钢-混叠合梁斜拉桥定时合龙施工技术

吴小海

（中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361021）

1 工程概况

南汊主桥为135m+300m+135m双塔双索面钢-混叠合梁斜拉桥，索塔为H型C50海工混凝土结构，总高为137m，主桥采用半漂浮结构支承体系。南汊主桥主梁采用双工字型钢主梁与混凝土桥面板共同受力的组合梁，两者之间通过剪力钉实现共同受力。钢梁结构由工字型钢主梁、横梁、小纵梁等组成，双工字型钢主梁横向中心距为34.0m，混凝土桥面板厚均为28cm。主梁全宽40m（含检修道、导流板）。

2 定时合龙工艺原理

定时合龙施工技术采用配切椭圆孔轻便型工具拼接板施工工艺，在正常降温过程中，待合龙口净宽满足吊装、栓接要求时，即可进行合龙段施工。具体施工工艺即通过合龙口的连续观测数据，确定合龙段钢主梁精下料长度，以及轻便型工具拼接板椭圆孔开孔工艺。在合龙口悬臂端施加配重调整好合龙口状态的前提下，起吊HL梁段钢主梁，完成合龙口匹配端永久拼接板安装和高强螺栓施拧后，在自然降温过程中，待合龙口配切端净宽满足工具拼接板椭圆孔栓接要求时，即可完成HL梁段配切端高强螺栓永久栓接。

3 定时合龙施工方法

3.1 合龙口连续观测

1）为掌握合龙口24h温度与合龙端口间距的变化规律，确定HL梁段精下料尺寸、中跨合龙时间和合龙温度，提前2个梁段在桥面湿接缝养护期间进行合龙口24h温度-合龙口净距连续观测。

2）连续观测内容包括悬臂端高程、合龙口间距、轴偏、大气温度、钢主梁温度、桥面板温度、斜拉索温度及塔柱温度。观测频率：6：00至18：00为2h/次，19：00至次日6：00为1h/次。

3）连续观测期间，尽量选在湿接缝混凝土养护期间，需保证斜拉桥安装的无线数据采集仪24h连续供电，且桥面上禁止大型机械施工作业，不得有较大的荷载移动，以免影响观测精度。

4）每个时间段的连续观测数据测量测试完毕后，及时进行数据处理与校对，避免人为粗差造成返工而延误工期。

3.2 HL段精下料与工具拼接板制作

1）根据连续观测得出的温度—合龙口净距等曲线数据，依据降温过程中的结构温度对应值进行HL梁段下料长度设定。

2）轻便型工具拼接板下料与开孔需提前完成。为了便于配切端拼接板搬运安装以及螺栓施拧，32块工具拼接板需减小结构尺寸，采用分小块制作，以减轻自重，一侧采用椭圆孔开孔工艺。

3）为了确保工期，HL梁段主纵梁精下料与制作需提前两个梁段进行，应有一定的时间储备。

3.3 合龙前施工准备

1）吊装吊笼、拼接板及临时锁定连接件、手拉护葫芦等辅助构件的准备与应用演练，以及压重材料与压重水箱的准备。

2）充分做好竖向临时支座垫块凿除、纵向约束钢牛腿割除、竖向临时拉杆拆除、永久支座安装的准备工作及安全防护、夜间照明工作。

3）做好合龙口临时施工便道、安全护栏及夜间照明等准备工作。

3.4 合龙口状态粗调

1）在中跨合龙口悬臂端两侧布置压重，确保合龙口两侧标高、转角、倾角大体一致，可通过监控单位验证计算得到其压重位置与具体荷载，计算时需考虑HL梁段起吊后的荷载影响。

2）合龙口悬臂端轴偏粗调采用反力架、手拉葫芦、钢丝绳对角线法施加拉力完成，应使手拉构件具有一定的富余拉力储备。

3）合龙口状态调整应在温度稳定、无日照且钢主梁顶底板温差不大于2℃的情况下进行，调整完毕后应尽量避免大型荷载移动。

3.5 合龙口状态精调

HL梁段钢主梁起吊后，根据合龙口状态粗调结果，这时的合龙口两侧悬臂端应标高、倾角、轴偏一致，当需微调时，采用相对高差法通过压重水箱进行调整。

3.6 HL段就位拼装

1）HL梁段进场后，及时进行成品进场验收并签字确认，确保其细部尺寸满足设计要求。

2）先将主纵梁起吊至合龙口底部，在自然升温过程中将主纵梁吊入合龙口，并开始安装吊笼等施工辅助平台、匹配端永久拼接板和配切端工具拼接板。

3）待合龙口状态精调到位后，随着温度的降低，当合龙口间距满足拼装要求后，采用特制撑角进行HL梁段的临时锁定，施打冲钉。

4）因HL梁段配切端工具拼接板采用椭圆开孔，其螺栓孔栓接富余量达20～30mm，跟永久拼接板栓接富余量2mm比起来，对合龙口的净宽要求大大降低。

3.7 拼接板安装与高栓施拧

1）待HL梁段临时锁定后，即可进行剩余的拼接板安装与高强螺栓施拧工作，施拧顺序为先匹配端，后配切端；先腹板，后顶、底板，做到上、下游对称施拧。

2）施拧高强度螺栓应按一定顺序，从板束刚度大、缝隙大之处开始，对大面积拼接板应由中央向外拧紧，进行初拧、复拧和终拧，并应在当天终拧完毕。

3）在塔梁临时固结完全解除之前，完成工具拼接板高强螺栓的终拧。

3.8 结构体系装换

1）工具拼接板高强螺栓初拧完成后，即可开始结构体系转换，必须在日出升温前完成塔梁固结处临时约束的解除和塔柱下横梁处永久支座安装工作。

2）因结构体系转换工作量大，时间短，应充分做好竖向临时垫块凿除、纵向约束钢牛腿割除、竖向临时拉杆拆除、永久支座安装的准备工作，搭建好临时施工平台，做好夜间照明与安全防护工作。

3）塔梁临时固结解除顺序为：先解除纵向约束，再解除竖向拉杆，最后凿除临时支座混凝土垫块。

3.9 横梁、小纵梁安装

1）HL梁段主纵梁配切端高强螺栓完成终拧后，桥面吊机方可松钩，进行下道横梁安装工序。

2）及时安装HL梁段的小纵梁和中间的桥面板。

4 定时合龙施工技术优点

1）施工质量容易控制。HL梁段采用轻便型椭圆孔工具拼接板，便于HL段就位拼装与栓接，再根据合龙后的工具拼接板螺栓孔位置尺寸，对永久拼接板进行厂内打孔制作并进行现场替换施工，保证了结构受力合理与线形平顺美观，施工质量有保证。

2）确保施工安全可靠。轻便型椭圆孔工具拼接板自重小，高空安装方便灵活，合龙后采用永久拼接板替换工具拼接板施工工艺，能保证合龙施工安全可靠，确保合龙成功。

3）有利于控制工期。HL梁段主纵梁精下料和工具拼接板制作可提前两个梁段完成；合龙时工具拼接板椭圆孔栓接富余量达20～30mm，对合龙口的净宽要求大大降低，很大程度上不受时间与环境温度限制，只要在降温过程中，合龙口净距满足栓接要求时，即可实现定时合龙。

5 结语

福建厦漳跨海大桥南汊主桥中跨合龙段施工采用定时合龙施工技术，使用轻便型椭圆孔工具拼接板及永久拼接板替换工具拼接板施工工艺，克服了永久拼接板自重大、安装困难；合龙精度要求高、时间紧；通航条件下安全、有序组织施工；无大型顶推设备等难题，安全优质的完成了此次中跨合龙，为类似桥梁中跨合龙段施工提供了一种安全快捷、新颖实用的施工方法。