鋼-混疊合梁橋端橫梁安裝工藝研究與應(yīng)用

胡 雨,高源偉

(珠海洪鶴大橋有限公司，廣東 珠海 519000)

鋼-混疊合梁斜拉橋端橫梁安裝一直是主梁施工的關(guān)鍵性工序，傳統(tǒng)工藝一般有支架散拼法、整節(jié)段吊裝法。本文結(jié)合珠海市洪鶴大橋洪灣水道主航道橋?qū)嶋H施工情況，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件、施工環(huán)境、起重能力等因素，創(chuàng)新采用自錨式懸拼法完成端橫梁安裝，并取得良好實(shí)施效果。

1 工程簡介

珠海市洪鶴大橋路線起點(diǎn)位于珠海市香洲區(qū)南屏，對(duì)接港珠澳大橋連接線，終點(diǎn)與江珠高速延長線及鶴港高速相交，全長9.654 km。其中，洪灣水道主航道橋采用(73+162+500+162+73)m雙塔雙索面半漂浮體系鋼-混疊合梁斜拉橋(見圖1)。端橫梁采用箱型結(jié)構(gòu)，長度33.08 m，高度3.04 m，寬度5.01 m，重達(dá)139.2 t，端部設(shè)置2.74 m×0.4 m的伸縮縫預(yù)槽，端橫梁與ZL1縱梁采用高強(qiáng)度螺栓連接，頂面橋面板采用現(xiàn)場澆筑，通過剪力釘與鋼梁形成整體受力[1-2]。端橫梁橫斷面及縱斷面圖如圖2，圖3所示。

2 方案選擇

綜合現(xiàn)場地質(zhì)條件、施工環(huán)境、起重能力等因素，對(duì)端橫梁安裝施工方案進(jìn)行了比選分析，最終選擇自錨式懸拼法為項(xiàng)目施工方案，比選情況見表1。

表1 施工方案比選

3 施工工藝

根據(jù)橋面吊機(jī)的起重能力，將端橫梁分三個(gè)節(jié)段(10.49 m+12.10 m+10.49 m)在工廠進(jìn)行制造。運(yùn)輸至現(xiàn)場后，先將左右兩節(jié)段吊掛至自錨式懸臂支架上，再采用橋面吊機(jī)中間節(jié)段就位，最后將三節(jié)段焊接成一個(gè)整體[3]。工藝流程如圖4所示，端橫梁分節(jié)圖如圖5所示。

4 安裝施工技術(shù)

4.1 縱梁安裝

利用橋面吊機(jī)將端橫梁兩側(cè)ZL1縱梁安裝就位，縱梁一端與ZL2縱梁高栓連接，另一端放置在墩頂臨時(shí)支墩上。

4.2 拼裝自錨式懸臂吊架系統(tǒng)

吊架系統(tǒng)由承重梁、分配梁、吊桿、墊塊及千斤頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)組成，承重梁由5片貝雷片組成，分配梁采用雙拼[25號(hào)，吊桿采用φ32 mm精軋螺紋鋼。橋面吊機(jī)站位于ZL4對(duì)應(yīng)的橫梁上，先安裝HL6橫梁上方的墊塊，再利用橋面吊機(jī)依次拼裝承重梁、分配梁等構(gòu)件。根據(jù)計(jì)算，吊架懸掛端橫梁兩側(cè)節(jié)段時(shí)，承重梁下?lián)?0 mm，為保證端橫梁安裝線形及標(biāo)高，吊架承重梁預(yù)抬60 mm(見圖6)。吊掛系統(tǒng)安裝完成，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后方可投入使用。

4.3 安裝左右兩側(cè)端橫梁

單節(jié)端橫梁質(zhì)量(max)為50.84 t，通過吊裝計(jì)算，在滿足鋼絲繩8倍安全系數(shù)前提下，采用4根雙股長度12 m，直徑φ40 mm，公稱抗拉強(qiáng)度1 670 MPa，最小破斷拉力882 kN的鋼絲繩進(jìn)行吊裝可滿足要求[4]。

采用橋面吊機(jī)將左側(cè)節(jié)段提升至ZL1縱梁高度，安裝高強(qiáng)度螺栓，必要時(shí)采用導(dǎo)鏈協(xié)助就位。再利用精軋螺紋鋼吊桿穿過梁體預(yù)留孔，將左側(cè)節(jié)段吊掛于左側(cè)貝雷片承重梁上，擰緊吊桿螺帽，橋面吊機(jī)松鉤，完成吊裝體系轉(zhuǎn)換(見圖7)。

采用相同的工藝將右側(cè)節(jié)段吊掛于右側(cè)貝雷片承重梁上(見圖8)。

4.4 安裝中間節(jié)段端橫梁

架梁吊機(jī)起吊中間節(jié)段端橫梁，通過導(dǎo)鏈配合調(diào)整高程及平面位置，就位后，用限位裝置進(jìn)行臨時(shí)固定,架梁吊機(jī)在維持吊裝狀態(tài)下進(jìn)行節(jié)段間的焊接(見圖9)。

4.5 端橫梁焊接形成整體

安排專業(yè)焊接人員將三段端橫梁焊成一個(gè)整體，焊接完成后對(duì)焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢測，合格后橋面吊機(jī)松鉤實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換，最終完成端橫梁安裝[5-6]。

5 結(jié)語

珠海市洪鶴大橋已于2020年12月15日通車，洪灣水道主航道橋采用自錨式懸臂拼裝法完成端橫梁安裝，節(jié)約了項(xiàng)目的成本，無需搭設(shè)墩旁支架和增加大型吊裝設(shè)備，且懸臂吊架系統(tǒng)安拆快捷、方便，為同類橋梁施工提供一種新型實(shí)用的施工方法，具有較強(qiáng)的推廣價(jià)值。