趙 越

(中鐵十八局集團有限公司，天津 300222)

1 工程概況

青石巖特大橋位于重慶市石柱縣，在兩座隧道之間跨越長江，橋上設車站，為四線特大橋，橋上線路線間距均為5m。橋梁全長1024.20m，小里程側邊跨為7×41m連續(xù)鋼混結合梁、大里程側邊跨為5×41m連續(xù)鋼混結合梁，主跨為14×37.2m連續(xù)鋼箱梁。連續(xù)鋼混結合梁布設于鋼箱梁兩側邊跨，大里程側結合梁長度205m，小里程側結合梁長度287m。邊跨鋼混結合梁按照橫向左右兩幅布置，每幅鋼箱梁分為邊箱、中橫梁，各部分之間為焊接，兩幅之間在橋中心間隙為100mm，總寬度為23m。

2 總體施工方案及重難點

鋼混結合梁構件在鋼結構加工廠加工制造，用汽車運輸至現場。邊跨鋼混結合梁采用頂推方案施工，小里程側鋼混結合梁從0號橋臺向跨中方向頂推，大里程側鋼混結合梁從13號橋臺向跨中方向頂推。在大、小里程側13號臺～12號墩、0號臺～1號墩之間分別搭設臨時支墩組成頂推平臺，完成鋼混結合梁的拼接和涂裝繼而進行頂推作業(yè)施工。施工現場設置專門的存梁區(qū)及起吊區(qū)，利用門式起重機完成卸料及吊裝工作。

邊跨結合梁步履式頂推施工難點主要有三個方面：一是本工程在墩身最大高度近110m的高墩作業(yè)，屬高位頂推，水平頂推、豎向頂升及落梁的同步性控制難度大；二是橋梁兩端連接隧道，過渡段路基短小，不具備梁部組拼條件，需在墩上設置拼裝場地、頂推平臺；三是大里程側落梁高度較高，落梁風險性大。

3 頂推施工工藝流程

邊跨鋼混結合梁采用多點步履式頂推，安裝順序為先頂推大里程側鋼梁，再頂推小里程側鋼梁[1]。左右幅步履設備相互倒用，即頂推左幅一次后，把步履設置轉移到右幅上頂推一次，完成后再轉移回左幅，步履設置在左右幅相互使用。具體工藝流程見圖1。

由于大里程側和小里程側施工工藝基本相同，在此重點介紹大里程側施工工藝，小里程側不再具體贅述。大里程側連續(xù)鋼混結合梁有5跨，墩號為8～13號，每跨41m。拼裝施工平臺在跨中已安裝在鋼梁上面，頂推平臺在8～13號主墩上(見圖2)。

圖2 頂推現場布置和過程控制情況

4 設備布置

本工程為多縱腹板箱梁，1幅箱梁橫橋向為4條腹板，設置4個步履裝置。采用雙幅同時施工共用液壓泵方式，步履頂推設備布置在結合梁的縱腹板正下方，每個墩下有8臺步履頂推設備，2臺液壓泵站。根據頂推進度，分階段在各主墩上安裝步履式頂推設備。

步履式頂推系統(tǒng)主要由BL400步履頂推裝置、液壓泵站、液壓控制系統(tǒng)三大部分構成。BL400步履式頂推裝置由1臺40t長行程頂推千斤頂、1臺200t豎向千斤頂和1臺20t糾偏千斤頂組成。整套系統(tǒng)采用一套控制系統(tǒng)網絡式組網控制方式，形成單幅1控16泵32頂的配置。第1次拼裝時，拼裝導梁及2節(jié)鋼梁，設備布置在2號、3號、4號、6號、7號臨時墩；頂推1節(jié)后，留出足夠空間拼裝第2節(jié)；當第1節(jié)鋼梁頂推上11號主墩時，取消3號、7號臨時墩步履設備。循環(huán)拼裝頂推，8號、9號、10號、11號主墩勻投入步履設備。大里程側投入步履設備共有7個墩，每個墩單幅投入設備4套，單幅設備投入28套步履式頂推設備，7臺液壓泵站，步履裝置左右幅間相互倒用。

根據橋梁縱向線型，步履設備安裝在支座上，各墩墊石及支座總高度有所不同，為此，步履設備頂面增加鋼板調整到與頂推平面相同高度[2]。墊石預留40mm的環(huán)氧砂漿層，根據墊石及支座高度，以7號墩頂推高程為基準，即將墊石、支座高度536mm+步履設備頂高度310mm之和846mm定為頂推高程(其他各墩墊石、支座高度見表1)，其他墩在步履設備上增加鋼板調整到846mm。鋼梁的梁底座板(N10)底面為最低面，其他無座板梁底面增加鋼板，調平到座板底面。根據下翼緣板與座板厚度，可以得到調平最大厚度為40mm。

表1 大里程側墊石、支座高度

5 結合梁頂推施工

5.1 步履設備工作步驟

豎向千斤頂下降脫離鋼梁，鋼梁落至步履裝置→步履裝置頂推一個行程→豎向千斤頂起頂，鋼梁與步履裝置分離→步履裝置行程回倒→豎向千斤頂下降脫離鋼梁，鋼梁落至步履裝置。

5.2 頂推施工平臺搭設

拼裝場地設置在12～13號墩之間，此處原始地面較為陡峭，支撐基礎打樁處理，并布置鋼管支架和頂推平臺，龍門吊軌道設置在貝雷架上方，且軌道頂面不得高于地面[3]。場地設置進出運梁通道，并鋪設混凝土硬化層。另外在11～12號墩之間設置2組頂推平臺，并與最近的永久墩固結，防止傾倒。

5.3 安裝步履裝置

頂推臨時墩共5個，臨時墩平面、正立面設備布置見圖3、圖4，分別是2號、3號、4號、6號、7號臨時墩(見圖3)。平臺上安裝步履設備的兩組H型鋼間，用兩組10號工字鋼連接，作為步履設備的平移軌道。在步履設備的前后用限位板擋住，防止步履設備隨意移動(見圖4)[4]。

圖3 臨時墩平面

圖4 臨時墩正立面設備布置

5.4 拼裝導梁及第1段

根據規(guī)范要求及本工程跨徑布置情況，導梁長度設計為25m，導梁與鋼梁連接部位局部加強。頂推導梁現場布置見圖5。

圖5 鋼導梁現場布置

利用60t龍門吊吊裝鋼混結合梁節(jié)段1的箱體(見圖6)，吊至平臺1和平臺2上定位，調整位置并固結。利用龍門吊安裝鋼導梁，鋼導梁與節(jié)段1箱體端頭焊接，對主要焊縫進行超聲波無損檢測，保證頂推施工安全。

圖6 鋼混結合梁節(jié)段1吊裝(單位：m)

將節(jié)段1和鋼導梁頂推至設計位置(見圖7)，鋼導梁頂推至6號支撐墩，并拆除支架2，以滿足后續(xù)結合梁箱體吊裝作業(yè)。

圖7 鋼混結合梁節(jié)段1頂推(單位：m)

5.5 節(jié)段2吊裝及頂推節(jié)段2

利用龍門吊吊裝節(jié)段2，節(jié)段2調至位置后進行線形精確調整，完成節(jié)段1與節(jié)段2之間的環(huán)縫焊接、無損檢測及高強螺栓施擰工作，對接縫部位補涂裝。將節(jié)段1、節(jié)段2頂推至指定位置，鋼導梁頂推至11號墩柱。其余鋼混結合梁節(jié)段吊裝、頂推重復上述施工步驟進行。

5.6 拆除鋼導梁及頂推平臺

利用纜索吊機完成鋼導梁的拆除工作，利用汽車吊完成頂推平臺的拆除工作，對鋼導梁與梁端焊接部位進行打磨和涂層補涂裝工作。

5.7 迎墩措施

當導梁懸臂端最長時撓度最大，因此當導梁鼻梁即將到達臨時墩后端一側墊梁時，要提前拆除墊梁墊塊，繼續(xù)向前頂推幾個行程[5]。當導梁鼻梁前端到達步履頂推器時，將頂升高度由原來的50mm升高到150mm，使導梁直線段底部高于迎墩處步履頂推器滑箱(見圖8)。如果導梁仍然無法順利上墩，可以利用設置在導梁鼻梁上的迎墩千斤頂輔助上墩。

圖8 導梁迎墩布置

5.8 落梁及支座安裝

頂推完成后，豎向千斤頂將箱梁頂空，拆除步履裝置，安裝支座，分步驟逐步將鋼箱梁下落到支座上并與支座連接固定。當落梁過程中發(fā)生橫線偏移時，通過在支座及墊塊之間設置摩擦副后，提前設置千斤頂及時糾偏[6]。通過同步頂升控制系統(tǒng)監(jiān)控整個落梁過程，確保落梁過程安全可控，單次落梁高度控制在50mm以內。

5.9 施工最不利工況計算

結合梁主要為槽梁，和導梁安裝在一起，拼裝一段，頂推到位后再拼裝，再頂推，通過分析確定當導梁即將落到13號墩時還未落到位時，槽梁的懸臂端最長，在導梁重力作用下工況最不利[7]。

通過模型計算最大應力位置在支點位置，應力為34.7MPa，滿足規(guī)范規(guī)定的強度要求(見圖9)；最大撓度發(fā)生在節(jié)間跨中位置，極限撓度值6.76mm，滿足規(guī)范規(guī)定的剛度要求。

圖9 結合梁吊裝梁段應力分析

6 線性監(jiān)控和質量控制

線性監(jiān)控測量主要是監(jiān)控安裝過程中鋼混結合梁的線形，依據監(jiān)控測量小組提出的要求進行點位布置，采用極坐標法測量，分析測量數據，即時調整鋼梁的線形，使其符合設計和規(guī)范要求[8]。

影響結合梁安裝測量精度的因素主要有四個方面：一是構件加工制造誤差；二是構件拼裝誤差；三是現場測量誤差；四是外界環(huán)境因素影響，如安裝現場氣溫、日照強度和方向、風力大小等。必須采取措施將這些影響因素消除或者減弱。從每一塊板單元加工制造到梁段的組裝焊接，嚴格誤差控制確保累積誤差在設計要求范圍內；預拼過程中及時消除拼裝誤差，發(fā)現問題及時調整改進；為避免測量誤差，不同測量人員用滿足精度要求的儀器在相同控制點上至少測量兩次；對外界環(huán)境的影響，應加強在各種不同環(huán)境情況下鋼桁拱的線形和撓度觀測，找出規(guī)律，指導后續(xù)構件安裝。

7 結 語

綜上所述，青石巖特大橋兩邊連接隧道，不具備梁部組拼條件，通過現場分析，確定采用在墩上設置頂推平臺，邊跨結合梁左右幅設備相互倒用的多點步履式頂推施工方案。通過采取對方案科學論證、設備選型及合理布置、頂推過程施工管理及最不利工況計算等措施，不但施工安全得到保證，結合梁安裝結構性和線性也均符合要求，確保了施工質量。