变宽桥面简支箱梁架设施工技术

王淳丰，汪 渊，何锦章

(1.广西路桥工程集团有限公司，广西 南宁 530200；2.广西欣港交通投资有限公司，广西 南宁 530029)

0 引言

随着我国交通发展与建设集中化，桥梁结构类型与施工方式日趋多样。特别在海上立交施工领域，由于多线匝道汇入主线时孔跨前后盖梁顶截面尺寸不一致的原因，导致架桥机部分导轨处于悬臂状态，无法依常规方式进行架梁，往往需要增加海上临时支撑平台或是掉转方向反向架梁，但以上措施存在施工周期长、钢材消耗大、二次施工费用多等缺点[1]。因此，根据实际情况采用千斤顶箱梁横移技术对特殊孔跨箱梁进行架设是一个经济合理的方法。

1 工程概况

扬帆立交为广西滨海公路龙门大桥终点的互通式立体交叉桥梁，其主线为双向六车道分离式双幅结构，至西向东全长590 m，桥跨布置为3×(3×30)m+2×25 m+2×(3×30)m+(25+30+25)m，共259片25～30 m预应力小箱梁(先简支后连续)。单幅桥宽16.5～30 m，其中右幅第9跨与左幅第11跨分别为A、B互通匝道交汇处，其对应桥面也由大桩号往小桩号进行加宽，分别从15.75 m加宽至29.26 m和从15.75 m加宽至24.39 m，需架设箱梁数也从5片增为9片(见图1)。

图1 主线与匝道交汇处平面图(cm)

图2 特殊孔跨处架桥机布置图

2 总体施工方案设计

扬帆立交主线桥箱梁采用额定起重量为180 t，最大跨度为40 m的JQ180-40架桥机进行架设。如图2所示，右幅第9跨架梁时架桥机前中支腿分别布置在8#墩盖梁与第10跨已架箱梁梁面处，同时因A匝道现浇梁体未进行提前浇筑，铺设中支腿导轨后，部分轨道处于悬空状态，致使架桥机无法横移到位直接架梁。

因此，需设海中高结构钢平台为临时支撑以解决导轨部分悬空问题，或是继续架至终点桥台后重新拼卸架桥机掉头反方向往回架梁，但前者的临时租赁费用高，存在二次劳务进场费用；后者过程繁琐，打乱了箱梁预制顺序，延长了施工周期。针对上述情况，经现场比选后确定采用盖梁顶移梁方式，即运梁车与架桥机先将梁体架设至预留空位，再用千斤顶联结组合式轨道对梁进行多向平移直至设计部位。

3 施工工艺

3.1 移梁设备

3.1.1 横移滑道设计

作为施工全过程中的主要受压构件，横移滑道分别布置在前后盖梁支座垫石顶端，其材质为2.5 cm厚的5 m×0.8 m Q345钢结构矩形滑道，其两端均设置销孔，分别对应安装反力拉钩与反力座。另外，支座垫石间孔隙采用硬杂枕木填塞垫平以作支撑点，防止滑道变形并加强其基础稳定性，间距要求≤5 cm。

施工前，为降低横移过程中滑板与滑道间的摩擦系数，避免摩擦力过大导致无法移梁，现场采用3 mm厚镜面不锈钢板对滑道进行覆盖，同时在表面涂抹黄油润滑并加强维护与保养。

3.1.2 限位托盘装置

梁底托盘作为置于楔形块与主滑道之间的支承传力结构，其材料的选取不仅要考虑承载能力的问题，还要考虑摩擦系数与耐磨性，保证可以完整滑移构件>20次。因此，在实际施工中选用了MGB高分子摩擦材料以替代常规的聚四氟乙烯板，大大提高了工作效率[2]。

另外，为确保梁体横移过程中顶推千斤顶得到固定并使其正常推动箱梁，滑道一端还设置了以反力钢板焊接竖向加劲肋形式的反力支座，为其提供顶推反力。

3.1.3 液压控制系统

箱梁平移液压顶推系统分别由顶升系统和横推系统两部分构成，并根据对应受力点的顶升/横推力与位移量选择相匹配的设备，确保作业精度和位移控制的有效性。

经过对箱梁重量与变位幅度的分析，顶升作业时决定采用4台额定举升力为100 t的液压千斤顶，同时每台各配一个超高压泵作为动力输送站并在千斤顶与盖梁、箱梁的接触面上垫钢板，避免应力集中。横推作业时则配置两台额定推力为100 t、最大行程为50 cm、重载下推顶速度为12 cm/min的千斤顶，此类中低压液压顶不仅满足了作业所需顶推力，还具备一定的效率，节约了成本。然而，在液压顶行程和滑道长度的限制下，箱梁无法在一个行程内滑移到设计位置，故需在液压顶与反力座之间不断加塞枕木使其与梁同步跟进，直至箱梁处于滑道边缘。

3.2 移梁工艺

3.2.1 架桥机箱梁吊运

在架桥机完成过孔工况后，前后导轨分别支撑于右幅8#盖梁支座垫石与9#墩已架箱梁(第10跨)上，随即进行横移前滑道、托盘铺设，同时采用炮车喂梁，开展箱梁纵移吊运作业。在起吊天车沿导梁将构件运送并下落至预留梁位前，需确保梁底楔形块的投影面完全覆盖滑道且留有富余，防止横移时梁体脱空。

3.2.2 盖梁顶液压横移

梁体落稳承梁托盘待天车吊索摘取后方可开始使用液压顶推系统进行横移施工，整个过程大致步骤如下：

(1)箱梁开始横移，两端同时启动100 t横移千斤顶使梁体同步均衡前进，并在横隔梁与滑道间提前叠放枕木和用手拉葫芦，使横移梁体与已固定梁体形成串联，防止发生失稳倾覆。

(2)当千斤顶达到最大量程时，需进行收顶，人工前挪一个行程并在油缸与反力座间填充枕木后才能继续顶推，如此往复横移直至首次顶升工位。

(3)当箱梁横移至滑道边缘时，需顶升梁体，使用先前起反力抓钩作用的手拉葫芦重新对滑道进行前移，复位完成后将梁体下落回滑道系统并重复步骤(2)，循环此顶推拆装环节将梁体移动至目标位置。

3.2.3 千斤顶顶升落梁

当箱梁横移到位并精确调整其平面位置后，需撤出垫石上的横移系统并安装板式橡胶支座，现场使用4台放置在盖梁顶上的100 t液压顶配合钢垫板对梁体进行竖向顶升。期间为避免顶升时两端高差过大，结合纵坡坡度先对标高较低一端展开施工，并严格执行前后端交替顶落，禁止4台液压顶同时运行。待落梁完成后立即施工梁体间的横隔板及湿接缝，增加稳定性。

4 施工细部要点

变宽桥面箱梁横移技术应用过程的两个主要工况分别为盖梁顶横移和就位升落梁，其设备布置形式分别如图3、图4所示。另外，参照现场施工时的实际情况，各工况开展时的细部要点也会在下文中依次阐述。

图3 盖梁顶横移工况示意图

图4 就位升落梁工况示意图

4.1 盖梁顶横移

箱梁横移工况下的主要受力构件为由主滑道、滑块、反力座、反力拉钩、千斤顶和调平枕木等组成的滑板横移系统。施工前不仅需检查各个部件的完好性，还需对其安放的位置进行复查，即横桥向上滑道、滑块与垫石三者的中线应尽量重合，两端滑道应保持平行并均匀涂抹黄油，以降低摩擦系数。另外，当千斤顶达到最大量程时会进行人工收顶前挪，应提前准备不同厚度的杂木板，对其与反力座间进行填充。

移梁过程中速度被控制在10 cm/min左右，因桥跨存

在转弯半径而导致梁体最终与前后盖梁具有一定夹角，因此需通过不断控制两端头行走量程的差异，在制造夹角的同时也能对其纵向方位进行微调，以免碰撞挡块并确保梁底楔形块始终能完全覆盖支座垫石。两端的千斤顶施工人员均配置无线通话器保持联络，以达到同步顶推并调节量程差的目的[3]。

4.2 就位升落梁

梁体顶升作为移梁过程中的最后一项工况，虽然其操作相对简单，但也面临着最高的安全风险。所以，为防止梁体失稳而造成倾覆现象的发生，此次施工中主要采取了如下保护措施：

(1)实际施工中所用4台千斤顶的额定载重均为100 t，大大满足了116 t梁体的顶升作业并留有一定富余[4]。同时分为前后两组，每组的两个液压顶均用同一油缸使其形成油路并联，在顶升过程中成为整体，避免因多点支撑引起箱体受扭变形。

(2)千斤顶作业时在其上下均放置钢板，防止盖梁顶部或箱梁底部因应力集中而造成混凝土受损[5]。

(3)在箱梁具备2%的横坡、剖面为不对称形状的情况下，在千斤顶并联后可视其为一个支点，为保证边梁顶升时受力平衡，现场根据箱梁实际重心对支撑点位做出调整。

(4)顶落梁为两端交替作业，禁止前后两点同时支撑，实际施工中优先完成标高较低一端的梁体顶落。

(5)顶升过程中随着高度上升，在横隔板底不断填塞枕木作为临时支撑，并在落梁后立即在顶腹板倒角与盖梁间安装临时斜撑，直至各箱梁连成整体，倾覆隐患消除后方可拆除。

5 结语

综上所述，广西滨海公路龙门大桥扬帆立交采用千斤顶多向横移法完成了主线桥右幅第9跨和左幅第11跨的箱梁安装，解决了主线与匝道交汇处梁体无法用架桥机进行架设的问题。在纵移-横移-顶落几个步骤中采取了一定的辅助措施，为梁体移运的全过程提供了稳定的安全保障。

经实践证明，此技术方案不仅有效地降低了施工成本，在简化施工步骤的同时还具备一定的精度，为在架桥机受限条件下预制箱梁的移运提供了借鉴。然而此方案中因落梁时临时支撑多为枕木形式，虽然其搬运灵活操作方便，但多为梁体顶升后人工及时填充，提供的保障无法贯穿梁体起落的全过程，仍有一定的安全隐患。因此，在梁体顶落的平稳问题上，还需展开更多的研究与改进。