中跨掛籃拆除施工

（1）拆除流程：兩側(cè)翼板及導(dǎo)向系統(tǒng)整體下放至底籃平臺(tái)上→翼板及底籃系統(tǒng)整體下放至駁船上→橋面上起吊系統(tǒng)拆除→主桁架拆除→松開(kāi)錨固并拆除軌道梁。

（2）兩側(cè)翼板及導(dǎo)向系統(tǒng)整體下放

a. 翼板模板系統(tǒng)先整體下放約50 cm，再用4 臺(tái)5 t 倒鏈吊住翼板滑道梁（外側(cè)吊掛部位在翼板模板上開(kāi)2 個(gè)孔，內(nèi)側(cè)在鋼腹板上部焊接吊耳），拆除翼板滑道系統(tǒng)的前后吊帶。

b. 專(zhuān)人指揮4 臺(tái)倒鏈同時(shí)下放，將翼板及導(dǎo)向系統(tǒng)平穩(wěn)落在下方的底籃平臺(tái)上，并固定牢固。

（3）翼板及底籃系統(tǒng)整體下放

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

b. 專(zhuān)人指揮4 臺(tái)千斤頂同時(shí)下放，并制作特制的可拆分的墊板，以便連接器通過(guò)千斤頂，當(dāng)?shù)鯒U長(zhǎng)度不足時(shí)接長(zhǎng)吊桿（利用底板頂面臨時(shí)固定），將翼板及底籃平穩(wěn)落在下方的駁船上。

（4）橋面上起吊系統(tǒng)拆除

利用25 t 汽車(chē)吊停放在主桁架后方，先拆除起吊系統(tǒng)下方的扁擔(dān)梁，再根據(jù)吊車(chē)的起吊能力按順序分塊拆除上方的卷?yè)P(yáng)機(jī)、起吊小車(chē)、天車(chē)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(jìn)行分解拆除。

（6）拆除軌道梁。軌道梁也在梁面進(jìn)行分解拆除，吊車(chē)吊裝。

3 結(jié) 語(yǔ)

南昌朝陽(yáng)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(yōu)點(diǎn)：（1）中跨合龍段鎖定采用“掛籃主桁架前上橫梁鐵板+ 內(nèi)外勁性骨架”，既安全可靠又經(jīng)濟(jì)實(shí)用；（2）勁性骨架分階段焊接，減少了施工過(guò)程中梁體溫度變形對(duì)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(guò)螺栓縱向連接波形鋼腹板，最后才通過(guò)貼角焊完成縱向連接，避免了勁性骨架焊接和施工過(guò)程中梁體溫度變形對(duì)合龍段波形鋼腹板產(chǎn)生附加應(yīng)力；（4）焊接兩側(cè)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(shí)施工，可確保合龍段在適合的時(shí)段完成鎖定；（6）外勁性骨架和掛籃前上橫梁鐵板可重復(fù)使用，可節(jié)省鋼材，降低了成本。

相對(duì)于傳統(tǒng)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(shí)間，降低施工成本，安全可靠，豐富了國(guó)內(nèi)波形鋼腹板組合箱梁懸臂施工合龍段施工技術(shù)，取得了良好的社會(huì)效益，可為類(lèi)似項(xiàng)目施工提供參考。