高架桥梁超大质量盖梁的分段预制拼装施工技术

王新辉

上海市基础工程集团有限公司 上海 200002

从2014年开始至今，上海市市政和公路桥梁建设已有多项工程运用预制装配工艺技术[1-2]，工艺设计和施工技术逐步走向成熟，且在不断的发展。S7（S20—月罗路）-Ⅱ-2标的某标段工程位于上海市宝山区罗店镇G1503和联杨路交叉口处，是一座新建的跨越G1503的互通立交桥，南北长1.75 km，东西长2.13 km。主线高架桥和互通匝道桥除下部承台结构为现浇外，其余基础、下部结构立柱和盖梁，上部箱梁结构和桥面系防撞墙均采用预制装配工艺。

本标段预制门墩分节盖梁共2榀，位于G1503东北角，分别为EN匝道的Pen2与Esa匝道的Pesa3。预制分节盖梁最大质量为426 t，厂内预制完成后，现场对接。

1 设计概况和施工技术难点

1.1 设计概况

S7-Ⅱ-2（跨G1503立交桥）工程主线高架桥下部结构采用单立柱加倒T盖梁，盖梁自重为202.8 t，长度为15.95 m；匝道桥基本采用单立柱加盖梁，盖梁自重为122.2 t，长度为9.70 m 。位于EN匝道桥（编号Pen2）和Esa匝道桥（编号Pesa3）2个桥墩的盖梁为多根匝道共用盖梁，Pen2墩盖梁自重为426 t，长度为26.200 m ；Pesa3墩盖梁自重为297 t，长度为21.368 m。盖梁自重超出250 t，受场内外运输线路桥梁承运负荷和施工场地条件限制，设计方案为分段盖梁，并采用胶接式和湿接式2种拼接工艺。湿接段采用高性能混凝土，胶接法采用环氧树脂黏结剂。分段盖梁安装轴线位置与标高控制精度为±2 mm。

1.2 施工技术难点

匝道桥立柱和盖梁预制构件单件自重在130 t以下，采用330 t吊机单机抬吊，Pen2和Pesa3墩的盖梁分段后，单件自重250 t，采用双机抬吊。该2个桥墩北靠罗南长浜河，南邻G1503，地势落差3 m以上，且成坡地，采用常规临时支撑的措施成本高，且占用工期，因此优化采用无支撑架的悬臂拼装方法。该技术的难点是悬臂拼装的稳定性、拼接的精度控制、胶接拼装的时间控制及湿接缝的质量控制。

2 施工工艺

1）盖梁预制。分段盖梁在预制工厂制作。制作时，需考虑接合断面几何尺寸零误差、双向轴面零误差、清水混凝土饰面无色差等技术质量要求。

2）盖梁运输。盖梁装运选用Actros3354型牵引车及配套尼古拉斯平板车组。尼古拉斯平板车组的后挂车具有自身遥控转向能力，有较小的转弯半径，适合超长、超宽构件的装运。本工程对运输线路的桥梁和转弯道口预作了充分的了解，以确保运输安全。

3）盖梁吊装。分段盖梁为双立柱，需先吊装立柱上节段，此吊装过程和普通盖梁吊装工艺相同。盖梁就位时，应检查轴线和各部尺寸，确认合格后方可固定，盖梁灌浆达到设计强度后开始吊装中间节段。Pen2盖梁中间节段采用临时悬吊体系，同时采用钢扁担支撑的方式，钢扁担与盖梁吊装时采用4根φ50 mm、长5 m的精轧螺纹钢连接，在已吊装完成节段的盖梁两侧放好混凝土临时支座（共4个）。与此同时，在临时支座附近放4个250 t千斤顶，中间节段盖梁钢扁担坐落在混凝土临时支座上，千斤顶顶到钢扁担，调节中间节段盖梁与两侧节段盖梁轴线高差，高差控制在±2 mm，吊装完成后将千斤顶锁死（图1）。

图1 现场中间节段盖梁吊装施工

3 湿接缝浇筑

分节盖梁两端约1.2 m位置处分别预留2个φ50 mm的预留孔。现场采用φ25 mm的精轧螺纹钢对拉双拼30#槽钢或贝雷架，然后依次铺设20#槽钢、木方模板。

侧模采用在盖梁两侧预埋φ20 mm的镀锌内螺丝固定，间距60 cm，然后固定木模、钢管及双拼槽钢。底模采用20#槽钢，间距15 cm，长4 m左右，超过盖梁宽度的20#槽钢需焊接钢筋或钢管，且侧面及底下加设钢丝网形成封闭支架体系，以满足安全作业要求。木方为10 cm 5 cm，间距10 cm，木模板采用高质量的一级建筑模板。

湿接段预应力波纹管采用法兰盘加钢管的形式，法兰盘吊装前在厂内安装好膨胀螺丝固定，待安装好盖梁后实测湿接段长度，随后根据实测长度加工铁管，之后现场焊接，保证密封不漏浆，铁管内径不小于波纹管内径。

4 胶接施工

本工程Pesa3悬臂部分采用干接，其余部分整体吊装完成。将左、右节段吊装就位，调节空间坐标，因盖梁宽度不同，对接牛腿无法匹配安装，故盖梁上部采用钢牛腿，下部采用混凝土挡块充当牛腿。上部牛腿中预留4根φ60 mm的钢管，采用4根φ40 mm的精轧螺纹钢分级张拉锚固，下部采用2根φ40 mm的精轧螺纹钢调整好并将拼接面清理后，涂刷环氧黏结剂，预应力管道端部需设置海绵垫圈，防止管道堵塞。再张拉盖梁中部体外细牙螺杆，吊机脱钩并待黏结剂固化约1 d后，张拉第1批永久体内预应力。先拆除上部临时预应力，再拆除中部临时预应力与临时施工设备，待黏结剂强度满足要求后，完成盖梁的分段拼装。调节盖梁体外预应力，保证拼缝宽度上下一致，同时复测盖梁挑臂端部标高，保证与设计标高一致（图2）。

图2 盖梁胶接施工现场

5 分段盖梁施工技术分析

在满足计算的情况下，经过分析，胶接分段盖梁吊装时需要控制好临时预应力，以保证拼接面全截面承受压应力，然后才可以脱钩，并保证拼缝宽度上下一致，平整度控制在±1 mm。湿接分段盖梁吊装时，需要控制好扁担梁在临时支座上的搭设位置和中间节段的前后错台情况，平整度控制在±1 mm。此分段盖梁主要靠千斤顶调节空间坐标，调节好以后现浇湿接缝，待混凝土强度满足要求后，张拉第1批预应力，张拉完毕后卸掉扁担梁，然后现浇脊骨梁部分，待混凝土强度满足要求后，张拉第2批预应力。

6 结语

大型盖梁分段预制悬臂拼装技术，减少了对周边环境的影响，加快了现场施工速度，特别适合在中心城区施工。此外，为满足单节混凝土预制构件的起吊质量要求，降低大型门式墩盖梁预制、运输和安装的综合成本，结合构件预制场与现场吊装设备的实际情况，将大型盖梁分节预制和拼装，并设计专用中间节段临时悬吊体系，解决了大型门式墩盖梁的预制拼装难题，并在背景工程中成功应用。此次分段盖梁的成功应用标志着中国预制拼装技术日趋成熟，也为后续工程施工积累了经验。