中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山 528403

1 工程概況

揭陽大橋跨越榕江南河，為揭惠連接線項(xiàng)目的控制性工程。橋梁全長2441.5m，主橋布置為138m+300m+138m=576m的雙塔雙索面半漂浮體系鋼-混組合梁斜拉橋，橋面縱坡為3.8%，中跨及邊跨均處于半徑為6000m的圓弧豎曲線上。主梁采用雙邊“工”字形邊主梁結(jié)合混凝土橋面板的整體斷面，全寬32.4m；索塔采用鉆石形索塔，塔高120m；索塔兩側(cè)各布置12對斜拉索，中跨及邊跨斜拉索梁上間距為11.7m，邊跨范圍斜拉索梁上間距為7.8m，索塔附近主梁無索區(qū)長度為31.2m，斜拉索梁上采用錨拉板錨固、塔上采用混凝土齒塊錨固；過渡墩墩身均采用空心柱式墩，墩身上接蓋梁。索塔、過渡墩樁基均采用鉆孔灌注樁，主橋橋面鋪裝采用100mm厚的瀝青混凝土，防水黏結(jié)層采用環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)層。

主梁采用分離“工”字形鋼縱梁、橫梁、小縱梁、壓重小縱梁通過節(jié)點(diǎn)板及10.9級摩擦型高強(qiáng)螺栓連接形成鋼構(gòu)架，構(gòu)架上架設(shè)預(yù)制橋面板，現(xiàn)澆微膨脹混凝土濕接縫，與鋼梁上焊接的抗剪栓釘形成整體，組成組合梁體系。主縱梁間距為29.9m，中間采用橫梁連接。鋼橫梁之間設(shè)置三道小縱梁，橫向間距分別為7m、7.5m、7.5m、7m。鋼梁工地連接均采用高強(qiáng)螺栓連接方式。

2 疊合梁施工工藝介紹

疊合梁塔區(qū)梁段及邊跨墩頂梁段采用支架法安裝，大型汽車吊吊裝；懸臂梁段采用桅桿式全回轉(zhuǎn)吊機(jī)逐桿件吊裝。

疊合梁懸臂拼裝流程：邊主梁吊裝→橫梁吊裝→小縱梁及穩(wěn)流板吊裝→斜拉索安裝及一張→橋面板安裝→全回轉(zhuǎn)吊機(jī)前移→濕接縫澆筑、上一節(jié)段橫向預(yù)應(yīng)力張拉→斜拉索二張→下一節(jié)段循環(huán)。

3 后孔法合龍工藝原理

后孔法合龍工藝原理與定時(shí)合龍（配切合龍、溫度合龍）原理相近，適用于采用栓接結(jié)構(gòu)的主梁合龍。合龍段在工廠按設(shè)計(jì)尺寸或大于設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行加工，一端配孔，另一端在施工現(xiàn)場配切配鉆，合龍段拼接板正常配鉆。懸臂梁段安裝完成后，通過合龍口觀測，分析得出合龍口長度與溫度變化規(guī)律，確定合龍段配切長度，并現(xiàn)場配切。配切完成后，選擇合適時(shí)間提吊合龍段，完成合龍段與一側(cè)懸臂端栓接，待達(dá)到合龍時(shí)間（合龍溫度）時(shí)合龍段另一端現(xiàn)場快速配鉆，待下一個(gè)合龍時(shí)間（合龍溫度）時(shí)完成合龍。

4 后孔法合龍施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 確定合龍時(shí)間

合龍時(shí)間及溫度對合龍口寬度、兩側(cè)邊主梁標(biāo)高、偏距、里程等合龍關(guān)鍵參數(shù)都有巨大的影響，因此提前確定合龍的具體時(shí)間以及合龍溫度是進(jìn)行合龍施工的基礎(chǔ)。

根據(jù)現(xiàn)場施工安排，預(yù)計(jì)中跨合龍段NZH段合龍時(shí)間為2020年7月25日，根據(jù)當(dāng)?shù)?015—2019年連續(xù)5年7月的氣象條件調(diào)查資料，分析歷年7月溫度變化曲線，得出當(dāng)?shù)孛磕?月10日—25日溫度基本在28～37℃，晚間溫度在24～26℃，白天、晚上的最大溫差在10℃以下，且7月夜間22：00—次日5：00氣溫較恒定變化幅度小，合龍時(shí)間宜選擇22：00—次日5：00。

4.2 進(jìn)行合龍觀測

中跨共2×13個(gè)梁段，中跨11#梁段以后采用兩岸聯(lián)測，并整理各工況數(shù)據(jù)匯總表格，實(shí)時(shí)更新，了解中跨合龍趨勢，合龍觀測分2個(gè)階段進(jìn)行。

（1）第一階段。中跨12#梁段濕接縫澆筑完成后，連續(xù)觀測24h；中跨13#梁段濕接縫澆筑完成后，連續(xù)觀測24h；中跨13#梁段鋼梁拼裝完成后，兩岸相同工況下，對合龍口進(jìn)行連續(xù)觀測。觀測時(shí)實(shí)時(shí)記錄氣溫、鋼梁溫度、梁端里程、偏距及高程數(shù)據(jù)，匯總觀測數(shù)據(jù)，繪制時(shí)間梁長變化曲線，推算合龍口隨溫度影響的變化范圍，并確定合龍時(shí)間與溫度。合龍口觀測時(shí)記錄氣溫、鋼梁溫度、合龍口上下口長度、對角線長度、垂直度。第一階段3次連續(xù)觀測均根據(jù)觀測數(shù)據(jù)推算合龍口尺寸與溫度的函數(shù)關(guān)系，并依次修正。

（2）第二階段。南北岸第12對索均二張完成后，兩岸高程、軸線均調(diào)整到位時(shí)，量測合龍口尺寸。根據(jù)實(shí)時(shí)合龍口尺寸及第一階段最后修正的合龍口與溫度的函數(shù)關(guān)系，從而確定合龍溫度下合龍段尺寸。第二階段觀測時(shí)，需配備4把10m鋼尺、4把10kg測力計(jì)，在同一時(shí)段進(jìn)行量測，每次測量時(shí)按5kg拉力進(jìn)行讀數(shù)；主縱梁配切時(shí)需用同一把鋼尺進(jìn)行量測下料。

4.3 調(diào)整合龍狀態(tài)

（1）合龍高程調(diào)整。中跨12#、13#梁段定位安裝過程采用兩岸聯(lián)測控制，控制精度在±5mm內(nèi)，兩岸12對索二張后，根據(jù)合龍口高差采用索力調(diào)整或配重方式消除合龍口高差。施工中因懸臂線形控制良好，兩岸高差僅為5mm，最終采用索力調(diào)整方式消除合龍口高差。

（2）合龍軸線調(diào)整。兩岸中跨13#梁段施工完成后，南北岸鋼梁軸線采用鋼絞線斜角對拉的方式進(jìn)行調(diào)整，對拉鋼絞線施加10t預(yù)拉力。另外，合龍前采取對拉措施，防止后續(xù)配孔作業(yè)時(shí)鋼梁因日照影響產(chǎn)生橫橋向錯(cuò)位。

4.4 設(shè)置合龍配重

揭陽大橋主梁采用全回轉(zhuǎn)吊機(jī)懸臂散拼工藝，合龍段2根主縱梁分別由兩岸全回轉(zhuǎn)吊機(jī)吊裝。合龍狀態(tài)調(diào)整到位后，在兩岸懸臂端主縱梁側(cè)分別設(shè)置1/2合龍段主縱梁重量的配重，待合龍段主縱梁吊裝并與一側(cè)懸臂端栓接后，將該側(cè)配重調(diào)至另一側(cè)，從而保證現(xiàn)場配孔時(shí)兩懸臂端荷載相等且標(biāo)高一致。

4.5 合龍段配切、配鉆

（1）合龍長度確定。合龍觀測第一階段完成后，根據(jù)中跨12#、13#梁段觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表，繪制鋼梁溫度變化曲線和合龍口間距隨時(shí)間溫度的變化曲線，推算合龍口間距與溫度變化函數(shù)關(guān)系并依次修正，再根據(jù)第二階段合龍口實(shí)測長度計(jì)算出合龍段NZH梁段的配切長度，在施工現(xiàn)場對合龍段進(jìn)行配切，實(shí)現(xiàn)快速合龍。

（2）合龍段主縱梁及拼接板安裝。合龍段主縱梁由兩岸全回轉(zhuǎn)吊機(jī)同時(shí)提吊安裝，主縱梁提吊至合龍口內(nèi)側(cè)，水平向入位安裝。拼接板需提前安裝至相應(yīng)位置（腹板內(nèi)側(cè)拼接板安裝在合龍主縱梁上，腹板外側(cè)拼接板安裝在兩岸NZ13梁段主縱梁上），水平向拼接板應(yīng)形成張口，便于合龍主縱梁安裝。

（3）合龍配鉆工藝。中跨合龍段提前在鋼梁加工基地制作完成然后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，合龍主縱梁一端正常配孔，另一端現(xiàn)場配切配鉆。配切完成后進(jìn)行合龍段吊裝，為確保配孔精度，采用雙向匹配定位方法進(jìn)行配鉆合龍。合龍段已配孔一端與南岸SZ13梁段主縱梁對接，另一端拼接板采用沖釘和臨時(shí)螺栓與北岸NZ13主縱梁臨時(shí)固定，選擇確定好的合龍時(shí)間進(jìn)行合龍段另一端部分配孔。每塊拼接板配了部分孔以后，插入沖釘和臨時(shí)螺栓。拆除北岸NZ13主縱梁上沖釘和臨時(shí)螺栓，繼續(xù)配鉆合龍段剩余栓孔。全部配鉆完成后，將合龍段側(cè)高栓全部安裝并終擰，等待合龍時(shí)機(jī)。待螺栓孔基本對中后，立即插入20%沖釘，并完成所有高栓的初擰及終擰。橋梁呈南北走向，日出時(shí)左右幅受日照影響，陰面與陽面升溫速率不同會(huì)使主梁懸臂端向低溫側(cè)偏轉(zhuǎn)，隨著溫度整體達(dá)到一致主梁偏位回歸正常。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析橋位環(huán)境下日出時(shí)鋼梁偏位小且時(shí)間短暫，但配鉆時(shí)為防止南北岸鋼梁不同步偏位，在北岸NZ13主縱梁翼緣兩邊焊接限位卡板作為備用措施。

4.6 確定臨時(shí)固結(jié)解除時(shí)機(jī)

斜拉橋合龍后兩橋塔通過主梁連成一體，從而實(shí)現(xiàn)兩橋塔的互相約束。斜拉橋由于跨度大，晝夜溫差對主梁梁長影響大。合龍一般選擇在溫度較低的夜間進(jìn)行，合龍后隨著日間溫度的升高，主梁變長，主梁與塔柱相互頂推，主梁梁長方向受壓，主塔根部壓應(yīng)力儲(chǔ)備減少。通常大跨徑或晝夜溫差大的斜拉橋主梁合龍前需解除臨時(shí)固結(jié)，降低合龍后溫度變化引起的橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化。該工程橋跨為300m，合龍期間橋址地區(qū)晝夜溫差基本不超過10℃，經(jīng)橋梁監(jiān)控單位仿真計(jì)算，模擬溫差對橋梁結(jié)構(gòu)影響：鋼梁應(yīng)力增加60MPa，塔根部混凝土壓應(yīng)力儲(chǔ)備充盈，無須提前解除臨時(shí)固結(jié)，選擇中跨合龍后且中跨預(yù)應(yīng)力張拉后再解除臨時(shí)固結(jié)。臨時(shí)固結(jié)的滯后解除可減少合龍工序，方便施工，從而加快施工進(jìn)度。

5 結(jié)束語

鋼混疊合梁斜拉橋后孔法施工技術(shù)適用于采用高強(qiáng)螺栓連接方式的主梁合龍施工，該工藝通過提前觀測推算合龍段長度，在最后一對斜拉索二張后無須觀測直接進(jìn)入合龍工序，同時(shí)該工藝制孔精度高，在保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下可顯著加快施工進(jìn)度，對同類橋梁施工具有較好的借鑒作用。