超宽、大位移量桥梁伸缩装置施工技术

孙正虎

摘 要：武汉市四环线青山长江大桥为全漂浮体系斜拉桥，主桥采用主跨938 m双塔钢箱及钢箱结合梁斜拉桥方案，中跨为钢箱梁，边跨为钢混组合梁。主桥梁端设置QF2100型单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置，位移量为±1 050 mm，固定端设于主桥端，活动端设于引桥端，每道伸缩装置横桥向为2幅，单幅宽度19.25 m，总宽38.5 m。施工中采用了单元式多向变位技术、托架定位焊接技术、总体结构尺寸控制技术、梳齿板预拼技术等保证了工期、质量及安全，取得了良好的效果。

关键词：全漂浮体系;钢混组合梁;多向变位技术;伸缩装置

1 工程概况

武汉市四环线青山长江公路大桥南汊主航道桥为全漂浮体系斜拉桥，主桥采用主跨938 m双塔钢箱及钢箱结合梁斜拉桥方案，中跨为钢箱梁，边跨为钢箱结合梁，索塔为A型塔，空间索面，跨度组合为（100+102+148）m+938 m+（148+102+100）m[1]（图1）。

主桥梁端设置大位移单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置，固定端设于主桥端，活动端设于引桥端[2]，额定温度下缝宽5.9 m，竖向转角0.04 rad，平面转角0.02 rad（图2）。

2 总体施工方案

伸缩缝安装之前首先对伸缩缝槽区进行清理，检查混凝土梁安装槽口尺寸是否满足设计、安装要求，必要时应加以修整。接下来安装支撑平台，将引桥侧锚固螺栓托架进行组合焊接，焊接组焊完成后将托架与梁体预埋钢筋进行有效连接，施工完成后，在伸缩缝梁端两侧安装固定角钢，安装固定防尘止水结构[3]。最后浇灌钢纤维混凝土并安装固定梳齿板，根据基准和图纸要求，将支承转动装置焊接在钢梁面板上，保证多向转动座高度和安装孔位置准确并点焊定位，复测标高尺寸是否满足图纸要求，无误后，与钢梁及支撑平台焊接牢固，梳齿板安装从中间防护栏向两侧安装，安装时左右梳齿板对称，依次将每一模块安装到梁缝上。

3 施工关键技术

3.1 引桥切槽清理

引桥混凝土梁侧，检查混凝土梁安装槽口尺寸是否满足设计、安装要求，必要时应加以修整[4]。

（1）用风镐凿毛混凝土槽区，在凿除砼时不能破坏预埋件和桥梁原有结构。保护槽口以外的混凝土，槽区长、宽、深各部尺寸符合施工图要求。（2）检查槽区内伸缩装置预埋筋的分布情况，仔细观察预埋筋有无漏埋、松动，对不符合要求的原预埋筋应校正;特别注意预埋钢筋不得出现裂缝和折断现象，对有裂缝和折断的钢筋应及时按焊接要求补焊。槽区内没有预埋筋时，按要求把预埋筋焊接在原桥梁钢筋上或植筋。（3）将槽区破碎的混凝土及杂物清理干净。

3.2 确定安装基准

根据设计图纸和现场实际情况，对现场路面标高进行测定，测出钢筋处的路面标高点，并做好基准点标识[5]。用线将两侧基准点各连成一条基准线，以钢梁顶面为基准面安装，可直接控制齿板距钢梁顶面的高度尺寸，偏差≤1 mm。

3.3 安装螺栓托架组与预埋钢筋定位焊固

将混凝土梁侧螺栓组焊接在梁体预埋钢筋上，焊缝应光滑、平整连接，焊接长度>5 cm，焊缝大于6 mm[6]。伸缩装置安装过程中托架采用梳齿板定位后进行焊接，保证了托架位置准确，焊接质量可靠，梳齿板安装后平整美观。

3.4 安装防尘止水结构

在主桥侧梁端焊接角钢，通过螺栓将防水布与角钢连接，防水布采用维纶染色防水帆布，引桥侧梁端植入钢筋焊接角钢安装防水布。

3.5 浇灌钢纤维混凝土并安装固定梳齿板

（1）定位拖架安装完成后对伸缩装置梳齿板预拼，验收合格后再进行混凝土浇筑。在浇混凝土之前，必须由专人复检锚固螺栓的焊接牢固度、直线度，与路面的高差及间隙尺寸等[7]。

（2）将缝区两侧1 m范围内的路面清扫干净，并用塑料薄膜或其他材料覆盖，防止浇混凝土时污染路面。

（3）向槽区浇注C50钢纤维混凝土，并振捣密实。横桥向按梳齿模块混凝土分多次浇注，待上一模块梳齿安装完成后再浇注下一模块的混凝土，直至整道伸缩装置安装完成，每道伸缩装置必须连续安装完成。固定齿端的混凝土浇注时应略高于混凝土成型面。

（4）混凝土浇筑完成后及时养护，在混凝土的强度达到80%以前，禁止車辆通行，以防止伸缩缝松动和混凝土结构的破坏。混凝土凝固后，再次拧紧锚固螺栓及螺母，并向螺栓及螺母槽内灌入环氧树脂。

3.6 安装支承转动装置、固定及活动梳齿板

根据基准要求，将支承转动装置焊接在钢梁面板上，保证多转动座高度和安装孔位置并点焊定位，复测标高尺寸是否满足图纸要求，无误后，与钢梁及支撑平台焊接牢固，梳齿板安装是左右梳齿板成对安装，及每一模块同时安装，依次将每一模块安装到梁缝上，梳齿板安装从中间防护栏向两侧安装。伸缩缝全部采用单元式多向变位梳齿板，保证车辆行驶时梳齿板固定端能够以单个梳齿板为单元多向小位移转动，保护了伸缩装置受力后结构安全[8]。

4 结语

武汉青山长江大桥南汊主航道桥伸缩装置安装过程中，在满足施工安全、质量的同时，提高了控制精度和施工效率，实现对现场施工的精确控制，节约工期近1个月;同时通过总体结构尺寸控制技术、梳齿板预拼等技术，大大降低了施工成本，共减少投入20万元，取得了良好的效果。大位移单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置的设置，保证主梁能够在热胀冷缩效应、地震、较大冲击荷载等作用下大位移伸缩，保证了主梁结构安全。

参考文献：

[1]胡辉跃，徐恭义，张燕飞.武汉青山长江公路大桥主桥主梁设计关键技术[J].桥梁建设，2018，48（5）：81-85.

[2]王寅峰，胡军，方黎君，等.武汉青山长江公路大桥主桥施工方案[J].桥梁建设，2020，50（S1）：112-118.

[3]吴银利.桥梁单元式多向变位梳形板伸缩缝施工技术[J].山东交通科技，2017（3）：59-61.

[4]张晓东.RB单元多向变位梳形板桥梁伸缩缝在鹤大公路大洋河桥中的应用[J].北方交通，2010（5）：86-88.

[5]张昕.单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置常见病害与对策[J].上海公路，2013（2）：47-50+13.

[6]徐斌，徐速，王博，等.单元式多向变位梳形板桥梁伸缩装置性能仿真与优化[J].中国公路，2019（13）：114-117.

[7]李建华.探析公路桥梁伸缩缝的施工技术与控制[J].民营科技，2012（6）：301.

[8]李成成.单元式多向变位梳型板伸缩装置施工技术控制点分析[J].价值工程，2016，35（20）：86-88.