超寬、大位移量橋梁伸縮裝置施工技術(shù)

孫正虎

摘 要：武漢市四環(huán)線青山長江大橋?yàn)槿◇w系斜拉橋，主橋采用主跨938 m雙塔鋼箱及鋼箱結(jié)合梁斜拉橋方案，中跨為鋼箱梁，邊跨為鋼混組合梁。主橋梁端設(shè)置QF2100型單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置，位移量為±1 050 mm，固定端設(shè)于主橋端，活動端設(shè)于引橋端，每道伸縮裝置橫橋向?yàn)?幅，單幅寬度19.25 m，總寬38.5 m。施工中采用了單元式多向變位技術(shù)、托架定位焊接技術(shù)、總體結(jié)構(gòu)尺寸控制技術(shù)、梳齒板預(yù)拼技術(shù)等保證了工期、質(zhì)量及安全，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：全漂浮體系;鋼混組合梁;多向變位技術(shù);伸縮裝置

1 工程概況

武漢市四環(huán)線青山長江公路大橋南汊主航道橋?yàn)槿◇w系斜拉橋，主橋采用主跨938 m雙塔鋼箱及鋼箱結(jié)合梁斜拉橋方案，中跨為鋼箱梁，邊跨為鋼箱結(jié)合梁，索塔為A型塔，空間索面，跨度組合為（100+102+148）m+938 m+（148+102+100）m[1]（圖1）。

主橋梁端設(shè)置大位移單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置，固定端設(shè)于主橋端，活動端設(shè)于引橋端[2]，額定溫度下縫寬5.9 m，豎向轉(zhuǎn)角0.04 rad，平面轉(zhuǎn)角0.02 rad（圖2）。

2 總體施工方案

伸縮縫安裝之前首先對伸縮縫槽區(qū)進(jìn)行清理，檢查混凝土梁安裝槽口尺寸是否滿足設(shè)計、安裝要求，必要時應(yīng)加以修整。接下來安裝支撐平臺，將引橋側(cè)錨固螺栓托架進(jìn)行組合焊接，焊接組焊完成后將托架與梁體預(yù)埋鋼筋進(jìn)行有效連接，施工完成后，在伸縮縫梁端兩側(cè)安裝固定角鋼，安裝固定防塵止水結(jié)構(gòu)[3]。最后澆灌鋼纖維混凝土并安裝固定梳齒板，根據(jù)基準(zhǔn)和圖紙要求，將支承轉(zhuǎn)動裝置焊接在鋼梁面板上，保證多向轉(zhuǎn)動座高度和安裝孔位置準(zhǔn)確并點(diǎn)焊定位，復(fù)測標(biāo)高尺寸是否滿足圖紙要求，無誤后，與鋼梁及支撐平臺焊接牢固，梳齒板安裝從中間防護(hù)欄向兩側(cè)安裝，安裝時左右梳齒板對稱，依次將每一模塊安裝到梁縫上。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 引橋切槽清理

引橋混凝土梁側(cè)，檢查混凝土梁安裝槽口尺寸是否滿足設(shè)計、安裝要求，必要時應(yīng)加以修整[4]。

（1）用風(fēng)鎬鑿毛混凝土槽區(qū)，在鑿除砼時不能破壞預(yù)埋件和橋梁原有結(jié)構(gòu)。保護(hù)槽口以外的混凝土，槽區(qū)長、寬、深各部尺寸符合施工圖要求。（2）檢查槽區(qū)內(nèi)伸縮裝置預(yù)埋筋的分布情況，仔細(xì)觀察預(yù)埋筋有無漏埋、松動，對不符合要求的原預(yù)埋筋應(yīng)校正;特別注意預(yù)埋鋼筋不得出現(xiàn)裂縫和折斷現(xiàn)象，對有裂縫和折斷的鋼筋應(yīng)及時按焊接要求補(bǔ)焊。槽區(qū)內(nèi)沒有預(yù)埋筋時，按要求把預(yù)埋筋焊接在原橋梁鋼筋上或植筋。（3）將槽區(qū)破碎的混凝土及雜物清理干凈。

3.2 確定安裝基準(zhǔn)

根據(jù)設(shè)計圖紙和現(xiàn)場實(shí)際情況，對現(xiàn)場路面標(biāo)高進(jìn)行測定，測出鋼筋處的路面標(biāo)高點(diǎn)，并做好基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)識[5]。用線將兩側(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)各連成一條基準(zhǔn)線，以鋼梁頂面為基準(zhǔn)面安裝，可直接控制齒板距鋼梁頂面的高度尺寸，偏差≤1 mm。

3.3 安裝螺栓托架組與預(yù)埋鋼筋定位焊固

將混凝土梁側(cè)螺栓組焊接在梁體預(yù)埋鋼筋上，焊縫應(yīng)光滑、平整連接，焊接長度>5 cm，焊縫大于6 mm[6]。伸縮裝置安裝過程中托架采用梳齒板定位后進(jìn)行焊接，保證了托架位置準(zhǔn)確，焊接質(zhì)量可靠，梳齒板安裝后平整美觀。

3.4 安裝防塵止水結(jié)構(gòu)

在主橋側(cè)梁端焊接角鋼，通過螺栓將防水布與角鋼連接，防水布采用維綸染色防水帆布，引橋側(cè)梁端植入鋼筋焊接角鋼安裝防水布。

3.5 澆灌鋼纖維混凝土并安裝固定梳齒板

（1）定位拖架安裝完成后對伸縮裝置梳齒板預(yù)拼，驗(yàn)收合格后再進(jìn)行混凝土澆筑。在澆混凝土之前，必須由專人復(fù)檢錨固螺栓的焊接牢固度、直線度，與路面的高差及間隙尺寸等[7]。

（2）將縫區(qū)兩側(cè)1 m范圍內(nèi)的路面清掃干凈，并用塑料薄膜或其他材料覆蓋，防止?jié)不炷習(xí)r污染路面。

（3）向槽區(qū)澆注C50鋼纖維混凝土，并振搗密實(shí)。橫橋向按梳齒模塊混凝土分多次澆注，待上一模塊梳齒安裝完成后再澆注下一模塊的混凝土，直至整道伸縮裝置安裝完成，每道伸縮裝置必須連續(xù)安裝完成。固定齒端的混凝土澆注時應(yīng)略高于混凝土成型面。

（4）混凝土澆筑完成后及時養(yǎng)護(hù)，在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到80%以前，禁止車輛通行，以防止伸縮縫松動和混凝土結(jié)構(gòu)的破壞?；炷聊毯?，再次擰緊錨固螺栓及螺母，并向螺栓及螺母槽內(nèi)灌入環(huán)氧樹脂。

3.6 安裝支承轉(zhuǎn)動裝置、固定及活動梳齒板

根據(jù)基準(zhǔn)要求，將支承轉(zhuǎn)動裝置焊接在鋼梁面板上，保證多轉(zhuǎn)動座高度和安裝孔位置并點(diǎn)焊定位，復(fù)測標(biāo)高尺寸是否滿足圖紙要求，無誤后，與鋼梁及支撐平臺焊接牢固，梳齒板安裝是左右梳齒板成對安裝，及每一模塊同時安裝，依次將每一模塊安裝到梁縫上，梳齒板安裝從中間防護(hù)欄向兩側(cè)安裝。伸縮縫全部采用單元式多向變位梳齒板，保證車輛行駛時梳齒板固定端能夠以單個梳齒板為單元多向小位移轉(zhuǎn)動，保護(hù)了伸縮裝置受力后結(jié)構(gòu)安全[8]。

4 結(jié)語

武漢青山長江大橋南汊主航道橋伸縮裝置安裝過程中，在滿足施工安全、質(zhì)量的同時，提高了控制精度和施工效率，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場施工的精確控制，節(jié)約工期近1個月;同時通過總體結(jié)構(gòu)尺寸控制技術(shù)、梳齒板預(yù)拼等技術(shù)，大大降低了施工成本，共減少投入20萬元，取得了良好的效果。大位移單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置的設(shè)置，保證主梁能夠在熱脹冷縮效應(yīng)、地震、較大沖擊荷載等作用下大位移伸縮，保證了主梁結(jié)構(gòu)安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡輝躍，徐恭義，張燕飛.武漢青山長江公路大橋主橋主梁設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)[J].橋梁建設(shè)，2018，48（5）：81-85.

[2]王寅峰，胡軍，方黎君，等.武漢青山長江公路大橋主橋施工方案[J].橋梁建設(shè)，2020，50（S1）：112-118.

[3]吳銀利.橋梁單元式多向變位梳形板伸縮縫施工技術(shù)[J].山東交通科技，2017（3）：59-61.

[4]張曉東.RB單元多向變位梳形板橋梁伸縮縫在鶴大公路大洋河橋中的應(yīng)用[J].北方交通，2010（5）：86-88.

[5]張昕.單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置常見病害與對策[J].上海公路，2013（2）：47-50+13.

[6]徐斌，徐速，王博，等.單元式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置性能仿真與優(yōu)化[J].中國公路，2019（13）：114-117.

[7]李建華.探析公路橋梁伸縮縫的施工技術(shù)與控制[J].民營科技，2012（6）：301.

[8]李成成.單元式多向變位梳型板伸縮裝置施工技術(shù)控制點(diǎn)分析[J].價值工程，2016，35（20）：86-88.