夏小超

摘 要：贊比西河特大橋工程量大、工序復雜、施工難度較大，本文重點闡述主橋的鋼-砼結合梁施工方法及施工工藝。

關鍵詞：結合梁；鋼板梁；混凝土；橋面板；扭矩；濕接縫

1 工程概況

贊比西河特大橋主橋上部結構采用一聯（26.6+40+3x54+40+26.6）m鋼-砼結合梁。該聯結合梁共設兩片鋼板主梁，每片主梁全長295.2m。每片鋼板主梁分節(jié)段于工廠制造，各節(jié)段之間通過高強螺栓、拼接板于現場連接一體。橫聯于工廠整片制造，現場通過高強螺栓、連接板與兩主梁連接成一體。

混凝土橋面板橫向全寬10.5m，橫向跨中標準處板厚0.28m，主梁頂的梗脅處厚度0.4m，懸臂端厚度0.15m。混凝土橋面板于預制場分塊預制，每塊預制板均留有剪力釘槽口，預制板吊裝至鋼板主梁頂面，橋面板通過集束式剪力釘與鋼板主梁結合成整體，相鄰預制板之間通過現澆混凝土接縫形成整體橋面板。

贊比西河特大橋主橋下部結構采用雙柱式框架墩，基礎采用2根Φ1.8m鉆孔灌注樁，樁長40m。

本文重點闡述贊比西河特大橋主橋上部結合梁施工方法及施工工藝。

2 主橋鋼板梁施工

2.1 鋼板梁的制造、運輸

主橋鋼板梁制造按規(guī)定依法進行招標采購，并接受建設單位的監(jiān)督。

鋼梁的運輸從國內上海港出發(fā)，海運到達南非德班港，陸運經過贊比亞盧薩卡，到達工地現場。

2.2 鋼板梁架設

主橋（26+40+3×54+40+26）m鋼板梁由23個節(jié)段組成，其中S1節(jié)段長為8.59m（2個）、S5節(jié)段長為10.98m（2個）、S6節(jié)段長為13.23m（2個）、其它節(jié)段長均為13.48m（17個），根據設計圖紙要求，0#臺～2#墩的鋼梁拼裝需搭設臨時支架，2#墩～7#臺的鋼梁均采用懸拼。

⑴鋼梁臨時支撐墩施工

主橋0#臺～2#墩共需設置臨時支撐墩5座，臨時支撐墩由鋼管樁基礎、墩頂分配梁組成。

0#臺～2#墩枯水期位于河灘內，鋼管樁按照陸地常規(guī)施工，用履帶吊配合DZ90振樁錘施打鋼管樁，測量組確定樁位與樁的垂直度滿足要求后，開動振樁錘下沉一氣呵成，中途不可有較長時間的停頓，以免樁周土擾動恢復造成沉樁困難。

鋼樁插打時應確保滿足單樁容許承載力要求，插打時以入土深度控制為主，貫入度校核。分配梁安裝時按照設計位置放線、安裝。單根分配梁將位置調整后再安裝聯結系單元件。分配梁之間通過施焊固定，臨時支墩施工完成后利用砂袋對支架進行試壓試驗，試壓重量為支撐墩承受重量的1.2倍，以便消除支架的變形。

⑵臨時支墩監(jiān)控

本橋鋼梁架設所設計的5個臨時支墩具有承受荷載大、自由長度大等特點，是鋼梁安全架設的關鍵結構。除了做到計算準確、設計合理、精心拼裝外，在鋼梁架設過程中還需對各臨時支墩作好水平位移及沉降的監(jiān)測，掌握支架受力情況。

⑶鋼梁預拼施工

①預拼場設置

施工現場預拼場位于項目駐地內，預拼場布置有預拼臺座和鋼梁存放臺座，配備25t汽車吊1臺進行鋼梁預拼，預拼合格后運至贊比西河特大橋附近鋼梁臨時存放場存放等待架設，存放場內布置高栓庫房、機電車間及等配套設施。

②鋼梁單元件的預拼

鋼梁進場后，按設計文件及有關規(guī)范對出廠提供的技術資料和實物進行檢查核對。

鋼梁單元件在拼裝部位有毛刺、焊接飛濺，予以鏟除。單元件在運輸作業(yè)造成局部變形，不影響單元件質量的，可用錘擊或千斤頂冷作調整，錘擊時墊襯板，不直接擊打鋼板，但矯正作業(yè)須經監(jiān)理批準，并作好記錄。缺損嚴重的，不能采取工地矯正措施的返廠處理。

為便于鋼梁安裝，架設前在預拼場將部分零小單元件組拼成一大部件。單元件預拼前，根據設計圖繪制預拼圖和釘栓圖，清查單元件編號和數量，在基本單元件上標出釘栓長度區(qū)域線、起吊重心位置和單元重量及安裝方向。

單元件組拼單元栓合后，經值班技術人員檢查，填寫組拼單元件登記卡，并須質檢人員檢查驗收簽證后才上橋安裝。

⑷主梁架設施工

主梁架設采用在臨時支墩上和懸拼相結合逐節(jié)段拼裝的方法施工。

表1 鋼梁架設主要設備表

編號 設備名稱 規(guī)格 數量 備注

1 爬行吊機 50T 1臺

2 交通船 1艘

3 高栓電動扳手 12把 高強螺栓施擰

4 表盤扳手 3把 高強螺栓復檢

5 50t運梁車 2臺

6 25t汽車吊 臺 2 用于預拼場，臨時場地各1臺

7 200t千斤頂 臺 4 鋼梁調整

8 50t千斤頂 臺 2 鋼梁調整

9 發(fā)電機組 250KW 1

①鋼梁拼裝順序

（0#臺～2#墩）支撐墩施工～臨時支墩預壓～（0#臺～2#墩）鋼梁拼裝～脫空（0#臺～2#墩）臨時支撐墩～安裝1#墩東、西側各20m范圍內結合板梁～懸臂拼裝后續(xù)鋼梁至7#橋臺。

②鋼梁安裝原則

A、保證鋼梁懸臂架設過程中的抗傾覆穩(wěn)定系數（M傾>1.3），滿足最大懸臂安裝需要。

B、在臨時支墩上拼裝鋼梁時，除保證支墩有足夠的承載力和預留壓縮下沉量外，應特別注意鋼梁的拼裝拱度曲線。在拼裝主桁前一節(jié)間時在自由狀態(tài)下進行。即主弦桿前端拼至前一支墩的支點時，不得受力，與支墩支點保持脫空。主桁桿件閉合，節(jié)點高強度螺栓100%終擰后，主弦桿前端節(jié)點底面與支墩支點墊塊之間才能用鋼板抄死。該節(jié)間高栓全部終擰后，再拼裝下一節(jié)間。

③鋼梁安裝要點

A、捆吊：拴捆前檢查由預拼場發(fā)來的桿件是否符合拼裝順序，拴捆時應注意桿件上標注的質量大小和重心位置。桿件用專用吊具拴捆、起吊，使弦桿等保持水平，拼裝腳手架應事先掛于節(jié)點旁，隨同桿件起吊。起吊前應先試吊再提升。

B、對孔桿件起吊就位后對孔時，在栓孔基本重合的瞬間（相錯在10mm以內）將小撬棍插入孔內撥正，然后微微起落吊鉤，使桿件轉動對合其它孔眼。弦桿先對近端孔眼，豎桿先對下端孔眼，待下端對合后再徐徐降低吊鉤對合上端。對合弦桿時，可用扁鏟式小撬棍引導，必要時用牽引器或導鏈滑車拉入節(jié)點板內。

C、穿入釘栓對好孔眼后，先在栓孔群四周打入四個定位沖釘，隨即安裝4～6個高強螺栓，確認板縫間無任何雜物時，即擰緊螺栓，同時安裝其余栓孔的沖釘和螺栓。

D、桿件拼裝時，為保證拼裝拱度，需按孔眼總數的50%沖釘均勻分布打入和上足50%的高強度螺栓，并作一般擰緊后方能松鉤。松鉤后立即補足剩余孔眼的高強度螺栓，并作一般擰緊。然后將這部分高強度螺栓按施擰工藝逐一循序初擰和終擰，終擰后的高強度螺栓檢查合格后，用相應油漆作標志。第二步將沖釘換成高強度螺栓，并作一般擰緊。一次卸下的沖釘數量，最多不超過沖釘總數的20%。將全部沖釘換成高強度螺栓后，按工藝進行初擰和終擰，終擰后的螺栓檢查合格后，同樣用相應油漆作標志。螺栓施擰應從栓群中心向四周進行，以利板束壓平及減少螺栓之間的相互影響。

E、懸臂架設過程中，為保證鋼梁的拱度，要求主桁栓合進度不落后于拼裝的一個節(jié)間，即正在栓合的節(jié)點與正在拼裝的節(jié)點距離為一個節(jié)間。

為增強鋼梁總體剛性，減少晃動，斷面聯結系、橫向聯結系的高強度螺栓終擰，亦不能落后于拼裝進度二個節(jié)間，當進入封鎖階段后不能落后于拼裝進度一個節(jié)間。

F、當主桁拼裝距墩頂最后一個節(jié)間時，將主桁桿件盡快拼裝到墩頂，桁架成閉合穩(wěn)定結構狀態(tài)，但不擱置，與支點保持2～3cm間隙，立即拼裝其他桿件。待整體形成穩(wěn)定結構及各處節(jié)點高強度螺栓終擰50%后，才將空隙抄實。

G、懸臂安裝過程中需要進行測量：鋼梁懸臂安裝時節(jié)點撓度及中線的測量，要求每安裝一個節(jié)間，各節(jié)點測一次撓度與計算值比較，同時測一次中線，判斷鋼梁制造和安裝質量，決定錨孔坡度，使鋼梁到達前方支點時，梁底與墩頂之間有足夠的凈高度。

H、鋼梁懸臂安裝，吊機應按規(guī)定進行試吊，具有可靠的性能。桿件拼裝順序為先遠端后近端。

2.3 高強度螺栓施擰施工

高強度螺栓施擰采用扭矩法施工，緊扣法檢查。施工前進行工藝試驗，測量扭矩系數、預拉力損失、溫度與濕度對扭矩系數的影響，調整扭矩，確定施擰扭矩，緊扣檢查扭矩，復驗每批板間滑動摩擦系數等工作。

2.4 結合板梁預制與安裝

主橋（26+40+3×54+40+26）m橋面預制混凝土板共分A1、A2、A3、A4、A5五種類型，其中A1型57片、A2型2片、A3型32片、A4型12片，A5型6片，合計109片。

結合板梁底模加工成整體鋼模，端模采用定型鋼模板，鋼模共配置6套，施工時按一天2片澆筑，混凝土3天強度達到設計強度75%后起吊梁體騰出模板。

鋼筋采用車間加工制造、底模上綁扎成型，檢查合格后灌注混凝土。

混凝土灌注采用插入式振搗，灌注作業(yè)完成后在合適時間對頂板表面進行二次振搗及收漿以封閉收縮裂紋，混凝土灌注完畢后及時覆蓋、養(yǎng)護。

當混凝土強度達到吊裝強度后即可調至存梁場存放，橋面板吊離前對其進行編號、記錄。編號時根據橋面板類型編制，并注明灌注日期等情況。

待0至2#墩鋼梁拼裝完成后，即開始架設1#墩東，西兩側20米范圍內的橋面板，橋面板架設前先將鋼梁上雜物、油污清理干凈，利用架梁吊機通過四個預埋吊點吊裝到位。由于橋面板面積大，吊重大，吊高高，起吊時需注意四點均勻受力，并慢速、平穩(wěn)操作，切勿碰撞其它結構。橋面板安裝位置必須精確。

待鋼梁全部拼裝完成后，再開始架設剩余的橋面板，橋面板架設時由于類型較多，施工時應注意檢查。

2.5 濕接縫、槽口施工

整孔橋面板架設完后，緊接濕接縫和剪力釘槽的施工。濕接縫和剪力釘槽施工前，空洞周圍及與鋼梁接觸面的混凝土均需鑿毛露出粗骨料。待用水濕潤后均采用C50微膨脹混凝土進行澆注，每次節(jié)段澆注混凝土應在初凝前完成，混凝土先澆注除1#墩東側8m、西側8m，2#墩東側14m、西側12m，3#墩東側12、西側12m，4#墩東側12m、西側12m，5#墩東側12m、西側14m，6#墩東側8m、西側8m以為的濕接縫和槽口，未澆筑的混凝土應在同一位置配置與混凝土相同的重量。

待現澆混凝土達到設計強度后，起頂1#墩支點110mm，澆筑1#墩附近濕接縫和槽口混凝土，同時卸除配重，待混凝土達到設計強度后回落至設計高程，以此類似為6#墩（110mm）～2#墩（140mm）～5#墩（140mm）～3#墩（205mm）～4#墩（180mm）。

2.6 橋面施工

①橋面鋪裝

主梁調整至設計標高后進行橋面鋪裝，在澆筑橋面鋪裝之前，應使用高壓水對鑿毛粗糙的主梁頂面沖刷干凈，以利于鋪裝和橋面板的有效結合。

②伸縮縫安裝

清除縫內雜物，檢查縫寬及預埋件位置，如有頂頭現象或縫不符合要求時，畫線鑿剔平整，預埋件數量及位置應符合設計。

安裝伸縮縫，頂面與橋面保持同一平面，焊接固定。伸縮裝置定位值應根據設計的縱向伸縮值，結合工地安裝時的安裝溫度、梁體收縮等因素，按監(jiān)理工程師同意的方法計算確定。

3 結束語

本文重點闡述贊比西河特大橋主橋鋼-砼結合梁的施工方法及施工工藝。對該施工工藝的運用和總結具有非常重要的應用價值和實際工程意義，為該類型橋梁的施工技術積累了寶貴的經驗。

參考文獻

[1] 王鈞利 主編.橋梁施工技術及質量控制.中國水利水電出版社，2006。

[2] 黃繩武 主編.橋梁施工及組織管理.北京：人民交通出版社，1996。