石板坡长江大桥复线桥大节段钢箱梁吊装、合拢技术

敬阳

（重庆市城市建设投资（集团）有限公司，重庆 400015）

石板坡长江大桥复线桥大节段钢箱梁吊装、合拢技术

敬阳

（重庆市城市建设投资（集团）有限公司，重庆 400015）

钢筋混凝土连续刚构桥在重庆已很多，跨径一般在300m以内，为解决石板坡长江大桥复线桥单跨达330m问题，采用了钢筋混凝土梁和钢箱梁相结合的技术，有效减少了桥梁梁体的自重问题，保证了石板坡长江大桥复线桥顺利实施，具体实施过程中运用了许多成熟技术，解决了诸多具体问题，为以后超大跨径混凝土连续刚构桥的实施提供了许多可供参考的依据。

钢筋混凝土连续刚构桥；大节段钢箱梁；吊装；合拢；技术

1 工程概述

重庆石板坡长江大桥加宽改造工程是并列于旧桥的新建桥梁工程，是重庆主城区连接两江三区大通道上面的拓宽改造关键工程。石板坡长江大桥旧桥为87+4×138+156+174+ 105m的8跨T型刚构桥，在每一跨均设有35m的简支挂梁。新桥桥位位于旧桥上游，两桥中心距25m，上部结构净距5m。新桥不设6号墩，其余桥墩与旧桥对应。该桥紧靠旧桥并列修建，桥跨布置受旧桥墩位限制。设计要在保持原桥型及跨度基本不变的原则下又必须改善原通航孔 （156+174m）净空不足的难题，同时还必须考虑到紧张的工期要求。结构体系采用长联大跨径钢混组合式刚构-连续组合梁桥，主跨跨中108m段采用钢箱梁。

2 桥型方案

桥跨布置为88+4×138+330+134m，梁总长1104m，单向四车道，桥面全宽19m。其结构体系如图1所示。

图1 正桥桥型布置图

该桥型方案特点主要表现在：

（1）采用与旧桥8跨T型刚构外型相似的刚构-连续组合结构体系，使结构受载线型更为流畅，结构受力更为合理。

（2）新桥将旧桥156m+174m通航孔处采用330m大跨，一举解决了通航净空问题。

（3）钢 -预应力混凝土组合连续刚构体系有效降低了自重，成功解决预应力大跨连续刚构因恒载应力过高而难以提高跨越能力的难题，降低了施工风险，加快了施工进度,改善了因混凝土收缩徐变对大跨结构后期线型变化的不良影响。

（4）钢箱梁段采用工厂制造，保障吊装质量且缩短了施工周期。

（5）桥面采用无伸缩缝的连续结构，使桥上行车舒适度大为增加且结构耐久性大为提高。

从结构细节上看：增加了下弯束及竖向预应力束；主跨增加了体外索，用作后期调整结构挠度；尽管在国内外不同的桥型中已多次成功运用，钢混接头仍是大桥设计的重点。

从宏观布置上看：主跨330m的连续刚构在国内外目前还未有实施过，难度较大，但由于中跨108m段采用了钢结构，自重大大减轻，使结构的成立成为可能；超大节段的梁段吊装、合拢在国外已有成功经验，如法国诺曼底桥，一次吊装2000t，采用海上浮吊吊装。但长103m（不含两端钢混接头5m）、重达1400t的钢箱梁的整体运输、吊装、合拢在国内没有先例，尤其是在内河航道上受运输、吊装机具的限制很大，是该桥的难点，也是该桥成立的关键（钢箱梁立面图见图2）。

图2 钢箱梁立面图

3 钢箱梁整体提升

经多方比选，最终决定采用液压千斤顶提升设备。钢箱梁整体提升设备重量（包括临时加强措施及其它施工措施）控制在220t（一端）以内。钢箱梁运至指定位置后，借助定位船定位转向至需要方位后即可进行吊装工作。施工流程见图3。

图3 施工流程图

钢箱梁整体提升施工注意事项:

（1）钢箱梁上的构件夹持器安装孔中心与千斤顶的中心应在同一铅垂线内，严格控制钢绞线偏移铅垂线的角度不大于1.5O。

（2）钢箱梁在提升过程中的平衡是由测距装置及调节组合阀来完成的，钢箱梁的高差平衡时刻处于系统的监控与调节中，因钢箱梁的长高比较大，四个吊点的高差要求控制在50mm以内即可。

（3）1#、2#、3#、4#吊点的油压控制在提升力要求范围± 2MPa。

（4）提升过程中，伸出的钢绞线根据场地的情况用卷盘收集。

（5）提升钢平台到承力结构之间应有足够的安全高度。

（6）由于钢箱梁在提升过程中钢绞线处于柔性状态，钢箱梁可能的摆动需要用缆风绳来约束，且必须随提升过程放松。

（7）使用外测水平仪监视钢箱梁在提升过程中的平衡，以与自动提升系统共同校正平衡误差。

4 合拢

一般钢箱梁常用合拢方案有：（1）在工厂按设计精度制作下料制作，运到现场直接拼装合拢，一般用于较小结构；（2）在工厂制作时预留一定长度，运至现场后根据现场合拢温度，日照等条件再现场切割一次，吊装合拢，产生误差则可采用顶推、拖拉等方式强制合拢，为一般钢箱梁的合拢方法。由于该桥长度、宽度、重量很大，吊装中自身变形及合拢口的变形也比较大，且很难准确计算，万一合拢过程中误差太大采用顶推、拖拉等强制合拢手段很困难。如果采用传统的合拢工艺不仅精度难以保证,而且施工风险较大，所以在该桥中设计了一种新型的合拢方案。

4.1 合拢方案概要

长大钢箱梁整体吊装合拢是技术难度较高的工作，若施工和制造中出现的几何尺寸上的精度误差，采用把钢箱梁一次制作成设计长度并合拢焊接风险较大。故该方案中两端接口采用了不同的连接方式。主跨北侧接口全部采用工地焊接，纵隔板和顶、底、腹板上的部分肋板上用高强度螺栓做临时定位连接；在主跨南侧的接口则作为合拢时的调节接口（即合拢接口）。顶板和底板各预留500mm宽作为调节段（即钢混段250mm加第一节段250mm），顶板和底板上的肋板在接缝处留40mm缝隙采用栓接（图4）。纵隔板在接缝处也留40mm缝隙，采用栓接，纵隔板肋板在连接处不连接（图5）。

图4 南侧接口处顶板和底板连接示意图

图5 南侧纵隔板连接示意图

钢箱梁两腹板在接口处预留100mm的二次切割量。钢混段腹板执行设计尺寸，但其腹板上板肋缩短200mm，待腹板合拢焊接后再用板肋的嵌补段焊接（详见合拢程序）。

4.2 合拢程序

4.2.1 按照上述方案中钢结构在接口上的设置细节，钢箱梁就位时的状态北侧接口按设计位置就位，用高强螺栓和定位冲钉进行预连接（高强螺栓先不拧紧）。

4.2.2 南侧合拢接口，因腹板预留了二次切割量，此时腹板成搭接状态，有一个腹板厚度（28mm）的错位，此时可在纵隔板上用螺栓和连接板（加δ28厚填板做临时连接）（见图6），以保证二次切割时梁体稳定，调整好北侧非合拢接口的接缝，并配置此接口拼接板，将此接口的高强螺栓拧紧。在合拢温度下按腹板搭接的尺寸，对钢箱梁的两腹板进行二次切割，切割时要考虑到腹板工地焊接的接缝宽，并保证切割面所要求的质量。

图6 南侧合拢段接口腹板二次切割前的状态

4.2.3 由于南侧的合拢接口腹板二次切割前，钢混段和钢箱梁有28mm的水平错位，在设计起吊设施时，应保证钢梁就位时吊重的钢绞线有足够的悬出长度，以减少水平错位后的水平推力。

4.2.4 腹板二次切割后，解开纵隔板上的临时连接，用定位冲钉和高强螺栓进行此接口上的定位连接 （包括纵隔板和顶板、底板之板肋的高强度螺栓连接），当温度达到合拢温度时把紧高强度螺栓。

4.2.5 考虑到南北两接口中螺栓孔距的施工误差，北侧非合拢接口上的螺栓连接的拼接板可在接口的一侧钻制长圆孔。而南侧合拢接口，考虑到高强螺栓将作为永久连接，可在进行腹板二次切割时，根据接口的实际栓孔距离进行连接板栓孔的配置（可事先钻好接口一侧的栓孔，配制另一侧栓孔）。

4.2.6 南侧合拢接口的高强度螺栓终拧后，可按制定的焊接工艺进行该接口上的工地焊接，直到完成合拢。

5 结语

石板坡长江大桥复线桥的主跨钢梁整体吊装是在我国内河航道上进行的首次超大节段、吨位的吊装、合拢，技术难度大，不可预见因素较多，在相关各方紧密配合下顺利的完成了该项目工程，为以后超大跨径混凝土连续刚构桥的实施提供了许多可供参考的依据。

[1]代彤，郭兆祺，刘国祥.重庆石板坡长江大桥复线桥主跨的合龙[J].桥梁建设，2006（6）.

[2]向中富.重庆桥梁建设水平及桥梁特色研究[J]重庆建筑，2007（4）.

[3]张松，梁智垚.重庆石板坡长江大桥钢混结合段局部应力分析研究//土木工程学会桥梁及结构工程分会.第十七届全国桥梁学术会议论文集：下册[C].北京：人民交通出版社，2006.

责任编辑：孙苏，李红

Hoisting and Folding Technology for Large Segmented SteelBox Girder of Multiple
Tracked Bridge ofthe Yangtze River Bridge in Shibanpo

Reinforced concrete bridges ofcontinuous steelstructure are numerous in Chongqing,whose span is usually within 300m.To tackle the problem that the single span of the multiple tracked bridge of the Yangtze River in Shibanpo reaches 330m,the combination technology of reinforced concrete girder and steelbox girder is applied and the problem of bridge's self-weightis resolved,thus,the successfulconstruction of the bridge is ensured. Many mature technologies are applied in the construction process and many specific problems are settled.Itoffers some references for future situation.

reinforced concrete bridges of continuous steelstructure;large Segmented steelbox girder;hoisting;folding;technology

U445.4

：A

：1671-9107（2014）03-0053-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.03.053

2014-02-26

敬阳（1968-），男，四川南部人，本科，高级工程师，主要从事建设项目管理及施工技术研究。