《交通運(yùn)輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２1）—第一部分橋梁工程篇《雙層鋼混組合梁超長(zhǎng)距連續(xù)頂推綜合施工技術(shù)研究》

本期項(xiàng)目簡(jiǎn)介

完成單位：中交一公局第二工程有限公司；中交一公局集團(tuán)有限公司；溫州甌江口大橋有限公司；湖南致力工程科技有限公司。

主要完成人：王東偉、劉大成、李響、呂牧、杜峰、肖黎、潘強(qiáng)、王海龍、孫云鵬、李衛(wèi)

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

（一）項(xiàng)目背景

　　溫州甌江北口大橋N16—N37墩上部結(jié)構(gòu)為鋼混組合梁，共計(jì)7聯(lián)，標(biāo)準(zhǔn)跨徑布置為3×50m，其中N16-N22兩聯(lián)為上下雙層結(jié)構(gòu)，N22-N37為單層結(jié)構(gòu)，橋址所在位置為海積灘涂農(nóng)田，淤泥層最大厚度達(dá)40m，地質(zhì)條件較差。組合梁由鋼梁節(jié)段和預(yù)制橋面板組成，鋼梁采用空腹式槽型梁，橋面板為實(shí)心混凝土板，設(shè)置有橫橋向預(yù)應(yīng)力，單塊橋面板縱橋向長(zhǎng)度4m，橫橋向?qū)挾?6～22m，橋面板共524塊，單塊最大重量90t。鋼梁存在變寬、變縱坡、曲線圓弧段及雙幅連體等特殊情況；橋面板重量大，提升高度高，下層空間受限，常規(guī)起重機(jī)械無(wú)法安裝。

（二）技術(shù)概況

　　鋼混組合梁施工所涉及的雙層曲線變寬變縱坡鋼梁頂推、預(yù)制橋面板架橋機(jī)及滑移安裝、大型提升設(shè)備設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)行全面研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：

　　1.合理設(shè)置頂推支墩高程，鋼梁帶縱橫坡同步頂推，根據(jù)導(dǎo)梁最大撓度，不同段落頂推控制線型根據(jù)結(jié)構(gòu)形式按照最大縱坡與平均縱坡分別設(shè)置，并根據(jù)頂推線型精確控制支墊高度，降低后續(xù)落梁定位施工難度，采用精加工橫縱雙向坡度楔形墊板，確保鋼梁底支撐點(diǎn)均勻受力；

　　2.專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)了步履千斤頂自適應(yīng)橫向位移體系，在頂推過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整千斤頂及臨時(shí)轉(zhuǎn)換支墩的橫橋向位置，保鋼梁頂推過(guò)程中始終處于腹板受力狀態(tài)。

　　3.采取在承臺(tái)上單獨(dú)搭設(shè)臨時(shí)頂推支墩的方法，解決設(shè)計(jì)墩身寬度不足以及落梁等相關(guān)問(wèn)題。

　　4.鋼梁雙幅連體頂推施工方法。

　　5.預(yù)制橋面板架橋機(jī)安裝施工方法。

　　6.預(yù)制橋面板滑移安裝施工方法。

　　7.高空大跨徑軟弱地基固定式提升站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

（三）使用范圍

　　本項(xiàng)目成果適用于跨越山谷河流或者既有線路的橋梁，不僅用于位于直線上的橋梁，還可以用于曲線橋梁，特別是近幾年市政雙層公路的興起，對(duì)于設(shè)計(jì)及施工均具有較好的推廣借鑒價(jià)值。

（四）獲獎(jiǎng)情況

　　1.福建省2019年度質(zhì)量管理QC小組成果二等獎(jiǎng)

　　2.2019年度中交一公局集團(tuán)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；

　　3.中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)2020年度公路工程工法；

　　4.2020年度中交一公局集團(tuán)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

　　1.鋼梁節(jié)段安裝方面

　?。?）鋼梁采用步履式多點(diǎn)同步連續(xù)頂推施工工藝，伸縮縫位置的鋼梁節(jié)段采用同等截面連接，以實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距連續(xù)頂推；

　?。?）雙層上層段落采用左右幅連體頂推的模式，降低了合并段墩頂連體梁段的安裝難度、提高了頂推施工工效；

　　（3）采用上下層分開(kāi)頂推、等寬段與變寬段分開(kāi)頂推及直線段與彎曲段分開(kāi)頂推的方式，優(yōu)化施工組織，減少曲線+直線頂推施工難度，節(jié)約施工工期；

　?。?）通過(guò)在頂推支架上增加平移裝置等措施，提出頂推支撐點(diǎn)適應(yīng)鋼箱梁底板寬度變化的解決方案，解決變寬段鋼梁連續(xù)頂推支撐點(diǎn)橫梁變化的問(wèn)題；

　?。?）根據(jù)不同頂推段落，合理設(shè)置頂推支墩高程，鋼梁采用帶縱橫坡同步頂推，不同段落頂推控制線型根據(jù)結(jié)構(gòu)形式按照最大縱坡與平均縱坡分別設(shè)置，并根據(jù)頂推線型確定支墊高度，降低后續(xù)落梁定位施工難度，采用精加工橫縱雙向坡度楔形墊板，確保鋼梁底支撐點(diǎn)均勻受力。

　　2.橋面板安裝方面

　?。?）橋面板采用分塊安裝，整聯(lián)澆筑濕接縫的方式施工。上層橋橋面板采用架橋機(jī)逐跨鋪設(shè)，采用軌道平板車(chē)在已經(jīng)鋪設(shè)完畢的橋面板上將待安裝板運(yùn)輸至架橋機(jī)尾部，減小對(duì)已暫未澆筑濕接縫橋面板及鋼梁節(jié)段的影響，運(yùn)輸方式采用軌道平板車(chē)；

　?。?）由于受凈空限制，合并段下層橋面板無(wú)法采用架橋機(jī)及起重機(jī)械設(shè)備安裝，采用支架滑移法完成安裝。

　　3.提升站設(shè)計(jì)施工方面

　?。?）提升站主梁軌道設(shè)置在橋面上方，采用架橋機(jī)主梁，跨越能力強(qiáng)，整體剛度大，滿(mǎn)足上方龍門(mén)桁車(chē)移動(dòng)要求；

　　（2）提升站基礎(chǔ)后場(chǎng)12m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)整體加工完成，前場(chǎng)單節(jié)整體安裝，提高了鋼管基礎(chǔ)的施工效率。

應(yīng)用案例

　　溫州甌江北口大橋土建二標(biāo)，北引橋鋼混組合梁共計(jì)7聯(lián)，其中分離段5聯(lián)，為單層結(jié)構(gòu)，合并段兩聯(lián)，為雙層結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)跨徑布置為3×50m，總長(zhǎng)1010m。所在橋址位置為海積灘涂農(nóng)田，淤泥層最大厚度達(dá)40m，地質(zhì)條件極差，加之墩高（40m以上）、跨徑大、工程體量大等眾多不利因素影響，鋼梁及橋面板的施工難度、施工安全風(fēng)險(xiǎn)、施工成本均面臨很大壓力。

　　在保證工程安全和質(zhì)量的前提下，針對(duì)工期要求、環(huán)境限制、現(xiàn)場(chǎng)條件等方面的不利因素，本項(xiàng)目鋼梁節(jié)段安裝著力研究步履式多點(diǎn)同步連續(xù)頂推施工工藝、預(yù)制橋面板架橋機(jī)與滑移法安裝、提升站整體提升安裝施工等多方面的創(chuàng)新應(yīng)用，結(jié)合施工監(jiān)控計(jì)算控制，確定了一種高空大跨徑雙層鋼混組合梁超長(zhǎng)距連續(xù)頂推綜合施工技術(shù)。大大減少了高空吊裝作業(yè)的頻率與時(shí)間，減少了大量的臨時(shí)結(jié)構(gòu)支架安裝，降低了雙層鋼混組合梁的施工難度，提高了施工工效，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)做到以人為本的本質(zhì)安全理念。

社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

（一）社會(huì)效益：

　　雙層鋼混組合梁超長(zhǎng)距連續(xù)頂推綜合施工技術(shù)的成功實(shí)施，完美解決了高空、大跨徑、軟弱地基、曲線變寬變縱坡鋼混組合梁的安裝問(wèn)題，無(wú)論是從臨時(shí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方法等均是一次革新，此類(lèi)方法的順利實(shí)施將大大的節(jié)約類(lèi)似項(xiàng)目施工的成本，提高了施工效率，降低了安全作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也為類(lèi)似項(xiàng)目的施工提出寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。相關(guān)技術(shù)研究成果獲得了各上級(jí)單位的一致認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)了安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本的多方面共贏。

（二）經(jīng)濟(jì)效益：

　　1.鋼梁頂推施工相對(duì)于原設(shè)計(jì)支架拼裝，共節(jié)約成本5052.81萬(wàn)元。

　　2.本研究所提出的連續(xù)千斤頂4點(diǎn)同步提升法安裝提升站上部結(jié)構(gòu)，比常規(guī)大節(jié)段安裝方法節(jié)約安裝費(fèi)用55.46萬(wàn)元，節(jié)約工期約10天。兩個(gè)提升站共節(jié)約費(fèi)用110.92萬(wàn)元，節(jié)約工期約20天。

　　3.橋面板架橋機(jī)和滑移安裝施工相對(duì)于原位機(jī)械吊裝，共節(jié)約成本162.94萬(wàn)元。

　　綜上所述，本方案技術(shù)研究經(jīng)過(guò)多方面技術(shù)比選及優(yōu)化，為項(xiàng)目帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益約5326.67萬(wàn)元。