周誠(chéng)兮

（保利長(zhǎng)大工程有限公司，廣東 廣州 511431）

1 工程概況

溧陽(yáng)至寧德國(guó)家高速公路（千黃高速）QHTJ-02合同段云常線大橋跨越千島湖庫(kù)灣，橋梁全長(zhǎng)806m，其中2-17跨位于水庫(kù)中，第11跨采用60m簡(jiǎn)支鋼砼疊合梁施工，其他跨徑為40mT梁。千島湖航道等級(jí)Ⅶ級(jí)，航道凈空38m×3.5m，最高通航水位108.0m，橋位區(qū)最大水深32m。

鋼混疊合梁主梁鋼梁主體鋼結(jié)構(gòu)為工字型主梁，橫向通過橫梁螺栓連接。主梁、橫梁采用Q345qD鋼材，X撐采用250mm×80mm×9mm×12mm，橫梁、X撐、主梁均采用焊接，橋面為鋼筋混凝土橋面。其中右幅為等寬橋面，橋面寬16.25m，高3.45m，設(shè)置6片梁。左幅橋面為變寬異形橋面，寬度由13.096m漸變至15.662m，高3.45m，橫向設(shè)置6片主梁。主梁高3000mm、頂板寬700mm、底板寬900mm，主梁頂板厚25mm、44mm、52mm，主梁底板厚28mm、52mm、58mm，主梁腹板22mm。

2 臨時(shí)墩設(shè)計(jì)與計(jì)算

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于全橋以40mT梁為主，臨時(shí)支墩主要是用于60m鋼混疊合梁由一跨變成兩跨進(jìn)行架設(shè)（25m+35m），提前搭設(shè)臨時(shí)墩，可以在不換架橋機(jī)的情況下，由40m架橋機(jī)實(shí)現(xiàn)全橋連續(xù)架設(shè)的目的。臨時(shí)支墩采用Φ1020mm×10mm鋼管樁做為基礎(chǔ)，由于支墩位置處覆蓋層偏薄，為了確保支墩的穩(wěn)定性，鋼管樁采用栽樁基礎(chǔ)（10m），鋼管樁橫橋向布置5排，順橋橋向按三排樁布置，共布置鋼管15根；樁頂采用3工56a型鋼做為樁頂大梁；上部結(jié)構(gòu)采用20排“321”貝雷梁作為直接的承重梁；貝雷梁頂鋪設(shè)工20a型鋼，間距37.5cm，工20a型鋼頂面滿鋪花紋板；臨時(shí)墩支架頂面標(biāo)高按+125.0m設(shè)計(jì)，在鋼混疊合梁下設(shè)置臨時(shí)支座，支座具體高度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合鋼混疊合梁預(yù)拱度等要求進(jìn)行調(diào)整；另外為了便于鋼混疊合梁的焊縫對(duì)接，每片梁底均根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要設(shè)置微調(diào)裝置。臨時(shí)墩設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 臨時(shí)墩立面?zhèn)让娌贾脠D

2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算要點(diǎn)

臨時(shí)墩主要承受架橋機(jī)自重、鋼混疊合梁梁重、風(fēng)荷載、水流壓力等荷載，各荷載組合及對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工況見表1。

表1 臨時(shí)墩荷載組合及對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工況

根據(jù)上述荷載組合，架設(shè)第二跨鋼板梁時(shí)架橋機(jī)中支腿落在第一跨已架設(shè)完成的鋼板梁上，架橋機(jī)中支腿反力和第一跨鋼板梁自重進(jìn)行疊合，架橋機(jī)最大反力96.5t，第一跨（25m梁段）單片鋼板梁落在支架上自重18.75t，則單個(gè)支點(diǎn)上荷載為115.25t，單個(gè)支點(diǎn)接觸面積按0.9×0.9m考慮，接觸壓力，工20a間距為0.375m每道，單個(gè)支點(diǎn)至少由3根工20a承擔(dān)。

貝雷梁內(nèi)力計(jì)算采用Midas/Civil有限元軟件建模計(jì)算，根據(jù)工況1-17分別建模，見圖2。根據(jù)建模計(jì)算分析可知，在工況九荷載組合下，架橋機(jī)落梁前貝雷梁豎桿組合應(yīng)力最大，滿足設(shè)計(jì)要求。

圖2 工況9建模圖

3 鋼梁節(jié)段運(yùn)輸

鋼混組合梁分段長(zhǎng)度較長(zhǎng)、運(yùn)輸難度大。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)道路及構(gòu)件類型的實(shí)際情況編制詳細(xì)的運(yùn)輸方案，鋼梁運(yùn)輸由專業(yè)運(yùn)輸公司進(jìn)行運(yùn)輸。根據(jù)鋼混疊合梁的尺寸、特點(diǎn)、路線、大型構(gòu)建運(yùn)輸經(jīng)驗(yàn)結(jié)合運(yùn)輸安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性，制定運(yùn)輸方案。此次鋼混組合梁運(yùn)輸采用公路方式由杭州市臨安縣到淳安縣云常線大橋施工現(xiàn)場(chǎng)。鋼梁運(yùn)輸采用拖車運(yùn)送，每臺(tái)車?yán)?組鋼梁，每組長(zhǎng)度10m/15m。

4 鋼梁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸

鋼梁節(jié)段梁現(xiàn)場(chǎng)焊接完成后，檢驗(yàn)合格后運(yùn)輸至橋上架設(shè)，梁板節(jié)段分為25m，35m兩種，每跨梁板分3組（2片工字鋼主梁為1組，一跨共6片）。鋼梁運(yùn)輸采用180t/YC200-4三軸運(yùn)梁平車運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)運(yùn)梁平車進(jìn)行改裝，運(yùn)梁平車原設(shè)計(jì)承重轉(zhuǎn)盤為90cm，根據(jù)鋼梁兩片同時(shí)架設(shè)需求，采用工字鋼加長(zhǎng)轉(zhuǎn)盤至3.5m，前后及兩側(cè)設(shè)置限位裝置，保證鋼梁運(yùn)輸途中穩(wěn)定性。

5 鋼梁安裝

疊合梁采用先架后疊的工藝方案：分段制作、運(yùn)輸、架橋機(jī)吊裝，然后焊接成為整體結(jié)構(gòu)，最后澆筑混凝土橋面成橋。

60m鋼梁分25m/35m兩段架設(shè)，梁高2.5m，最寬3.1m，鋼梁右幅為等寬橋面，共質(zhì)量455.3t，左幅為變寬橋面，共重455.4t。根據(jù)架橋機(jī)穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足各項(xiàng)工況及經(jīng)濟(jì)性對(duì)比，選用SH-JQJ180t-40m（J190t-40m）型架橋機(jī)進(jìn)行安裝。

根據(jù)梁段的劃分及吊重，分節(jié)段分幅施工。架設(shè)順序：25m節(jié)段→右幅35m節(jié)段→節(jié)段梁焊接及橫隔梁焊接→焊接質(zhì)量檢測(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖每跨6片鋼梁，單幅6片鋼梁，為保證鋼梁架設(shè)穩(wěn)定性，兩組為一個(gè)編號(hào)，按從內(nèi)到外1#至3#順序進(jìn)行編號(hào)，運(yùn)梁炮車運(yùn)梁時(shí)行走2#位置。

6 鋼梁混凝土頂面模板安裝

鋼梁頂部設(shè)置有X撐，X撐頂面距橋面板混凝土地面最小距離為10cm，如按照常規(guī)施工，采用支架+木模板作為橋面板混凝土施工模板型式，支架及模板極難拆除，對(duì)后續(xù)航道通行將留下較大安全隱患，結(jié)合國(guó)內(nèi)其余鋼混疊合梁橋面混凝土施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)混凝土面板模板提出改進(jìn)措施，鋼梁橋面板混凝土模板采取永久鋼模板形式，順橋向間距1m，鋪設(shè)10槽鋼，槽鋼面上采用3.5mm厚鋼板作為底模。該改進(jìn)措施，不僅可以節(jié)省施工時(shí)間，同時(shí)，鋼模板作為橋面永久結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼梁受力起到加強(qiáng)作用。如圖3所示。

圖3 鋼梁X撐布置圖及大樣圖（單位：mm）

7 鋼梁鋼混疊合梁的體系轉(zhuǎn)化

考慮到鋼混疊合梁混凝土面板的整體性，及減少混凝土面板施工分次澆筑會(huì)留有施工縫（對(duì)后續(xù)橋面防水影響），項(xiàng)目部結(jié)合國(guó)內(nèi)其余鋼混疊合梁施工經(jīng)驗(yàn)，鋼梁橋面澆筑采用整幅一次性澆筑。

橋面混凝土施工完成后，按照設(shè)計(jì)要求，混凝土齡期達(dá)到28d后，開始體系轉(zhuǎn)化，拆除臨時(shí)墩處的臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)化。體系轉(zhuǎn)換完成后，預(yù)拱度最大剩余量左幅為9.9cm（左幅為變截面鋼梁），右幅為5.5cm，基本能滿足后期荷載的下擾要求。

8 結(jié)語(yǔ)

大跨徑鋼混疊合梁采用分段架設(shè)的技術(shù)在該項(xiàng)目應(yīng)用取得了成功。按照原設(shè)計(jì)圖紙，單片工鋼長(zhǎng)度為5m，項(xiàng)目部根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)、受力驗(yàn)算、施工方案的比選，提出了鋼梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)，為避免現(xiàn)在焊接位置處于跨中不利位置，提出將節(jié)段梁劃分為10m及15m兩種組合類型。同時(shí)，跨度60m鋼混疊合梁，架設(shè)時(shí)，分為25m及35m節(jié)段，完全可以采用40m架橋機(jī)架梁，從而節(jié)省了鋼梁架設(shè)設(shè)備的額外投入，降低了施工成本，同時(shí)也加快了施工進(jìn)度。

原設(shè)計(jì)為鋼梁架設(shè)完成后，橋面混凝土施工前進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。通過計(jì)算分析，分節(jié)段架設(shè)鋼梁后，體系轉(zhuǎn)換與原設(shè)計(jì)不一致。施工過程中，采用計(jì)算分析的結(jié)果，定為橋面混凝土施工完成后且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。通過后續(xù)監(jiān)控結(jié)果顯示，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，鋼梁整體下擾較大，剩余預(yù)拱度基本能滿足后期荷載的變形。