组合梁斜拉桥主跨合龙技术

马 杰

(中铁宝桥集团有限公司，陕西 宝鸡 721006)



组合梁斜拉桥主跨合龙技术

马 杰

(中铁宝桥集团有限公司，陕西 宝鸡 721006)

通过分析某钢—混结合梁斜拉桥主跨合龙段的施工特点，介绍了主跨合龙施工方案与工艺流程，并阐述了合龙段吊装、合龙口边主梁拼接板栓合、横梁安装等技术要点，有效保证了合龙工作的顺利进行。

斜拉桥，合龙段，边主梁，横梁

1 项目概况

本项目位于西部高海拔山区，横跨黄河两岸。主桥全长1 000 m，采用跨径组合104 m+116 m+560 m+116 m+104 m的双塔双索面钢—混结合梁斜拉桥。桥跨布置及概貌见图1。

主桥采用双边“上”字形边主梁结合桥面板的整体断面，组合梁全宽28 m，中心线处梁高3.76 m，主要由钢主梁和混凝土桥面板两部分组成。钢主梁采用纵横梁体系，分为13种类型97个节段，标准节段长12.0 m，主要由边主梁、横梁、小纵梁、锚拉板单元等部分组成。边主梁节段之间、边主梁与横梁、横梁与小纵梁均采用10.9级摩擦型高强螺栓连接。主桥钢梁结构见图2。

根据项目特点及桥位施工工况，利用全回转桥面吊机采用散装法依次完成钢梁及桥面板安装。合龙口处的安装杆件包括边主梁、横梁、小纵梁、稳定板及桥面板等。

边主梁采用“上字形”截面，下翼缘水平设置，上翼缘设置单向2%横坡，腹板采用直腹板。直腹板两侧设置纵横向加劲，远离桥轴中心侧设人行道板，顶面设置单向 1%横坡。中跨合龙段边主梁上侧宽1.82 m,高3.5 m，长11.98 m，吊装重量约39 t。合龙口处横梁高2.6 m，长约24.34 m，分为3节，在桥面上接长为整体后进行吊装，吊装重量约18.2 t。

2 合龙段施工特点

本项目桥位合龙施工具有以下特点：

1)项目所在地位于高海拔山区，昼夜温差大。合龙期间昼夜温差达到20 ℃以上，温度每变化1 ℃，合龙口间隙变化约8 mm～9 mm。合龙时机选择至关重要；2)受地形条件影响，合龙时上下游侧温差较大，不能保证上下游侧同步合龙；3)合龙段安装采用的全回转桥面吊机自重较大，安装线形精度控制难度大；4)合龙口处边主梁、横梁、小纵梁及稳定板之间均采用高强螺栓连接，对节段定位精度要求很高。

3 主跨合龙施工方案

3.1 合龙方案

根据合龙施工特点，主跨采用温升法合龙，具体方案如下：

中跨合龙段采用配切合龙。主梁设计基准温度为T0(10 ℃±5 ℃)，桥位施工期间日最高气温约5 ℃～6 ℃，因此必须在环境温度与基准温度T0相吻合时进行合龙。在中跨E9梁段索力调整完成后，根据监控指令设置合龙段配重，连续测量合龙口宽度及标高，拟合合龙口宽度及标高与温度关系，并按量测数据工厂加工中跨合龙段。

在环境温度到达0 ℃左右时，采用两台桥面吊机同时将上下游侧合龙段吊装至设计位置。先进行单端连接，到达合龙温度后，快速将钢梁定位并打上定位冲钉，然后进行标高及平面位置调整。待各工艺项点满足工艺要求后，立即采用冲钉进行接口连接，尽快在温度相对恒定时间区段内，安装大于30%冲钉实现临时合龙。栓合高栓，按规范要求进行高栓施工。边主梁安装完毕后，依次安装合龙口处横梁、稳定板及小纵梁，并完成高栓施工。钢梁安装完毕后解除塔梁固结，然后依次进行斜拉索张拉及桥面板的安装。

为保证合龙工作顺利进行，选择温度变化比较缓和的时段作为合龙时段。合龙时段内温度随时间变化缓慢，作业条件好，必须快速优质的完成合龙口的连接工作。

3.2 合龙段施工流程

根据合龙方案，合龙施工流程为：合龙口测量→合龙温度及合龙口边主梁长度确定→合龙段划线及制孔→边主梁吊装→边主梁定位→边主梁连接→横梁安装→解除塔梁固结→稳定板安装→小纵梁安装→斜拉索张拉→桥面板安装。

3.3 合龙的技术措施

针对合龙难度大、精度要求高、合龙时间要求紧迫这一系列问题，采取了以下措施来保证合龙工作顺利进行：

1)做好合龙前的各项准备工作，包括方案准备、设备准备、物资准备、人员准备及其他施工准备，为合龙工作顺利进行提供保障；2)在合龙段腹板和上盖板处设置型钢加劲，在合龙段定位后迅速锁定，使其承受由于温度变化而产生的轴向力，以保证合龙段高栓施工过程中接口间隙不发生大的变化；3)采用便携式温度记录仪，每15 min记录一次环境温度，并自动生成温度曲线。为合龙时间段确定提供了可靠依据。选择平稳曲线段为合龙施工最佳时段。根据温度曲线，下午14:00～18:00为合龙最佳时间段。此时间段内温差较小，在3 ℃以内。

4 合龙方案实施及关键技术

影响合龙段安装及接口匹配的因素比较多，合龙施工的关键工作主要包括：合龙时段及合龙温度的确定、合龙段拼接板栓合方式、合龙段吊装、合龙口安装精度控制等。

4.1 合龙段吊装

合龙时两侧的桥面吊机同步起吊，将边主梁吊至合龙口处。先将合龙段边主梁一端与21号主塔侧E9节间边主梁采用冲钉连接，持续观测温度及20号索塔侧E9梁段与合龙段连接处螺栓孔偏差情况，通过梁端压重及连接处边主梁上“7”字形反力架调节两梁之间的相对高差，待合龙温度T1(≈T0)到来时，迅速将N节段边主梁与另一侧E9节间边主梁匹配、冲钉连接。连接后，对称均匀地卸载临时压重，进行高栓施拧并替换冲钉(见图3)。

4.2 合龙口边主梁拼接板栓合方式

为便于合龙口处边主梁拼接板的栓合，减少桥位高空作业内容。按照拼接板的使用位置和梁段安装方案，对其栓合方式进行以下规定：1)边主梁上盖板拼接板：临时存放于两侧E9梁段桥面，合龙口处腹板栓合完毕后，采用桥面吊机散装。2)边主梁腹板拼接板：内侧拼接板栓合于两侧E9梁段之上，外侧拼接板栓合于主跨合龙段上；腹板加劲拼接板栓合于两侧E9梁段之上，并旋转至外侧，确保合龙段安装。3)边主梁底板拼接板：底板下侧拼接板栓合于两侧E9梁段之上，内侧拼接板栓合于主跨合龙段上，拼接板旋转至外侧，以确保安装。边主梁自上方定位时，底板拼接板亦可起到限位的作用。中跨合龙段腹板拼接板栓合方式见图4。

4.3 合龙口边主梁精度控制措施

主跨合龙影响因素较多，外界温度、索力、施工方案等都会对节段精确定位产生影响。主要处理方案如下。

4.3.1 边主梁高差调整

1)合龙前，对已安装梁段的远端标高进行监控，确保其在可控范围之内；2)合龙段安装前，在监控要求的合理范围内，对两侧22号斜拉索索力及配重进行调整，使E9梁段标高差值最小；3)合龙时，受吊机和梁段自重影响，先连接侧接口会出现约50 mm～60 mm的高低差，可采用100 t千斤顶利用接口处反力架进行调整，使其高差在工艺要求范围之内。

4.3.2 边主梁轴线偏差处理

1)对已安装梁段的轴线进行监控，确保其在可控范围之内；2)合龙段安装前，对两侧E9梁段中心距和轴线偏差进行测量，出现偏差时进行调整；3)合龙段安装时，当一侧边主梁就位后，首先用冲钉和普栓进行连接。并调整好远端线形，使其与一侧E9梁段腹板错边控制在5 mm以内；同样的方式安装另一侧边主梁，安装完毕后，对边主梁中心距进行测量。出现偏差时，采用倒链配合反力架进行调整，使其控制在26 000 mm～26 005 mm之间，以保证横梁安装。

4.4 合龙口横梁安装方案

桥面吊机将横梁吊装至待安装位置以上1 m处后，缓慢降落。由于横梁与主梁之间每侧只有10 mm间隙，安装时可将横梁与主梁错开一定的角度，保证横梁可顺利落入。利用撬杠+定位靠档辅助定位。横梁粗略定位后，两侧同时栓合,避免影响边主梁定位精度。横梁定位时按照下盖板→腹板→上盖板的顺序安装定位冲钉及定位螺栓。

横梁安装过程中，利用经纬仪进行检测，重点控制以下工艺项点：1)横梁间距：(4 000±5)mm，两端及小纵梁连接部位偏差值不大于3 mm；2)横梁的垂直度不大于3 mm，以保证稳定板的安装；3)整个节间对角线差不大于10 mm；4)对边主梁中心距、轴线偏移、四角高差等进行复核，保证安装精度满足要求。

5 效果及优点

通过采用多项技术措施，本项目合龙工作进展顺利，自边主梁开始定位到接口匹配完成仅用时不到4 h。安装线形、合龙口间隙、杆件通孔率、桥轴线偏差等工艺项点均满足标准要求。

由于本桥合龙施工监控计算准确、施工组织周密，合龙施工时没有出现二次切割、没有依靠斜拉或配重等辅助措施，在没有借助任何辅助措施的条件下，实现了高精度的自然合龙。

6 结语

根据本项目结合梁桥位合龙施工特点，采用便携式温度记录仪的使用、边主梁拼接板栓合方式的细化及多项精度调整措施，有效的保证合龙工作的顺利进行，积累了丰富的经验，为类似项目施工提供借鉴。

[1] 崔 冰，冯良平，唐 亮.南京长江二桥南汊斜拉桥合龙技术[J].工程建筑，2006(8)：50-52.

[2] 韩先斌.武汉军山长江公路大桥钢箱梁合龙技术[J].交通科技,2003(6)：130-131.

The main span closure technology of composite girder cable-stayed bridge

Ma Jie

(China Railway Baoqiao Group Co., Ltd, Baoji 721006, China)

Through the analysis on the construction characteristics of a steel-concrete composite girder cable-stayed bridge main span closure section, this paper introduced the main span closure construction scheme and process, and elaborated the closure section hoisting, final closure main girder splice plate bolt, cross girder installation and other technology key points, effectively ensured the smooth progress of closure work.

cable-stayed bridge, closure section, edge main girder, cross girder

1009-6825(2017)12-0167-02

2017-02-14

马 杰(1980- )，男，工程师

U448.27

A