摘要：以新建寧波至舟山鐵路桃夭門公鐵兩用斜拉橋孔跨為研究對(duì)象，針對(duì)其施工難點(diǎn)制定切實(shí)可行的施工方案。針對(duì)邊跨混凝土主梁采用支架現(xiàn)澆法施工，通過(guò)多個(gè)階段的澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉，確保了混凝土的強(qiáng)度和梁體的穩(wěn)定性。邊跨鋼主梁采用分塊吊裝支架滑移法架設(shè)，解決了邊跨岸上鋼梁無(wú)法吊裝施工的難題。主跨鋼梁采用兩臺(tái)2×600t架梁吊機(jī)懸臂架設(shè)，實(shí)現(xiàn)了超寬鋼主梁整體架設(shè)，有效縮短了主梁安裝時(shí)間，提高了主梁安裝精度。

關(guān)鍵詞：公鐵兩用；斜拉橋；混合梁；滑移法

基金項(xiàng)目：中國(guó)鐵建股份有限公司科技研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022-B05）

0" "引言

跨海大橋?qū)儆趶?fù)雜海洋環(huán)境下特大型交通工程，是連接岸與岸、岸與島之間重要的交通通道，其建設(shè)有助于縮短城市之間距離，帶動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來(lái)，混合梁斜拉橋因其良好的力學(xué)特性、經(jīng)濟(jì)性以及優(yōu)美的造型，已成為大跨度橋梁最有力的競(jìng)爭(zhēng)橋型。桃夭門公鐵兩用斜拉橋?yàn)槭状卧诟咚勹F路斜拉橋上應(yīng)用該種橋型，其橋梁結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)含量高，施工難度大。

本文以新建寧波至舟山鐵路桃夭門公鐵兩用斜拉橋孔跨為研究對(duì)象，針對(duì)其施工難點(diǎn)制定切實(shí)可行的施工方案，深入探討桃夭門公鐵兩用斜拉橋主梁施工過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，以期為類似橋梁的設(shè)計(jì)與建設(shè)提供有力的技術(shù)支持。

1" "工程概況

1.1" "工程基本情況

新建寧波至舟山鐵路桃夭門公鐵兩用斜拉橋，位于舟山市冊(cè)子島與富翅島之間，跨越桃夭門水道。主橋采用主跨666m混合梁斜拉橋，孔跨布置為（35+2×49+67+

666+67+2×49+35）m，橋長(zhǎng)1066m。鋼梁長(zhǎng)772m，單側(cè)邊跨混凝土梁長(zhǎng)147m，鋼混結(jié)構(gòu)段設(shè)置在邊跨側(cè)距主塔53m處，斜拉索采用雙索面扇形布置。

主橋公鐵合建采用平層布置形式，鐵路布置在中間，公路布置在兩側(cè)。鐵路線間距為4.6m，設(shè)計(jì)行車速度為250km/h。公路為雙向六車道高速公路，單幅公路寬16.45m，設(shè)計(jì)行車速度為100km/h。

1.2" "工程特點(diǎn)

桃夭門公鐵兩用斜拉橋主跨666m，是世界最大跨度公鐵兩用混合梁斜拉橋。邊跨三箱混凝土梁寬度65.6m，是世界寬度最大預(yù)應(yīng)力混凝土分離式箱梁。橋位處具有“風(fēng)大、浪高、水深、流急、傾斜裸巖”等特點(diǎn)，年平均登陸3.4個(gè)臺(tái)風(fēng)，最大風(fēng)速14級(jí)（42.8m/s），塔、梁、索施工控制難度大。

2" "混合梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1" "主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主梁為混合梁結(jié)構(gòu)，中跨及部分邊跨采用鋼主梁，由3個(gè)扁平箱組成，公鐵平層布置，中間箱通行鐵路，兩個(gè)邊箱通行公路，包含風(fēng)嘴的梁寬65.6m，鋼主梁對(duì)稱中心線處梁內(nèi)高4.5m。公路箱與鐵路箱通過(guò)縱向間隔布置的箱型橫梁連接，橫梁頂板設(shè)2%橫坡，底板水平。

中跨鋼主梁標(biāo)準(zhǔn)橫隔板間距為3.0m，靠主塔側(cè)部分梁段橫隔板間距為3.1m，跨中處局部梁段橫隔板間距為2.4m。邊跨鋼主梁標(biāo)準(zhǔn)橫隔板間距為2.75m，靠主塔側(cè)橫隔板間距為2.5m[1-2]。主橋鋼箱梁橫斷面布置如圖1所示。

邊跨混凝土主梁橫向，由兩側(cè)的公路混凝土箱梁和中間的鐵路混凝土箱梁組成，全寬65.6m，主梁中心線處梁高4.556m。公路箱與鐵路箱通過(guò)縱向間隔布置的箱型橫梁連接，箱型橫梁位置與梁內(nèi)橫隔板位置對(duì)應(yīng)，縱向間距為3.5m。

斜拉索通過(guò)設(shè)置于公路箱梁內(nèi)邊腹板底部的齒塊進(jìn)行錨固。為保持與中跨鋼箱梁外觀的統(tǒng)一，邊跨混凝土箱梁在兩側(cè)分別設(shè)置鋼風(fēng)嘴[3]。

2.2" "結(jié)合段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼混結(jié)合段采用無(wú)格室后承壓板的結(jié)合部構(gòu)造形式。鋼混結(jié)合段鋼梁全長(zhǎng)7.52m，鐵路和公路鋼箱梁同時(shí)伸入混凝土橫梁內(nèi)，并在端部設(shè)置80mm厚承壓板。結(jié)合段鋼箱梁側(cè)U肋采用帶T形加勁肋（T肋不伸入U(xiǎn)肋）的構(gòu)造進(jìn)行剛度過(guò)渡。

在結(jié)合面設(shè)置剪力鍵，以傳遞主梁的軸力、剪力、彎矩及扭矩。為增加安全儲(chǔ)備，確保兩者能夠緊密結(jié)合，沿鋼箱梁截面均勻布置預(yù)應(yīng)力鋼束，用以連接鋼箱梁與混凝土箱梁[4-5]。

3" "總體施工方案及重難點(diǎn)

3.1" "總體施工方案

本橋主梁2×（53+333）m鋼箱梁采用整體制造，分段整體梁段吊裝架設(shè)。鋼梁按照設(shè)計(jì)分段要求，采用在工廠整體焊接成節(jié)段，通過(guò)5000t平板駁運(yùn)輸至橋位待架設(shè)水域后吊裝。邊跨鋼梁采用在滑移支架上分箱滑移，靠近塔柱處中跨鋼箱梁采取分塊吊裝整體滑移。中跨鋼梁采用2臺(tái)2×600t梁面起重機(jī)，從主墩往跨中分節(jié)段單懸臂架設(shè)，最后在跨中合龍[6]。

邊跨混凝土主梁采用支架節(jié)段現(xiàn)澆施工，支架搭設(shè)完成后，經(jīng)超載預(yù)壓消除支架非彈性變形，進(jìn)行混凝土主梁分箱澆筑。公路和鐵路箱梁分為3個(gè)現(xiàn)澆節(jié)段，澆筑完成后張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。間隔澆筑橫梁后澆段，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值進(jìn)行張拉橫梁橫向預(yù)應(yīng)力鋼束?；炷林髁菏┕ね瓿珊蟛鸪髁褐Ъ?，保留第2、第3跨跨中施工臨時(shí)支架，斜拉索掛設(shè)完成后拆除跨中臨時(shí)支撐即可[7-8]。

3.2" "施工重難點(diǎn)

混凝土主梁寬度65.6m，施工環(huán)境復(fù)雜?；炷料淞毫芽p控制難度大，對(duì)支架精度、強(qiáng)度要求高。對(duì)線形要求標(biāo)準(zhǔn)高，控制難度大。邊跨鋼梁浮吊或架橋機(jī)無(wú)法直接吊裝到位，采用三箱分離滑移架設(shè)，施工工藝復(fù)雜，施工難度大。65.6m寬三箱分離式鋼箱梁加工制造線型控制難度大，受海洋腐蝕環(huán)境影響，鋼梁現(xiàn)場(chǎng)焊接焊縫質(zhì)量控制難度大。

4" "施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1" "邊跨混凝土主梁施工技術(shù)

4.1.1" "主梁支架搭設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形，主橋1～4#墩混凝土主梁支架采用60型盤扣支架。盤扣支架基礎(chǔ)開挖面為梁底以下2m，開挖后原地面承載力要求不小于1500kPa。開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后澆筑20cm混凝土墊層。主橋7～10#墩混凝土主梁支架，采用鋼管樁+貝雷梁+盤扣支架形式，部分采用擴(kuò)大基礎(chǔ)上架設(shè)分配梁。

4.1.2" "混凝土澆筑與預(yù)應(yīng)力張拉

混凝土主梁支架搭設(shè)完成后，進(jìn)行120%超載預(yù)壓以消除支架非彈性變形。公路和鐵路箱梁分為3個(gè)現(xiàn)澆節(jié)段，長(zhǎng)度為44.9m+49m+52.5m。每個(gè)節(jié)段公路和鐵路箱同時(shí)澆筑，梁段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%，彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的100％，且混凝土的齡期不小于10d時(shí)，張拉節(jié)段主梁頂?shù)装逄幙v向通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼筋束。

之后張拉主梁剩余縱向通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼筋束。間隔澆筑橫梁后澆段，待后澆段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的 100%，彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的100％，且混凝土的齡期不小于10d時(shí)，張拉橫梁橫向預(yù)應(yīng)力。

重復(fù)上述步驟澆筑2#節(jié)段混凝土梁，張拉2#節(jié)段主梁頂?shù)装逄幙v向通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼筋束。安裝并定位公路與鐵路鋼混結(jié)合段處鋼箱梁。澆筑兩側(cè)公路3#節(jié)段和鐵路3#節(jié)段箱梁混凝土，張拉3#節(jié)段主梁頂?shù)装逄幙v向通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力鋼筋束。

4.1.3" "支架拆除

預(yù)應(yīng)力施工完成后，拆除支架時(shí)先拆除每節(jié)段3個(gè)混凝土箱梁下方的落地支架，然后再拆除橫梁后澆段處所有支架。保留第2、第3跨跨中施工臨時(shí)支架，待該節(jié)段處斜拉索掛設(shè)張拉完成后再進(jìn)行拆除[9]。

4.2" "邊跨鋼主梁支架滑移架設(shè)施工技術(shù)

4.2.1" 邊跨支架搭設(shè)

鋼梁運(yùn)輸?shù)轿缓罄酶〉醴謮K吊裝至支架上。邊跨鋼主梁采用三箱分離滑移法施工，公路、鐵路箱梁滑移至固定位置與橫梁焊接形成整體。其中邊跨鋼梁節(jié)段冊(cè)子島側(cè)8段，富翅島側(cè)11段，在此以冊(cè)子島側(cè)鋼梁滑移施工為例進(jìn)行介紹。冊(cè)子島側(cè)邊跨鋼主梁支架采用鋼管樁+貝雷梁支架形式，單個(gè)箱室下設(shè)置兩道滑道梁，滑梁頂標(biāo)高+44.3m，岸上鋼管樁采用鉆孔樁基礎(chǔ)，海中采用錨樁基礎(chǔ)。邊跨鋼梁吊裝如圖2所示。

4.2.2" "側(cè)滑移支架施工

冊(cè)子島側(cè)滑移支架施工，按照先施工鋼管樁，再進(jìn)行連接系及分配梁、縱梁、滑道梁、滑靴的次序。支架施工分為3個(gè)區(qū)域：區(qū)域一為海上使用起重船施工支架區(qū)域；區(qū)域二為5#平臺(tái)范圍，采用塔機(jī)及履帶起重機(jī)在5#鉆孔平臺(tái)上邊拆除平臺(tái)邊施工鋼梁支架；區(qū)域三為采用履帶起重機(jī)在5#鉆孔平臺(tái)上施工岸上支架區(qū)域。

在海上施工支架時(shí)，采用專業(yè)運(yùn)輸船將制作好的鋼管樁運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。利用浮吊將這些鋼管樁吊裝至指定位置，吊裝到位后使用振動(dòng)錘進(jìn)行激振擊打，確保鋼管樁能夠牢固地插入海底。同時(shí)利用導(dǎo)管架搭設(shè)臨時(shí)平臺(tái)作為錨樁鉆機(jī)的施工平臺(tái)，進(jìn)行錨樁鉆孔操作。在陸地區(qū)域，采用履帶起重機(jī)將鋼管樁從運(yùn)輸船上吊裝至指定位置，同樣進(jìn)行振動(dòng)錘的激振和鉆孔灌注過(guò)程，確保陸地區(qū)域的基礎(chǔ)能夠穩(wěn)固地支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)。

4.2.3" "邊跨鋼主梁安裝

邊跨鋼主梁安裝分為3類：第一類為與混凝土梁結(jié)合段鋼主梁JH1和主塔處鋼主梁JZ1，中間不設(shè)橫梁。對(duì)其可利用浮吊將公路梁和鐵路梁吊裝到支架滑移起始位置，分別直接縱移到設(shè)計(jì)位置。第二類為主塔靠邊跨側(cè)鋼主梁JB2-JH5。對(duì)其先將橫梁吊裝至滑移平臺(tái)中間軌道，通過(guò)軌道縱移至主塔后方橫移軌道，橫移至相應(yīng)位置，然后吊裝公路梁和鐵路梁到支架上縱移到設(shè)計(jì)位置，并與橫梁拼接形成整體。第三類為主塔靠主跨側(cè)鋼主梁JZ2-JZ3。對(duì)其可先吊裝橫梁，然后吊裝公路梁和鐵路梁，拼接成為整體后整體滑移至設(shè)計(jì)位置[10]。

4.3" "中跨鋼主梁懸臂架設(shè)施工技術(shù)

中跨鋼梁為整體節(jié)段，采用懸臂對(duì)稱架設(shè)方法。中跨鋼梁共有42個(gè)吊裝節(jié)段，其中合龍段長(zhǎng)4.8m，除JZ25梁段長(zhǎng)8.5m、JZ18-JZ24梁段長(zhǎng)12m外，其余標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)度均為15m，吊裝節(jié)段最大質(zhì)量610.98t。

鋼梁按照設(shè)計(jì)分段要求，采用在工廠整體焊接成節(jié)段后，通過(guò)5000t平板駁運(yùn)輸至橋位待架設(shè)水域后吊裝。主跨鋼梁采用2臺(tái)2×600t梁面起重機(jī)，主跨懸臂對(duì)稱架設(shè)鋼梁，并對(duì)稱掛索，直至跨中合龍。

主跨鋼梁的施工步驟如下：先在主墩處完成邊跨鋼主梁的架設(shè)，再在梁面拼裝架梁吊機(jī)；進(jìn)行架梁吊機(jī)荷載試驗(yàn)驗(yàn)收通過(guò)后，從主墩向跨中依次架設(shè)鋼梁節(jié)段，并進(jìn)行斜拉索掛設(shè)張拉，最終在跨中實(shí)現(xiàn)合龍。

準(zhǔn)梁段的懸拼施工工藝步驟如下：將運(yùn)梁船拋錨定位，將架梁吊機(jī)吊具與鋼箱梁連接，進(jìn)行起吊，并精確對(duì)位。實(shí)施臨時(shí)連接后，掛設(shè)斜拉索并進(jìn)行第一次張拉。前移架梁起重機(jī)就位，進(jìn)行斜拉索第二次張拉，之后準(zhǔn)備施工下一節(jié)梁段[11]。

5" "結(jié)束語(yǔ)

桃夭門公鐵兩用斜拉橋是世界最大跨度公鐵兩用混合梁斜拉橋，主梁寬度65.6m，是世界寬度最大預(yù)應(yīng)力混凝土分離式箱梁，結(jié)構(gòu)新穎，施工難度大，并且位于海上，施工環(huán)境惡劣。邊跨混凝土主梁采用支架現(xiàn)澆法施工，通過(guò)多個(gè)階段的澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉，確保了混凝土的強(qiáng)度和梁體的穩(wěn)定性。邊跨鋼主梁采用分塊吊裝支架滑移法架設(shè)，解決了邊跨岸上鋼梁無(wú)法吊裝施工的難題。主跨鋼梁采用兩臺(tái)2×600t架梁吊機(jī)懸臂架設(shè)，實(shí)現(xiàn)了超寬鋼主梁整體架設(shè)，有效縮短了主梁安裝時(shí)間，提高了主梁安裝精度。

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