跨胶州湾特大桥节段箱梁拼装的探讨

郭 京

（青岛西海岸交通投资建设有限公司 山东青岛 266400）

1 工程概述

跨胶州湾特大桥海上50m节段拼装简支梁每孔11个节段，节段箱梁截面类型为单箱单室等高度简支箱梁，梁端腹板、底板局部向内侧加厚，在结构外侧的腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡，其中端部节段2节，每节2.55m，其余节段长度4.2m，桥面顶板宽度11.6m，底板宽度6.7m，梁高4.3m，节段拼装采用湿接法，湿接缝宽0.7m。

跨胶州湾特大桥在胶州湾东西两岸各设置一节段预制场，节段拼装机一台。小里程侧节段拼装架桥机在150#～153#墩现浇简支箱梁租拼完成后，由东岸153#墩向大里程侧架设，计划架设22孔；西岸节段拼装架桥机在193#～195#墩现浇简支箱梁完成组拼后，由西岸193#墩向线路小里程侧方向架设，计划架设18孔，在胶州湾中部实现节段拼装架设合龙。

2 节段箱梁拼装架设施工方案

2.1 节段梁的运输、吊装

（1）东岸节段预制梁拼装流程如下：

存梁台座→节段预制场内200t龙门吊提升→梁面运梁平车运输→节段拼装机尾部吊点下方→提升、走行、下放→设计位置。

（2）西岸节段预制梁拼装流程如下：

存梁台座→节段预制场内200T龙门吊提升→地面运梁平车→固定提升站下方→梁面运梁平车运输→节段拼装机尾部吊点下方→提升、走行、下放→设计位置。

2.2 节段梁架设施工

2.2.1 节段梁架设步骤一

架桥机过孔到位，调整好支腿高度，对架桥机各项性能进行检查，各项指标合格后，架桥机处于待架状态。

采用运梁车将节段梁按照拼装顺序从存梁区运送至架梁机尾部，进行吊装作业，运送过程中运梁车四周采用型钢特制节段限位装置，卡扣横向之间距离4.2m，采用4根钢丝绳将其捆绑至运梁车四角，并采用钢丝绳将节段梁紧密固定在运梁车上部，防止运输过程中不平衡荷载造成节段梁晃动。

打开主框架中间联系梁，运梁车运节段梁至架桥机尾部，起吊天车下放，将天车吊具与梁块上吊具连接好，起吊转动梁块，运行至指定位置，依次将1#～4#节段梁按照大小里程对称方式逐个提挂布置在主框架上；利用液压油缸关闭主框架联系梁。

运梁车运节段进入架桥机尾部时，要求运梁车缓慢接近架桥机，并在架桥机外侧设置防撞设施，防止运梁车与架桥机发生碰撞，运梁车开进架桥机尾部，主天车提节段梁中心位置距离3号支腿中心不大于9m，提升时需缓慢提升。

2.2.2 节段梁架设步骤二

主天车提大小里程5号节段梁布置在主框架挑梁上，主天车提最后一节段梁，旋转后悬挂在主框架上，主天车提升大小里程5号节段梁至拼装位置。

2.2.3 节段梁架设步骤三

利用主天车依次调整各节段梁三维姿态，完成精准对位→调整湿接缝尺寸→安装湿接缝模板→浇筑湿接缝混凝土→等待混凝土强度和弹性模量→预应力钢束张拉→打开湿接缝模板。

整孔张拉完成后，2、3号支腿油缸收缩，整机卸载，拆除吊挂，架桥机过孔前利用辅助天车将吊挂提运至运梁车，转运节段预制场。整机卸载时拆除3号支腿与梁面的锚固撑杆，架桥机过孔时安装3号支腿与梁面的锚固撑杆。

2.3 支座安装

支座垫石采用C50混凝土。支座安装前由架子队测量室对每一个支座垫石进行标高、轴线复核，支座四角高差不得大于2mm；对支座的纵横轴线进行放样，作业人员在每个支座垫石上弹十字线，确定支座垫石中心点和支座安装位置。支座垫石顶面高程允许偏差0～-15mm，中心位置允许偏差15mm。支座垫石上预留的锚栓孔直径大于套筒外径60～80mm，锚栓孔深度大于套筒长度60～80mm，预留支座垫石。

支座垫石采用C50混凝土。支座安装前由架子队测量室对每一个支座垫石进行标高、轴线复核，支座四角高差不得大于2mm；对支座的纵横轴线进行放样，作业人员在每个支座垫石上弹十字线，确定支座垫石中心点和支座安装位置。支座垫石顶面高程允许偏差0～-15mm，中心位置允许偏差15mm。支座垫石上预留的锚栓孔直径大于套筒外径60～80mm，锚栓孔深度大于套筒长度60～80mm。预留灌浆料性能满足《铁路桥梁球型支座》（TB/T3320-2013）的规定，采用自流平支座灌浆料，具有较强流动性能。采用漏斗和灌浆管道辅助灌浆，灌浆管道内径不小于2cm，将管道伸入不小于支座长度或宽度的1/3处，在支座四周均设置灌浆点，灌浆口高度保证灌浆密实。灌浆前计算所用浆体的体积，实际灌浆用浆体数量与计算值相一致，防止中间部位缺浆。

2.4 节段线型控制

施工前对架桥机进行型式试验，消除整机非弹性变形和检测弹性变形的数值，为后续节段拼装施工提供可靠的数据。试验时，模拟荷载按施工状态下实际工况加载。充分考虑节段重量、天车、湿接缝重量等，对不同工况下节段拼装线型变化情况进行数据统计分析，以提高节段梁拼装线形控制精度。

首节段是整跨的起点，直接控制着整跨的线形和轴线，在节段架设过程中需严格控制首节段安装质量。里程控制，梁段吊装设备沿架桥机承重主梁纵向移动，使其达到设计要求；轴线控制，在已完成的桥面上设轴向控制点，用全站仪校核梁段轴线，如有偏差，利用吊具及双坐标千斤顶将梁体起升至正确位置。高程控制，调整节段吊装设备或双坐标千斤顶，测量第一节段梁顶面高程控制点，使其达到设计要求。

节段块的初步就位：起重天车直接从架桥机后部取梁，按照节段拼装架设顺序依次吊梁，采用节段拼装机上部悬挂吊具吊起，依照桥梁线形，将预制节段布置在架桥机上。

节段块的精确就位：节段块的精确就位是指节段块纵向、横向和竖向三个方向的调位。纵向以线路中心线为基准，即要求线路中心线和梁体中心线重合；节段块在摆放时，纵向按设计预留出70cm湿接缝，竖向按施工图中提供的理论计算跨中反拱值36mm设置，其他位置按二次抛物线过渡，并与前3跨施工中，跟踪测量，验证所设抛物线是否正确、合理，以便于及时修正。节段梁线型控制二次抛物线。

2.5 管道压浆封锚

（1）压浆浆体要求

①压浆浆体由中心试验室进行配合比确定，经监理项目部批准后方可使用。压浆所用原材料由物资设备部组织材料进场，检测合格后经监理工程师批准后方可使用。

②孔道压浆浆体的性能要求

28d强度：抗压≥50MPa，抗折≥10MPa；30min流动度≤30s；凝结时间：初凝≥4h，终凝≤24h；泌水率：24h自由泌水率0，压力泌水率≤3.5%；24h自由膨胀率0～3%；含气量1～3%。

（2）压浆施工设备及精度要求

①搅拌机的转速不低于1000r/min，桨叶的最高线速度限制在15m/s以内。桨叶的形状与转速相匹配，并能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求；压浆机采用连续式压浆泵，其压力表的最小分度值不大于0.1MPa，最大量程使实际工作压力在其25%～75%量程范围内；储料罐带有搅拌功能；过滤网空格不大于3mm×3mm；真空泵能达到②孔道压浆前，事先对采用的压浆材料进行试配验证。各种材料的称量准确到±1%（均以质量计）。水胶比不超过0.35。计量器具均经法定计量检定合格，且在有限期内使用。

3 结论

跨胶州湾特大桥在胶州湾东西两岸各设置一节段预制场，节段拼装机一台。小里程侧节段拼装架桥机在150#～153#墩现浇简支箱梁租拼完成后，由东岸153#墩向大里程侧架设，计划架设22孔；西岸节段拼装架桥机在193#～195#墩现浇简支箱梁完成组拼后，由西岸193#墩向线路小里程侧方向架设，计划架设18孔，在胶州湾中部实现节段拼装架设合龙。