沪通长江大桥48m节段梁架设关键技术

魏 林

（中国国家铁路集团有限公司工程管理中心，北京 100038）

1 工程概况

沪通长江大桥南引桥34#—65#墩范围铁路简支梁采用48 m 跨度节段梁。其中公铁合建段有24 孔（右幅通苏嘉城际铁路12 孔，左幅沪通铁路12 孔），单建段有46 孔。这70 孔的铁路桥面距离地面平均高度超过70 m。合建段桥墩为门式墩，单建段桥墩为独柱墩。

48 m 节段梁每孔共分11 节段预制。标准节段有7 片，每片长4.1 m；过渡节段有2 片，每片长4.1 m；墩顶节段有2片，每片长3.1 m。最重节段质量为140.79 t。箱梁采用直腹板单箱单室箱形截面，梁高4 m。箱梁顶面宽12.2 m，顶板厚0.25 m；底面宽6.2 m，底板厚0.3～0.7 m；腹板厚0.5～0.9 m。主梁两侧各悬臂3.0 m，悬臂端部厚0.2 m，悬臂根部厚0.628 m，端横隔梁厚1.25 m。节段梁结构见图1。

图1 节段梁结构（单位：cm）

2 总体施工方案

节段梁施工采用“预制节段梁吊装+原位现浇湿接缝”的总体方案。标准孔梁上喂梁，特殊孔桥下喂梁。使用HZP1600 型节拼架桥机逐孔架设［1］，设置大型提升站用于架桥机安拆及标准孔箱梁节段垂直运输上桥。通过架桥机悬挂节段进行粗定位后再精确定位，然后完成湿接缝浇筑和预应力张拉。最后架桥机落梁并走行至下一孔循环施工，直至全部施工完成。

3 节段梁架设关键技术

3.1 架桥机拼装

48 m 节段梁采用HZP1600 型架桥机逐孔拼装。根据地质条件、运输条件、施工组织要求，选择S12#—S13#墩处设置提升站用于架梁吊机拼装、桥面施工机械上桥、尾部喂梁时预制梁段的垂直提升作业、架梁吊机拆除等。提升站及架桥机布置如图2所示。

图2 提升站及架桥机布置

3.2 节段梁运输、吊挂及线形调整

1）梁段运输及喂梁。根据现场运输条件，48 m 简支箱梁架设采用桥下喂梁和梁上喂梁2 种施工方法。当地面运输条件许可时采用桥下喂梁施工，预制梁段由180 t 运梁台车运至施工桥跨采用架桥机天车直接起吊安装［2］；当地面运输条件差时采用梁上喂梁施工。由于运梁台车构造以及桥面运输空间的局限，节段梁在梁面运输阶段的朝向与成桥朝向成90°夹角。预制梁段通过提升站吊至梁上运梁台车，然后运至架桥机尾部。利用架桥机天车将梁段吊挂后，由于天车主梁间距为8 m，不满足节段梁朝向调整的需求，故须在跨中留出部分空间供天车吊梁旋转90°，待所有节段按图3所示顺序错层吊挂后，再逐个提升至设计位置［3］。

图3 节段梁错层吊挂顺序及布置

2）墩顶梁段安装与支座安装。支座提前安装在1 号梁段上随梁段起吊安装，纵向活动支座根据张拉收缩、温度伸缩等设置预偏量。1 号梁段摆放在布置于墩顶带卸落装置的临时支撑上，然后利用天车、倒链等进行梁段位置精调，经测量验收合格后进行支座灌浆［4］。梁顶临时支撑布置见图4。

图4 1号梁段梁顶临时支撑布置（单位：cm）

3）中间梁段吊挂及粗调。支座灌浆达到设计强度后进行中间梁段吊挂，中间梁段吊挂时通过吊杆上的标识点及靠尺完成梁段高程及轴线的粗调［5］，吊挂方式如图5所示。

图5 节段梁吊挂

4）梁段位置精调。梁段吊挂完成后，利用架桥机天车起吊梁段，通过调整吊挂点高度进行高程调整；通过天车横移及梁顶对拉倒链进行轴线位置精调［6］。节段定位调整过程中应遵循“由粗至精，先纵向，再横向，再竖向”的原则，循环调整直至三向指标均满足设计精度要求。节段位置调整到位后，设置节段间临时支撑并焊接梁段间预留钢筋，对梁段位置进行固定［7］。

5）拱度设置。竖向拱度根据施工计算结果确定。计算时考虑以下因素：架桥机刚度、吊杆规格、简支梁自重与结构参数、预应力、二期恒载、静活载、徐变收缩等。预拱度按徐变完成后恒载加1/2 活载作用下梁位移值大小反向取值。

3.3 湿接缝施工

采取桥下喂梁方式时，在桥下采用履带吊将施工平台预先安装至预制梁段上，湿接缝钢筋及模板预先放至施工平台上；采取梁上喂梁方式时，在节段梁吊挂到位后，施工平台通过设置在架桥机主梁上的卷扬机起吊安装。湿接缝施工平台如图6所示。

图6 湿接缝施工平台

在各节段精调至设计位置后，首先安装外模及接缝处波纹管，并采用玻璃胶及胶带密封管道接头，防止漏浆。再绑扎湿接缝处钢筋，安装内模并穿入预应力筋，经检查验收后即可浇筑混凝土［8-9］。待混凝土强度等指标达到设计要求，且确保支座临时连接螺栓已解除、1号梁段墩顶临时支撑已卸落后，方可张拉预应力筋，最后进行孔道压浆和封锚工作。

3.4 架桥机过孔

预应力张拉完成后，通过卸落架桥机前后支腿支撑自锁千斤顶完成落梁。主梁卸落完成后松脱吊杆，节段梁由吊杆支撑转换为支座支撑，然后拆除节段梁吊杆及吊具。按照操作要求配置过孔各阶段配重，设置前后支腿高度使架桥机主梁上坡前行，前后支腿过孔完成后及时进行锚固作业，检查锚固质量合格后方可进行主梁过孔作业。

过孔的具体步骤为：架桥机主梁第1 次向前移位22.9 m→辅助前支腿支撑锚固→辅助后支腿支撑锚固→后支腿拆除→天车提升后支腿前移49.2 m→后支腿与梁面进行锚固→天车提升前支腿前移49.2 m→前支腿与墩顶进行锚固→前后辅助支腿脱空→架桥机主梁第2 次向前移位26.2 m→架桥机过孔完成。架桥机过孔步骤如图7所示。

图7 架桥机过孔步骤（单位：cm）

架桥机过孔走行到位后，对架桥机姿态进行调整并锁定，然后进行下一孔梁施工。

4 结语

沪通长江大桥南引桥48 m 跨度节段梁架设施工具有规模大、高度高、精度要求高、墩身类型多等特点。通过采用设置大型提升站用于安拆架桥机及节段梁垂直运输、工厂化预制、结合地形条件桥下喂梁与梁上喂梁相结合、梁段吊挂系统精确调整梁段位置后浇筑湿接缝并进行预应力施工等技术，解决了节段梁架设施工的难题，在沪通长江大桥南引桥48 m 节段梁架设施工中成功应用。本项目所采用的施工技术降低了高空作业风险，在保障施工质量的同时提高了架梁工效，对后续同类节段梁架设施工具有借鉴意义。