鄱阳湖二桥主桥中跨合龙施工技术分析

中交路桥华南工程有限公司，广东 中山 528403

1 工程概况

鄱阳湖二桥是江西省都昌至九江高速公路的控制性工程，主桥为跨径布置68.6m+116.4m+420m+116.4m+68.6m=790m的双塔五跨空间双索面半漂浮体系组合梁斜拉桥。

大桥按双向四车道设计，主梁无风嘴段宽28m，含风嘴段宽32m。主梁采用分离“工”字型钢纵梁、横梁、小纵梁、压重小纵梁通过节点板及10.9s级摩擦型高强螺栓连接形成钢构架，构架上架设预制桥面板，现浇低收缩混凝土湿接缝，与钢梁上的焊钉形成整体，组成组合梁体系。两个纵梁间距为26m，中间采用横梁连接，横梁间距为3.6m。钢横梁之间设置三道小纵梁，间距分别为6m、7m、7m、6m。钢梁工地连接均采用高强螺栓连接方式，快速形成结构体系，有效减小施工风险。

中跨合龙段LZ19梁段长4.78m，包括2根主纵梁、1根横梁和6根小纵梁，总重46.7t，钢梁各杆件之间全部为高强螺栓栓接。

2 总体施工方案

（1）鄱阳湖二桥主桥主梁安装分为支架整节段安装和桥面吊机对称悬臂散件拼装两种方式，其中塔区5个节段、辅助墩顶2个节段和过渡墩顶1个节段采用浮吊整体吊装就位：①塔区5个梁段定位连接挂索安装桥面吊机；②桥面吊机对称悬臂拼装梁段。

（2）对称悬臂拼装按照拼装钢梁→安装斜拉索并一张→安装桥面板→吊机前移→斜拉索二张→拼装下一节段钢梁→安装斜拉索并一张→安装桥面板→吊机前移→浇筑连续两个梁段湿接缝→后一梁段斜拉索二张→下一梁段安装的流程循环安装。主梁悬臂安装施工借助塔区回转吊机提升钢梁杆件和桥面板上桥，由桥面运梁车运输钢梁杆件和桥面板至桥面吊机下方，再由桥面吊机拼装钢梁和安装桥面板。

（3）桥面吊机：①主桁架作为吊机的起重支撑构件，通过横向联系连接成空间桁架；②主滑轨及支撑座放置于已安装梁段上并与横隔梁牢靠锚固，推进系统采用液压操作系统，可以使吊机在专用轨道上沿纵桥向方向前进或后退；③主桁架顶面设有起重系统及配套的起吊装置，起重机可沿整个主桁架顶面行走；④起重机移动到后部，起吊叠合梁构件后移动到前端并将各部件下放到底篮上；⑤底篮作为钢梁各构件的临时放置和精确调整的工作平台，是由纵梁和横梁焊接组成的钢构件，布置在整个作业区域。

（4）中跨合龙段LZ19梁段安装：①中跨合龙段安装借助都昌侧桥面吊机进行；②中桥面吊机从LZ17向LZ18前移3.6m后，星子侧中跨桥面吊机暂时停留在LZ17梁段上，根据监控数据适当调整中跨18#斜拉索索力，以确保合龙口两侧LZ18梁段端部标高相同，通过合龙口两侧LZ18梁段端部设置对拉装置调整合龙口两侧梁段轴线，满足规范要求；③对合龙口进行连续72h温度和对应合龙口宽度监测记录，绘制温度-位移变化曲线；连续观测在夜间以1h间隔时间观测记录一次，白天以2h间隔时间观测记录一次；④根据确定的合龙温度下记录的合龙口宽度数据，在钢梁加工厂内对LZ19梁段主纵梁和小纵梁长度进行配切并钻孔；⑤选择在合龙日白天将LZ19梁段2根主纵梁吊装至桥面吊机底篮的平移托架上，选择在当天下午温度逐步下降且合龙口宽度大于LZ19梁段主纵梁长度时，将2根主纵梁平移至合龙口内。

（5）安装中跨桥面：①吊机底篮前端倒挂行走轮，借助千斤顶顶升中跨桥面，吊机底篮前端悬吊精轧螺纹钢；②提升底篮前端使倒挂行走轮安装至主梁底部桥检车轨道工钢上；③拆除悬挂吊带钢板，千斤顶回油放松精轧螺纹钢，底篮前端倒挂轮倒挂于梁底检查车轨道上，拆除悬吊精轧螺纹钢。

（6）安装LZ19合龙段桥面板：①绑扎钢筋，浇筑湿接缝混凝土；②待混凝土强度达到设计强度的90%，拆除中跨桥面吊机；③张拉中跨及边跨纵向预应力钢束，张拉横向预应力钢束，施工附属设施根据监控需要将斜拉索索力、主梁线型调整至成桥状态。

3 施工关键技术

3.1 合龙口调整

鄱阳湖二桥中跨合龙不设置配重，通过适当调整LZ18梁段上的Z18#斜拉索索力，对合龙口两侧LZ18梁段标高进行精确调整。通过在LZ18梁段端部主纵梁腹板上设置对拉钢绞线来调整合龙口两侧桥梁轴线，通过千斤顶张拉来精确调整合龙口两侧已安装梁段的轴线。

斜拉索为平行钢丝斜拉索，在梁端采用锚拉板形式锚固，在塔端采用钢锚梁形式锚固，张拉端位于塔端，斜拉索索力调整采用大吨位千斤顶张拉工艺，通过旋转锚固段螺母对斜拉索进行收紧锚固。

轴线调整前，根据计算在LZ18梁段端部施加一个垂直于桥纵轴线的水平外力F1=9kN，对主梁轴线位移调整幅度为1mm，水平外力F1=180kN，对应的轴线位移为20mm，轴线横向位移1～20mm所需横桥向水平力F1按照线性差值计算。现场实际施工时采用斜向对拉措施来调整轴线偏差，斜向施加力F2与横桥向水平力F1夹角为10.46°，则

轴线横向位移1～20mm所需横桥向水平力F1和对应斜向外力F2按照线性差值计算确定。

结合现场实际情况，合龙口两侧用4根钢绞线对拉来调整合龙口两侧梁段轴线偏差，每根钢绞线两端通过3孔扁锚锚具和配套夹片锚固于LZ18梁段主纵梁端部腹板螺栓孔上。用25t穿心式千斤顶进行张拉，共设置4根钢绞线对拉，每根钢绞线张拉力基本均匀相等，张拉过程中通过测量仪器对桥轴线进行同步测量，确保轴线调整满足要求。

3.2 合龙口测量

根据钢梁LZ19梁段的配切制造需要，在合龙口两侧钢梁现场调整到理论高程且具备合龙要求的情况下，合龙口测量需要提供以下测量数据：合龙口两侧LZ18梁段主纵梁腹板上距离顶板最近的一排螺栓孔中，两根主纵梁杆件之间最近的内侧孔距离；合龙口两侧LZ18梁段主纵梁腹板上距离底板最近的一排螺栓孔中，两根主纵梁杆件之间最近的内侧孔距离；以上对应四个螺栓孔的对角线尺寸。

合龙口数据采用3把30m钢尺进行测量，使用钢尺前对钢尺进行准确标定。螺栓孔直径为33mm，为了使测量数据准确，现场测量时采取以下措施：左右两侧合龙口分别用一把钢尺进行测量（钢尺编号），另一把钢尺备用；测量时必须统一使钢尺一边通过两端螺栓孔中心点，将螺栓孔上对应钢尺刻度33mm作为钢尺定位的依据；钢尺读数时以0刻度到另一端螺栓孔外沿的长度减33mm作为两个螺栓孔的中心间距；测量时钢尺必须拉紧绷直以减小测量误差；每次以两个螺栓孔间距测量三组数据并取平均值作为测量值；测量人员分成两个小组轮流值班测量，确保测量连续不间断。

观测点均采用LZ18梁段主纵梁端部最前端一列最上、下两颗螺栓孔朝向塔柱一侧的孔边缘为基准点；现场配备3把30m钢尺，在同一时段测量，测量前核对钢尺编号；主纵梁及小纵梁配切时需采用同一把钢尺进行测量下料。为防止钢梁扭转，采用垂球（配置4个）对LZ18梁段端口垂直度进行观测，记录扭转偏差，以便确定是否需要加楔形板调整。现场配置两个量程为-10～100℃的水银温度计测量温度。另外，通过现场风速自动测定仪测量风速。测量前现场准备足够的照明设施，测量记录过程要注意安全。

3.3 合龙段安装

合龙段于2018年11月18日下午吊装至桥面吊机底篮移梁平台上，通过吊机横移系统将两根主纵梁分别移入合龙口内。通过对中跨LZ18梁段上的斜拉索索力进行适当调整，使合龙口两侧LZ18梁段端部标高一致达到预定合龙标高。

安装都昌侧拼接板，首先完成了合龙段主纵梁与都昌侧LZ18梁段的栓接连接。合龙段LZ19与星子侧LZ18梁段之间的拼接板首先与LZ18梁段栓接（螺栓不拧紧），拼接板与LZ19之间由于温度影响主梁长度变化螺栓孔错位，暂时不能进行螺栓安装。

第二天上午随着温度的上升主梁长度逐步变化，LZ19星子侧螺栓孔逐步与拼接板螺栓孔重合，通过打入对位冲钉，完成螺栓孔群强制对位并临时锁定。安装高强螺栓并初拧，逐个打出冲钉替换为高强螺栓，完成所有螺栓的终拧，完成主纵梁的合龙对接。主纵梁对接后安装横梁和小纵梁，同步接触主塔下横梁处塔梁临时锚固，完成主梁体系转换，完成钢梁合龙。

4 结束语

鄱阳湖二桥主桥主梁为全栓接形式的工字形钢梁和预制桥面板组合形成的钢混组合梁结构，钢梁合龙采用温度配切合龙工艺，通过调整斜拉索索力来精调合龙口两侧主梁标高，实现了无配重合龙；通过合理设置合龙口观测点和精确的测量方法，确保了合龙口观测数据采集的高度准确；合龙段配切采用主纵梁和拼接板同步放样螺栓孔的工艺确保了现场安装时主梁和拼接板螺栓孔的高度重合；合龙过程中通过插打强制定位冲钉实现了栓接杆件之间的精准对接。鄱阳湖二桥中跨合龙的顺利实施，为以后同类型桥梁的施工提供了成功的经验，解决了常规工艺下合龙段需要在现场配切钻孔而费工费时的问题。