陳民

摘要：結(jié)合海南洋浦大橋?qū)嵺`，對斜拉橋鋼梁合龍技術(shù)、施工安裝及定位控制等施工和技術(shù)控制，實現(xiàn)橋梁最重要環(huán)節(jié)之一橋梁的合龍工藝。本文著重介紹了工字鋼梁后孔法合龍的關(guān)鍵技術(shù)和施工工藝，以便類似工程予以借鑒。

關(guān)鍵詞：斜拉橋；鋼梁；合龍；后孔法施工；

一、引言

鋼梁合龍施工在現(xiàn)代斜拉橋梁施工中已經(jīng)是普遍的工藝，鋼梁拼接板合龍通常采用臨時拼接板替換的方式實現(xiàn)合龍，更換臨時拼接板工藝較繁瑣，尤其是遇到臨時拼接板多的時候，隨著氣溫不斷變化，給合龍造成影響，增加了合龍后成橋附加應(yīng)力，結(jié)合海南洋浦大橋鋼梁合龍采用后孔法合龍經(jīng)驗，達(dá)到快速精確合龍是本文要闡述的一個重點。

二、工程概況

海南洋浦大橋位于我國海南島西北角洋浦經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，橫跨白馬井海峽，主橋采用58.5+63+58.5+460+58.5+63+58.5m=820m的雙塔雙索面混合式結(jié)合梁斜拉橋。主跨440m梁段為工字鋼結(jié)合梁，鋼梁上安裝橋面板澆筑濕接縫連接。兩岸主跨塔端各有10m為鋼混結(jié)合段，兩岸邊跨各180m為混凝土π型邊主梁。主橋支撐體系為半漂浮體系，主塔采用兩個雙向活動支座，橫向設(shè)置抗風(fēng)支座，縱向設(shè)置阻尼裝置。斜拉索設(shè)計采用平行鋼絲拉索，共144根斜拉索。

主橋中跨采用鋼主梁結(jié)合混凝土橋面板的整體斷面。斷面設(shè)有兩片鋼邊主梁，兩邊主梁橫向中心距45.3m，鋼邊主梁采用工廠分節(jié)段制造，現(xiàn)場高強度螺栓連接。鋼邊主梁共39段，其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長12m，鋼混凝土結(jié)合段9.5m（3.5m埋入混凝土），合龍段4.14m，工字鋼梁頂寬1m，底寬1.1m，高度2.348m，重量約49t，總共808個高強螺栓錨栓孔。

三、氣象情況

洋浦地區(qū)屬熱帶季風(fēng)氣候，受臺風(fēng)影響，長夏無冬，夏熱冬暖，濕度較高，降水量較少，旱季和雨季分明，合龍時為海南1月上旬氣溫，日最高平均溫度22℃，日最低平均溫度為17℃。

四、主要施工工藝

1.合龍鋼梁準(zhǔn)備

合龍段制作分廠內(nèi)制作和橋位現(xiàn)場制作兩個步驟進(jìn)行。第一步：廠內(nèi)制作時按照標(biāo)準(zhǔn)梁段制作方法完成合龍段各組成桿件的制作，在主梁、穩(wěn)定板、風(fēng)嘴、小縱梁等桿件制作時預(yù)留200mm工藝量，合龍段主梁在廠內(nèi)只鉆制一端孔群，另一端孔群在橋位精確量測、配鉆，確保鋼梁橋位的順利合龍。合龍段長度和連接孔群的精確測量進(jìn)行了24小時連續(xù)精確測量3天，確定合龍溫度，同時根據(jù)監(jiān)控單位提供的測量數(shù)據(jù)，劃出合龍段主梁孔群位置及主梁長度切割線，采用磁力鉆鉆制主梁剩余連接孔群。

2.合龍段施工的時間確定

由于懸臂梁在施工過程中，受夜間降溫、風(fēng)、雨等各種氣象因素的影響，懸臂處于不斷變化的溫度環(huán)境中。本工程由于懸臂長，受外界環(huán)境溫度變化的影響將更加明顯。在合龍前，選擇合理的合龍段施工時間是非常重要的。

合龍前，由施工單位和監(jiān)控單位對合龍口鋼梁架設(shè)完成后，聯(lián)合進(jìn)行24小時線型、軸線、間距的測量，連續(xù)測量3天，時間間隔3小時，記錄相應(yīng)的時間段的溫度、風(fēng)力、日照等外界影響因素，以確定氣溫相對穩(wěn)定（均勻溫度場）且氣溫較低、外界因素影響較小的時間段，此時間段內(nèi)鋼梁的變化影響較小，以此時間段作為合龍段鎖定時間。

根據(jù)觀測結(jié)果，合龍段鋼梁長度在晚上11時至凌晨6時之間最長，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)的計算結(jié)果，在中跨440m鋼梁隨溫度變化規(guī)律為0.0043 m/℃，此結(jié)果與鋼材的線性膨脹系數(shù)基本一致，因此決定在進(jìn)行合龍段鋼梁長度的計算過程中，采用這一實際觀測結(jié)果，同時考慮到要留出適當(dāng)余量，以及斜拉索的水平分力對鋼梁壓縮量、索塔變形對鋼梁長度的影響等因素，綜合起來確定合龍段鋼梁長度。結(jié)合海南洋浦平均溫度，確定的合龍溫度20℃的合龍段鋼梁長度：頂口為4.196 m，底口為 4.281m。

3.壓重及合龍段空間位置調(diào)整

為保證合龍段施工時，鋼梁梁始終處于平衡狀態(tài)，在合龍之前，在兩端懸臂端荷載進(jìn)行清理，橋面吊機及橋面板設(shè)置在指定位置，如橋面吊機及橋面板重量不足以平衡鋼梁，采取臨時配重來調(diào)整標(biāo)高。

精確量測兩岸最后節(jié)段鋼梁軸線、標(biāo)高等相對偏差。當(dāng)軸線相對偏差大于20mm時，軸線偏差大于控制范圍，需采取倒鏈交叉對拉方式，確保合龍口兩岸鋼梁對中，并在進(jìn)行合龍段長度及孔群測量時應(yīng)適當(dāng)考慮修正值。實施過程中軸線偏差為14mm，未進(jìn)行調(diào)整。兩段鋼梁相對標(biāo)高應(yīng)保持一致，合龍高差控制在10mm內(nèi)，偏差大時采用調(diào)整索力或配重等方式進(jìn)行調(diào)整。

4.合龍段橋位架設(shè)步驟

進(jìn)行合龍段長度和孔群位置的精確測量（連續(xù)3天精確測量）。根據(jù)對測量數(shù)據(jù)的分析確定出鋼梁合龍時間以及合龍段加工數(shù)據(jù)。按照數(shù)據(jù)在鋼梁運輸船上完成鋼梁合龍口位置的孔群鉆制和合龍段長度的配切。

合龍段長度配切及孔群鉆制等工作完成后，進(jìn)行合龍段的吊裝。由于鋼梁起吊時機與合龍時間不能在同一時間段完成，因此合龍段起吊工作需分兩步完成：第一步將合龍段鋼梁提升至合龍口下等待；第二步等待確定的合龍溫度完成最終起吊。

合龍段起吊到位后，先將一側(cè)最后節(jié)段與合龍段接口進(jìn)行連接，然后調(diào)整另一側(cè)節(jié)段與合龍段的軸線相對偏差，并等待合龍溫度及時間。當(dāng)時機滿足合龍要求后，利用鋼梁腹板孔群進(jìn)行定位（沖釘及安裝螺栓數(shù)量不得少于35%），同時記錄時間及溫度，然后對底板、頂板孔群進(jìn)行先后定位并完成高強螺栓初擰，最后完成合龍口所有高強螺栓的終擰工作。并分別吊裝及安裝合龍段鋼梁的小縱梁及穩(wěn)定板，合龍正式結(jié)束。

五、結(jié)束語

斜拉橋鋼梁合龍是大橋建設(shè)的一個關(guān)鍵工序，決定橋梁建設(shè)的成與敗，海南洋浦大橋鋼梁合龍在滿足規(guī)范要求的前提條件下，總結(jié)有以下幾個方面，可對鋼梁合龍起到借鑒作用：首先，在實現(xiàn)鋼梁后孔法合龍前需要充分準(zhǔn)備、力勤觀測、準(zhǔn)確分析、迅速調(diào)整的循環(huán)組織過程；其次，施工0#塊的時候，需要對精度進(jìn)行要求，中跨0#段鋼梁的安裝位置偏差在后續(xù)梁段會積累、放大，而且0#塊鋼混結(jié)合段是最方便控制合龍精度的時間，其施工精度的控制是本橋的重點。洋浦大橋鋼混結(jié)合段的空間精度控制在5mm以內(nèi)，確保了后期安裝精度；最后，鋼梁合龍段在實施時，可考慮根據(jù)即時合龍段的溫度及鋼梁變化情況，現(xiàn)場定位鉆孔方式，有利于控制工序連續(xù)性并可增加可操作性。

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