鋼混組合梁體系轉(zhuǎn)換施工技術(shù)

韓阿雷 （中鐵大橋局集團(tuán)第四工程有限公司，江蘇 南京 210031）

1 工程概況

港珠澳大橋起自香港大嶼山石散石灣，止于珠海/澳門口岸人工島，總長約35.6km。CB05合同段起點(diǎn)里程K29+237，終點(diǎn)里程K35+890，主線設(shè)計(jì)總長度6653m，其中主線橋梁全長6368m，橋跨布置自東向西依次為：淺水區(qū)非通航孔橋、九洲航道橋、珠澳口岸連接橋。主線橋梁跨度布置見圖1。

2 工藝原理

組合梁在專用組合場地組合施工完成，經(jīng)橫縱移滑道移運(yùn)至出海碼頭，采用3000t運(yùn)架一體船運(yùn)至施工水域，完成架設(shè)工作。體系轉(zhuǎn)換開始，用8臺(tái)CLRG6008A-00型號(hào)千斤頂（下稱“600t千斤頂”）4點(diǎn)同步頂梁，分級(jí)操作，抄墊鋼板，頂升過程應(yīng)力可控。起頂?shù)皆O(shè)計(jì)位置后，即可進(jìn)行墩頂24.4m范圍內(nèi)橋面板與鋼主梁組合作業(yè)。橋面板組合采用特制施工設(shè)備。通過調(diào)整鋼支墩位置，調(diào)整橋面板平面位置。利用環(huán)氧砂漿流動(dòng)度適中的特點(diǎn)，灌注環(huán)氧砂漿。全部板塊組合完畢后，即可進(jìn)行濕接縫施工。墩頂位置濕接縫共計(jì)7條，分兩次澆筑。先澆筑縱向預(yù)應(yīng)力布置的中間5條濕接縫，施加縱向預(yù)應(yīng)力后，澆筑剩余2條濕接縫，橫向預(yù)應(yīng)力施工，上述工作完成后，組合梁4點(diǎn)同步落梁至支座上，并與支座栓接，體系轉(zhuǎn)換完成。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

組合梁組合完成并移運(yùn)至出海碼頭→3000t運(yùn)架一體船起吊、運(yùn)輸至施工水域→組合梁安裝→組合梁配切、焊接、涂裝→支座灌漿變孔成聯(lián)，架設(shè)完成→體系轉(zhuǎn)換開始，頂梁→橋面板組合，灌注環(huán)氧砂漿→濕接縫鋼筋綁扎、波紋管安裝、預(yù)埋件安裝→濕接縫模板安裝→12m范圍內(nèi)濕接縫混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉、孔道壓漿、封端→12m處濕接縫混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)→橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉、孔道壓漿→落梁。

3.2 施工要點(diǎn)

3.2.1 體系轉(zhuǎn)換前墩頂布置

體系轉(zhuǎn)換需在墩頂設(shè)置6個(gè)支點(diǎn)，其中2個(gè)支點(diǎn)為永久支座，供倒頂時(shí)使用；另外的4個(gè)支點(diǎn)為臨時(shí)布設(shè)的臨時(shí)支座，每個(gè)支座布置2臺(tái)600t豎向千斤頂并串聯(lián)。在體系轉(zhuǎn)換過程中，永久支座不受力，較架梁狀態(tài)受力更加不利，故將體系轉(zhuǎn)換時(shí)千斤頂?shù)臄?shù)量布置為8臺(tái)。在此過程中各支點(diǎn)頂面抄墊鋼板。千斤頂上的鋼板中心與梁底墊板中心對(duì)齊，支座上的抄墊鋼板與橫隔板對(duì)齊，千斤頂下抄墊。頂落梁施工的墩頂布置圖見圖2。

3.2.2 體系轉(zhuǎn)換

體系轉(zhuǎn)換即通過中間墩墩頂起頂組合梁，完成負(fù)彎矩區(qū)橋面板結(jié)合及濕接縫施工（零彎矩處濕接縫暫不施工），待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后張拉縱向預(yù)應(yīng)力，然后進(jìn)行剩余濕接縫施工，待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后張拉橋面板剩余橫向預(yù)應(yīng)力，最后回落組合梁于永久支座上。依次向兩邊進(jìn)行剩余中間墩頂落梁施工，完成一聯(lián)體系轉(zhuǎn)換施工。

①起頂組合梁作業(yè)

采用分級(jí)起頂?shù)姆绞奖ＷC頂梁施工的同步性，按頂升高度分級(jí)，同時(shí)檢測鋼梁上、下緣應(yīng)力。頂升作業(yè)時(shí)，分級(jí)跟進(jìn)抄墊鐵板。頂升過程中，每遇30%H（H為理論頂升高度）、50%H、80%H、100%H時(shí)，測量應(yīng)力。

a.頂梁施工程序

第一步：墩頂布置，擺放好豎向千斤頂、接好油泵及油表、準(zhǔn)備好鐵板。

第二步：解除支座與梁底連接螺栓。

第三步：分級(jí)頂升，跟進(jìn)抄墊鐵板。

第四步：重復(fù)以上頂梁步驟，直至頂升至設(shè)計(jì)高度。

如遇倒頂，通過在梁底與支座頂面抄墊鐵板實(shí)現(xiàn)。同一墩頂左右幅梁，交替頂升。

b.質(zhì)量控制

組合梁起頂施工前，保證千斤頂?shù)暮狭χ行呐c設(shè)計(jì)受力斷面中心對(duì)中，檢查千斤頂是否完好無故障。

每2臺(tái)千斤頂通過1臺(tái)油泵串聯(lián)，在墩頂實(shí)施同步頂升動(dòng)作的8臺(tái)千斤頂同起同落。頂落梁施工過程中，同時(shí)控制頂升力和頂升量以保證同步性，即要控制相鄰支點(diǎn)的頂升量差值在0～3mm以內(nèi)，又要控制油表讀數(shù)基本相同。每遇30%H、50%H、80%H、100%H時(shí)，測量鋼主梁及橋面板應(yīng)力。

②橋面板組合施工

a.組合施工

組合梁起頂采用特制工裝作業(yè)，特制工裝由滑移副、鋼支墩、扁擔(dān)梁、精軋螺紋鋼、60t千斤頂?shù)冉M成。起頂時(shí)，間隔起頂，即相鄰橋面板提供支承反力。利用4臺(tái)24t千斤頂起頂橋面板到一定高度（約18cm），通過滑移副調(diào)節(jié)橋面板的平面位置。起頂示意圖如圖4所示。

調(diào)整好橋面板平面位置后，即可進(jìn)行墩頂位置橋面板與鋼主梁組合作業(yè)。預(yù)制橋面板與鋼主梁結(jié)合面采用環(huán)氧砂漿填充，環(huán)氧砂漿四周采用橡膠條圍擋；環(huán)氧砂漿涂抹于預(yù)制橋面板實(shí)體部位，涂抹厚度為25mm。環(huán)氧砂漿采用機(jī)械攪拌，重力式灌注方法，在剪力槽處設(shè)置簡易漏斗，環(huán)氧砂漿沿漏斗流入梁頂面。

b.質(zhì)量控制要點(diǎn)

利用縱橫移裝置調(diào)整橋面板平面位置，調(diào)整完畢后，清理鋼梁上翼緣及小縱梁頂面，重新粘貼已松動(dòng)的橡膠條，檢查合格后方可灌注環(huán)氧砂漿。

③濕接縫施工

單個(gè)墩頂位置共有7條濕接縫（6條S2類型，1條S3類型），濕接縫施工分兩次進(jìn)行，第一次施工包含縱向預(yù)應(yīng)力的中間5條濕接縫，待施加縱向預(yù)應(yīng)力后，澆筑剩余2條濕接縫。在確保梁體各部位受力安全的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)組合梁墩頂負(fù)彎矩區(qū)混凝土施加預(yù)壓力。

濕接縫鋼筋、模板、混凝土、預(yù)應(yīng)力作業(yè)方式均為常規(guī)方式，這里不再敘述。

④落梁施工

經(jīng)過量測，組合梁落梁后，橫向偏差很小（不超過5mm）采用銷軸定位可調(diào)整橫向偏位。縱向偏位采用50t千斤頂反頂?shù)姆绞秸{(diào)整，快速、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)了組合梁底板錨栓孔與永久支座錨栓的復(fù)位安裝。

在梁底距支座頂面約5cm左右時(shí)，插入銷軸，隨著梁體下落，錯(cuò)位將逐漸減小最終復(fù)位，然后安裝支座螺栓；當(dāng)縱向錯(cuò)位大于10mm時(shí)，采用千斤頂反頂方法，當(dāng)梁底距支座約5mm時(shí)，停止落梁，使用50t扁千斤頂反頂支座上板將其復(fù)位，然后插入全部支座螺栓、落梁，最后擰緊支座螺栓，完成落梁。

通過在支座上設(shè)置頂、拉工裝，實(shí)現(xiàn)支座上擺錨栓與鋼梁錨栓孔的精確對(duì)位，較其他調(diào)整形式其具有經(jīng)濟(jì)、方便、快捷的優(yōu)勢。

4 結(jié) 論

組合梁體系轉(zhuǎn)換是指通過“中支點(diǎn)頂落梁”，輔以墩頂后澆混凝土分次澆筑、施加局部縱向預(yù)應(yīng)力等措施，在確保梁體各部位受力安全的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)組合梁墩頂負(fù)彎矩區(qū)混凝土施加預(yù)壓力。實(shí)踐證明“中支點(diǎn)頂落梁”、輔以墩頂后澆混凝土分次澆筑、施加局部縱向預(yù)應(yīng)力等措施能較簡單的解決組合梁墩頂位置受力不利的問題，且采用本方法優(yōu)質(zhì)地完成了施工任務(wù)。

[1]劉俊,胡勇,陳理平.上海崇明越江通道大跨度疊合梁施工技術(shù)[J].橋梁建設(shè),2007(2).

[2]聶建國,劉明,葉列平.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

[3]范立礎(chǔ).橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,1987.