济齐黄河公路大桥钢混结合梁合龙段施工技术

邵宝龙中铁一局集团桥梁工程有限公司 安徽 亳州 236831

正文：

1 工程概况

济齐黄河公路大桥为全长2287m，主桥桥型为双边箱钢-混组合梁斜拉桥，采用塔墩固结、塔梁分离的半漂浮体系。主梁由边钢箱、横梁、小纵梁通过拼接板及高强螺栓连接形成钢构架，其上架设预制桥面板，现浇混凝土湿接缝，与钢梁上的剪力钉形成整体，组成钢-混组合梁体系。合龙是斜拉桥钢梁施工的重要环节之一，其施工质量直接影响成桥后的线型和应力。

2 合龙段施工特点

2.1 合龙点位置变化因素

在钢边箱合龙过程中，钢梁构件中轴线的偏差，受吊机站位、构件安装顺序及垂直方向、施工环境温度、施工荷载、钢梁制造及安装的偏差、钢梁构件长度等影响；加上构件之间相互影响，合龙时难以掌控。

2.2 外界干扰因素大

由于钢梁边跨合龙时间为1月初，施工场地距离黄河边昼夜温差大，受黄河季风及黄河口通道作用，阵风较多，且施工环境温度变化差异较大，给钢梁的合龙增加了难度。

2.3 合龙精度大

由于钢梁设计为半漂浮体系，合龙口处在悬臂状态，合龙段处在竖曲线上要求顺直，平滑过渡，线性控制难度大。

3 钢梁合龙施工

3.1 总体思路

主梁合龙的总体思路为分两大部分进行合龙，第一部分是钢梁构件的合龙，其步骤为先合钢边箱，然后安装横梁、小纵梁；第二部分是桥面板合龙，主要是桥面板安装完成后湿接缝的施工。主梁合龙主要是钢边箱的合龙。

3.2 边跨合龙段施工

3.2.1施工准备工作

⑴桥面吊机走行至S16#段中部横梁支撑锚固，等重构件吊装至拼装位，模拟合龙姿态，监测合龙口两端高程。

图1 等重构件模拟合龙姿态

⑵合龙口两端高程汇报监控单位，调整S14#～S16#斜拉索索力，等重构件再次吊装到指定位置，观测合龙段长度。每个箱口布置四个观测点，顶底板各两个，合龙长度观测时间为三天，早晨6点开始观测，每隔四小时观测一次。

合龙段钢构件长度按照4.2m制作，一端制作成标准段孔群，另一端预留20cm长配切量。对合龙口要持续观测，确定温度与合龙口长度的关系，并根据拟选定的合龙温度推算合龙口长度。合龙口长度扣除拼缝预留宽度后反馈给钢构件制作单位，对合龙段钢梁进行车间配切、涂装并运至现场。

3.2.2边跨合龙段安装定位施工

⑴边跨合龙段拟定施工时间为17年元月中旬，此时还处于冬季时段，选择在白天10:00～14:00温度较高的时段进行合龙段拼装。合龙段钢构件由桥面吊机起吊前移、下放、对位。

⑵合龙段钢构件安装时，现场施工影响因素较多，可能发生悬臂端受力不均，导致合龙口高程出现偏差。测量合龙口两既有梁段的相对高程，汇报给监控单位，首先考虑微调斜拉索索力。当斜拉索索力调整仍不能满足合龙线形时，调整S18#段合龙口标高。S18#段标高调整采用2台200t液压千斤顶，千斤顶底部支撑在支架横向分配梁上，上部位于边钢箱横隔板处，通过千斤顶的顶升、回落实现高程调整，确保合龙段顺利拼装。

⑶合龙段边钢箱吊装就位后，小里程侧拼缝与既有梁段顺接，高强螺栓旋拧固定；大里程侧等待合龙温度，节段拼缝满足要求后进行合龙口临时锁定。合龙段临时锁定装置仅布置在S17#段、S18#段拼缝处，每个箱口顶、底板各一道。合龙口临时锁定后，大里程侧拼接板安装就位，按照设计位置冲孔，进行高强螺栓施工。

图2 合龙口临时锁定装置立面布置图

图3 合龙口临时锁定装置平面布置图

临时锁定装置由反力装置及型钢支撑构成，其中支撑采用HW250×250型钢加工，反力系统由承压板和加劲肋组焊而成，板厚分别 3cm和2cm。型钢支撑焊接固定时底部预留5cm，方便节段拼接板安装，型钢支撑处高强螺栓滞后施工。

3.3 中跨合龙段施工

3.3.1 施工准备工作

⑴桥面吊机进行标准节段钢梁拼装时，主框架前端超出待拼装梁段4m。北岸桥面吊机走行至Z16#段中部横梁支撑锚固前，南岸桥面吊机需后退至Z13#段才能避免主框架冲突，为中跨合龙段施工提供作业空间。

⑵双侧桥面吊机走行到位锚固后，利用南岸吊机在Z15#、Z16#节段处安装配重块北岸吊机吊装等重构件至拼装位，模拟合龙姿态。测量合龙口两端高程并汇报监控单位，调整Z14#～Z16#斜拉索索力，观测合龙段长度。观测点布置形式及合龙口观测频率与边跨合龙段相同。

图4 配重存放位置图

3.3.2 中跨合龙段安装定位施工

⑴中跨合龙段拟定施工时间为17年4月中旬，此时温度变化较为明显，昼夜温差大，选择在夜间10:00以后温度恒定的时段进行合龙段拼装。

⑵中跨合龙段临时锁定结构形式与边跨合龙段相同，布置在双侧Z16#段，每个箱口顶、底板各一道。顶板型钢内撑跨越整个合龙段与既有梁段焊接固定，底板型钢内撑与边跨合龙段布置形式相同，内撑安装时考虑拼接板作业空间。

4 合龙段施工关键技术

4.1 钢梁合龙前施工监控观测

由于钢梁合龙口一端处于大悬臂状态，受张拉、风向影响较大。为保证构件合龙口的顺利合龙，首先必须对钢梁构件的拼装过程进行监控观测，提前掌握构件的变化情况，斜拉索张拉对构件的影响，提炼出钢梁构件变化趋势及敏感性分析，从而调整合龙口合龙构件的空间位置实现钢梁的合龙。

4.2 构件安装精度及偏差的监测

边箱梁的出场前和进场后验收，做好详细的实测记录，完备构件的长度偏差记录，确保构件的出场精度偏差满足规范要求。

钢梁构件拼装完成后，以每5跨为一监测长度，实测其长度并进行记录，完成后进行对比，找出拼装误差平均值，对合龙段进行预估拼装误差长度。

4.3 构件受温度影响的监测

在边箱梁拼装过程中，按照一天时间的不同，记录在不同时间段里不同温度下，钢梁架设过程中，钢梁前段的高程变化情况；并根据不同工况下，节间架设完成及吊机走行不同工况下，钢梁节间监控点处高程变化情况，形成记录，找出实测温度影响规律。

4.4 吊机对构件位置的监测

节间钢梁架设完成后，测量钢梁前段观测点的高程，在对于吊机滑移至下一节间后，再次测量钢梁前段观测点高程，对比前后两次的高差高度，记录在不同节间位置处吊机对构件高程的影响曲线。

4.5 施工过程构件的监测

在钢梁架设过程中，对于边箱梁进行实时的观测，检测其中轴线位置、左右两侧的高程位置、左右两侧控制点的里程位置。确保钢梁在实际的操作过程中轴线、高程、里程处于可控范围之内。在架设合龙段之前应先对既有钢箱梁端头的梁面标高进行复测，选择温度相对稳定的时段进行施工测量控制。斜拉索调索亦应选择在温度较低时间段施工。通过三天时间的观测综合考虑内力、温度等影响，确定合龙段长度并进行配切。架梁工作、运梁均需同步进行要严格控制荷载，同时确保悬臂两端对称施工，保证其在索力控制范围内。

4.6 合龙段拼装施工过程中

如发生横向拼缝宽度不一致，合龙段产生转角位移，应及时利用千斤顶调整缝宽及轴线位置，保证合龙段施工的顺利进行。

5 结论

通过主桥合龙段的安装施工，采取温度配切、加载、索力标高控制等相结合的办法，较大程度上抵消了各种不利因素的影响，确保了主桥合龙段的顺利安装，保证了主桥成桥线型和应力，为大跨度钢混结合梁斜拉桥主桥合龙梁段施工的吊装、安装问题，为同类桥梁施工提供了一定的经验，可供参考。