變寬橋面簡支箱梁架設施工技術

王淳豐，汪 淵，何錦章

(1.廣西路橋工程集團有限公司，廣西 南寧 530200；2.廣西欣港交通投資有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

隨著我國交通發(fā)展與建設集中化，橋梁結構類型與施工方式日趨多樣。特別在海上立交施工領域，由于多線匝道匯入主線時孔跨前后蓋梁頂截面尺寸不一致的原因，導致架橋機部分導軌處于懸臂狀態(tài)，無法依常規(guī)方式進行架梁，往往需要增加海上臨時支撐平臺或是掉轉(zhuǎn)方向反向架梁，但以上措施存在施工周期長、鋼材消耗大、二次施工費用多等缺點[1]。因此，根據(jù)實際情況采用千斤頂箱梁橫移技術對特殊孔跨箱梁進行架設是一個經(jīng)濟合理的方法。

1 工程概況

揚帆立交為廣西濱海公路龍門大橋終點的互通式立體交叉橋梁，其主線為雙向六車道分離式雙幅結構，至西向東全長590 m，橋跨布置為3×(3×30)m+2×25 m+2×(3×30)m+(25+30+25)m，共259片25～30 m預應力小箱梁(先簡支后連續(xù))。單幅橋?qū)?6.5～30 m，其中右幅第9跨與左幅第11跨分別為A、B互通匝道交匯處，其對應橋面也由大樁號往小樁號進行加寬，分別從15.75 m加寬至29.26 m和從15.75 m加寬至24.39 m，需架設箱梁數(shù)也從5片增為9片(見圖1)。

圖1 主線與匝道交匯處平面圖(cm)

圖2 特殊孔跨處架橋機布置圖

2 總體施工方案設計

揚帆立交主線橋箱梁采用額定起重量為180 t，最大跨度為40 m的JQ180-40架橋機進行架設。如圖2所示，右幅第9跨架梁時架橋機前中支腿分別布置在8#墩蓋梁與第10跨已架箱梁梁面處，同時因A匝道現(xiàn)澆梁體未進行提前澆筑，鋪設中支腿導軌后，部分軌道處于懸空狀態(tài)，致使架橋機無法橫移到位直接架梁。

因此，需設海中高結構鋼平臺為臨時支撐以解決導軌部分懸空問題，或是繼續(xù)架至終點橋臺后重新拼卸架橋機掉頭反方向往回架梁，但前者的臨時租賃費用高，存在二次勞務進場費用；后者過程繁瑣，打亂了箱梁預制順序，延長了施工周期。針對上述情況，經(jīng)現(xiàn)場比選后確定采用蓋梁頂移梁方式，即運梁車與架橋機先將梁體架設至預留空位，再用千斤頂聯(lián)結組合式軌道對梁進行多向平移直至設計部位。

3 施工工藝

3.1 移梁設備

3.1.1 橫移滑道設計

作為施工全過程中的主要受壓構件，橫移滑道分別布置在前后蓋梁支座墊石頂端，其材質(zhì)為2.5 cm厚的5 m×0.8 m Q345鋼結構矩形滑道，其兩端均設置銷孔，分別對應安裝反力拉鉤與反力座。另外，支座墊石間孔隙采用硬雜枕木填塞墊平以作支撐點，防止滑道變形并加強其基礎穩(wěn)定性，間距要求≤5 cm。

施工前，為降低橫移過程中滑板與滑道間的摩擦系數(shù)，避免摩擦力過大導致無法移梁，現(xiàn)場采用3 mm厚鏡面不銹鋼板對滑道進行覆蓋，同時在表面涂抹黃油潤滑并加強維護與保養(yǎng)。

3.1.2 限位托盤裝置

梁底托盤作為置于楔形塊與主滑道之間的支承傳力結構，其材料的選取不僅要考慮承載能力的問題，還要考慮摩擦系數(shù)與耐磨性，保證可以完整滑移構件>20次。因此，在實際施工中選用了MGB高分子摩擦材料以替代常規(guī)的聚四氟乙烯板，大大提高了工作效率[2]。

另外，為確保梁體橫移過程中頂推千斤頂?shù)玫焦潭ú⑹蛊湔Ｍ苿酉淞?，滑道一端還設置了以反力鋼板焊接豎向加勁肋形式的反力支座，為其提供頂推反力。

3.1.3 液壓控制系統(tǒng)

箱梁平移液壓頂推系統(tǒng)分別由頂升系統(tǒng)和橫推系統(tǒng)兩部分構成，并根據(jù)對應受力點的頂升/橫推力與位移量選擇相匹配的設備，確保作業(yè)精度和位移控制的有效性。

經(jīng)過對箱梁重量與變位幅度的分析，頂升作業(yè)時決定采用4臺額定舉升力為100 t的液壓千斤頂，同時每臺各配一個超高壓泵作為動力輸送站并在千斤頂與蓋梁、箱梁的接觸面上墊鋼板，避免應力集中。橫推作業(yè)時則配置兩臺額定推力為100 t、最大行程為50 cm、重載下推頂速度為12 cm/min的千斤頂，此類中低壓液壓頂不僅滿足了作業(yè)所需頂推力，還具備一定的效率，節(jié)約了成本。然而，在液壓頂行程和滑道長度的限制下，箱梁無法在一個行程內(nèi)滑移到設計位置，故需在液壓頂與反力座之間不斷加塞枕木使其與梁同步跟進，直至箱梁處于滑道邊緣。

3.2 移梁工藝

3.2.1 架橋機箱梁吊運

在架橋機完成過孔工況后，前后導軌分別支撐于右幅8#蓋梁支座墊石與9#墩已架箱梁(第10跨)上，隨即進行橫移前滑道、托盤鋪設，同時采用炮車喂梁，開展箱梁縱移吊運作業(yè)。在起吊天車沿導梁將構件運送并下落至預留梁位前，需確保梁底楔形塊的投影面完全覆蓋滑道且留有富余，防止橫移時梁體脫空。

3.2.2 蓋梁頂液壓橫移

梁體落穩(wěn)承梁托盤待天車吊索摘取后方可開始使用液壓頂推系統(tǒng)進行橫移施工，整個過程大致步驟如下：

(1)箱梁開始橫移，兩端同時啟動100 t橫移千斤頂使梁體同步均衡前進，并在橫隔梁與滑道間提前疊放枕木和用手拉葫蘆，使橫移梁體與已固定梁體形成串聯(lián)，防止發(fā)生失穩(wěn)傾覆。

(2)當千斤頂達到最大量程時，需進行收頂，人工前挪一個行程并在油缸與反力座間填充枕木后才能繼續(xù)頂推，如此往復橫移直至首次頂升工位。

(3)當箱梁橫移至滑道邊緣時，需頂升梁體，使用先前起反力抓鉤作用的手拉葫蘆重新對滑道進行前移，復位完成后將梁體下落回滑道系統(tǒng)并重復步驟(2)，循環(huán)此頂推拆裝環(huán)節(jié)將梁體移動至目標位置。

3.2.3 千斤頂頂升落梁

當箱梁橫移到位并精確調(diào)整其平面位置后，需撤出墊石上的橫移系統(tǒng)并安裝板式橡膠支座，現(xiàn)場使用4臺放置在蓋梁頂上的100 t液壓頂配合鋼墊板對梁體進行豎向頂升。期間為避免頂升時兩端高差過大，結合縱坡坡度先對標高較低一端展開施工，并嚴格執(zhí)行前后端交替頂落，禁止4臺液壓頂同時運行。待落梁完成后立即施工梁體間的橫隔板及濕接縫，增加穩(wěn)定性。

4 施工細部要點

變寬橋面箱梁橫移技術應用過程的兩個主要工況分別為蓋梁頂橫移和就位升落梁，其設備布置形式分別如圖3、圖4所示。另外，參照現(xiàn)場施工時的實際情況，各工況開展時的細部要點也會在下文中依次闡述。

圖3 蓋梁頂橫移工況示意圖

圖4 就位升落梁工況示意圖

4.1 蓋梁頂橫移

箱梁橫移工況下的主要受力構件為由主滑道、滑塊、反力座、反力拉鉤、千斤頂和調(diào)平枕木等組成的滑板橫移系統(tǒng)。施工前不僅需檢查各個部件的完好性，還需對其安放的位置進行復查，即橫橋向上滑道、滑塊與墊石三者的中線應盡量重合，兩端滑道應保持平行并均勻涂抹黃油，以降低摩擦系數(shù)。另外，當千斤頂達到最大量程時會進行人工收頂前挪，應提前準備不同厚度的雜木板，對其與反力座間進行填充。

移梁過程中速度被控制在10 cm/min左右，因橋跨存

在轉(zhuǎn)彎半徑而導致梁體最終與前后蓋梁具有一定夾角，因此需通過不斷控制兩端頭行走量程的差異，在制造夾角的同時也能對其縱向方位進行微調(diào)，以免碰撞擋塊并確保梁底楔形塊始終能完全覆蓋支座墊石。兩端的千斤頂施工人員均配置無線通話器保持聯(lián)絡，以達到同步頂推并調(diào)節(jié)量程差的目的[3]。

4.2 就位升落梁

梁體頂升作為移梁過程中的最后一項工況，雖然其操作相對簡單，但也面臨著最高的安全風險。所以，為防止梁體失穩(wěn)而造成傾覆現(xiàn)象的發(fā)生，此次施工中主要采取了如下保護措施：

(1)實際施工中所用4臺千斤頂?shù)念~定載重均為100 t，大大滿足了116 t梁體的頂升作業(yè)并留有一定富余[4]。同時分為前后兩組，每組的兩個液壓頂均用同一油缸使其形成油路并聯(lián)，在頂升過程中成為整體，避免因多點支撐引起箱體受扭變形。

(2)千斤頂作業(yè)時在其上下均放置鋼板，防止蓋梁頂部或箱梁底部因應力集中而造成混凝土受損[5]。

(3)在箱梁具備2%的橫坡、剖面為不對稱形狀的情況下，在千斤頂并聯(lián)后可視其為一個支點，為保證邊梁頂升時受力平衡，現(xiàn)場根據(jù)箱梁實際重心對支撐點位做出調(diào)整。

(4)頂落梁為兩端交替作業(yè)，禁止前后兩點同時支撐，實際施工中優(yōu)先完成標高較低一端的梁體頂落。

(5)頂升過程中隨著高度上升，在橫隔板底不斷填塞枕木作為臨時支撐，并在落梁后立即在頂腹板倒角與蓋梁間安裝臨時斜撐，直至各箱梁連成整體，傾覆隱患消除后方可拆除。

5 結語

綜上所述，廣西濱海公路龍門大橋揚帆立交采用千斤頂多向橫移法完成了主線橋右幅第9跨和左幅第11跨的箱梁安裝，解決了主線與匝道交匯處梁體無法用架橋機進行架設的問題。在縱移-橫移-頂落幾個步驟中采取了一定的輔助措施，為梁體移運的全過程提供了穩(wěn)定的安全保障。

經(jīng)實踐證明，此技術方案不僅有效地降低了施工成本，在簡化施工步驟的同時還具備一定的精度，為在架橋機受限條件下預制箱梁的移運提供了借鑒。然而此方案中因落梁時臨時支撐多為枕木形式，雖然其搬運靈活操作方便，但多為梁體頂升后人工及時填充，提供的保障無法貫穿梁體起落的全過程，仍有一定的安全隱患。因此，在梁體頂落的平穩(wěn)問題上，還需展開更多的研究與改進。