金塘大桥6O+m预制箱梁的安装与体系转换

公路２００９年１月第１期

ＨＩＧＨＷＡＹ

Ｊａｎ．２００９

Ｎｏ．１

文章编号：０４５１—０７１２（２００９）０１～０１８３一０５

中图分类号：Ｕ４４５．４６文献标识码：Ｂ

金塘大桥６Ｏ１ＴＩ预制箱梁的

安装与体系转换

陆广明１，鹿焕海２

（１．中交第四航务工程局第一工程公司

广州市５１０５００；

２．浙江省交通工程建设集团有限公司第二分公司杭州市

３１００５１）

摘要：介绍了金塘大桥在国内首次采用６０ｍ预制箱梁安装的施工方法、采用的关键设备以及箱梁安装后由简支变为连续结构的整套体系转换的施工技术和施工流程，并特别指出了施工过程中关键工序的质量控制方法。

关键词：金塘大桥；６０Ｉｌｌ预制箱梁；安装；体系转换

金塘大桥，是舟山大陆连岛工程的第５座跨海特

大桥，全桥总长为２６．５４ｋｍ。其中非通航孔桥桥长

１５

钢筋一检查并浇注混凝土一混凝土养护一湿接头内模拆除一底、侧模板拆除一预应力束张拉、压浆一体系转换并拆除临时支座。

箱梁安装的施工流程见图１所示。

７８０

ｍ，共分为３个区段，即分别为Ｃ区、Ｅ区和Ｇ

区。非通航孔桥全区段总共由４７０片６０ｍ预制箱梁通过吊装和结构连续后，形成桥梁连续结构体系。其中Ｃ

区长１

８９４０

０８０

ｍ，桥跨布置为３

Ｘ

６Ｘ６０

ｍ；Ｅ区全长２箱梁运输安装所需的船机设备

为保证箱梁运输安装安全、顺利、高效地进行，投入的主要设备有：

（１）“四航奋进号”起重船：本船为钢质非自航、非旋转、可变副、吊架分离式建重船，主尺寸１０４

×４１ｍＸ７．６ｍ，最大吃水６．３７４

ｍ

ｍ，桥跨布置为２９×５×６０ｍ＋１×４×６０ｍ；Ｇ区

１２１。

长４０８０１２１，桥跨布置为１２×５×６０１２１＋２×４×６０

金塘大桥非通航孔桥的箱梁标准段主梁长６０ＩＴＩ，重

１５７５

ｔ，采用单箱单室截面。单幅桥主梁顶宽１２．３１２＂１，底

ｎｌ。

宽６．３ｍ，主梁梁高３．４１ＴＩ。主梁两侧各悬臂３．０ｍ，最大吊高水面

非通航孔桥需施工的墩顶湿接头共计３７６处。每处湿接头的混凝土方量约为２０ｍ３，采用Ｃ５０海工高性能混凝土。

ｌ施工总工艺

上８０ｍ，最大吊重２６００ｔ，作业时风力≤８级。

（２）粤工驳３８：主尺寸９０．０４最大吃水４．７１２１，载重８最大吃水４．２９ＩＴＩ，载重７最大吃水３．５２ｍ，功率２最大吃水３．１８ｍ，功率ｌ３施工工序和施工方法３．１航道选择与航道浚深

０００

１２１Ｘ

２６ｍＸ６．４ｍ，

ｔ，作业风力≤８级。

ｍＸ２４．４ｍＸ５．５ｍ，

（３）粤工驳４０：主尺寸９１．４

５００

ｔ，作业风力≤８级。

ｍＸ９．２ｍＸ４．２ｍ，

根据本工程的特点和施工条件，结合自有船舶设备状况，设计施工总工艺为：

预制场预制箱梁一箱梁在场内转运一两台

９００

（４）粤工拖３６：主尺寸３５．０２

９４０

ｋＷ，作业风力≤８级。

ＩＴＩ×８．４ｍ×３．８

１ＴＩ，

（５）粤工拖３８：主尺寸２８．８

９４０

ｔ搬运机吊运箱梁上方驳一运梁方驳将箱梁运

６００

ｋＷ，作业风力≤８级。

至待安装区域一２ｔ起重船吊梁安装进行初定

位一箱梁精确就位一测量校核一湿接头临时连接锁定一立底模一部分钢筋与梁端预埋筋焊接一绑扎底、腹板钢筋一安装腹板及翼缘板外侧模板一安装预应力柬及波纹管一立湿接头内侧模板并绑扎顶板

经过对大桥沿线水深与“四航奋进号”船组吊装工艺、吃水深度、船体性能的对照分析，在里程桩号

收稿日期：２００８—１１—２４

公路２００９年第１期

图ｌ箱梁安装的施工流程

为Ｋ３０＋７１５．２３～Ｋ３１＋４３５及Ｋ４３＋５９５．４～Ｋ４７＋６７５的区域内水深按平均水位±０ｍ考虑，水深

均不足６ｍ，不能满足“四航奋进号”船组吊装作业

箱梁在方驳上采用两端简支安放，支座预先焊接在船甲板上。支座上设橡胶缓冲垫，减缓箱梁座落时的冲力。箱梁装驳后需进行加固，以防止运输过程中箱梁移位。

３．３加工安装软梯和施工平台

作为箱梁安装首道工序，供施工人员上桥墩的

吃水深度要求，需先对上述两段水域进行挖泥浚深。

挖泥范围：起点距桥南侧边线１５ｍ以外的

１６６

ｍ区域。

挖泥深度：泥面标高一６．０挖泥区域示意见图２所示。

ｍ。

软梯应预先加工好。软梯的吊装选择在墩身安装标段未拆除墩身爬梯之前进行。货船将加工好的软梯运至待安装的墩身处，泊靠承台，将软梯分节抬到承台上。利用已有爬梯爬上墩顶放下缆绳，人工将软梯分节吊装上墩顶。

为了施工方便，在箱梁架设就位前，先在墩身四周搭设施工平台。平台搭设以稳定、简便、可靠为原则。单个施工平台由两个大平台、两个小平台、两根扁

３．２箱梁装驳与出运

箱梁装驳采用两台起重量均为９００ｔ的搬运机来完成。每台搬运机设两个吊钩，单钩起重量４５０ｔ，最大起升高度７ｍ。为了保护箱梁混凝土及减轻吊索重量，设计要求起吊箱梁采用高强钢丝束加托梁并辅以橡胶垫块的吊装工艺。

２００９年第１期陆广明鹿焕海：金塘大桥６０ｍ预制箱梁的安装与体系转换一１８５一

南侧边墩

单位：ｍ

注：本图为Ｇ区、Ｃ区２

６００

ｔ起重船要求的施工深度和范围要求。

图２“四航奋进号”船组吊装作业及所需水域位置及宽度示意

担梁及４根吊带组成，两根扁担梁直接搁置在墩顶，通过两侧吊带将拴接于一体的大小平台吊挂于墩顶上。３．４安装临时支座

软梯和作业平台安装好后，即可进行墩顶垫石的标高和平面轴线的测量放样。按设计图纸要求，放出临时支座及永久支座中心线用墨线弹出，并用红油漆标注。支承垫石的平面轴线以及顶面标高必须满足规范或设计要求，临时支座安装到墩顶前必须先在场内预压组拼。临时支座的墩顶安装是通过预先安装在墩顶的简易起重架或起重船吊装就位。临时支座安装应严格遵循安装顺序，即减小梁体调位时水平推力的滑移构架、竖向承载的钢砂顶、标高调整预抬的钢垫板及架梁缓冲的缓冲橡胶板。

安装到位的４个钢砂顶要严格控制顶部标高，保证临时支座安装完后的顶面标高（梁底理论标高＋钢砂顶及缓冲橡胶板弹性变形＋钢垫板弹性变形）与梁底设计标高误差在ｏ～＋３ｍｍ以内。梁体初步安装后，应测量梁底标高是否在设计安装范围内，检查实际安装误差是否与设计相符，以此作为后期支座安装的依据。３．５箱梁安装与定位

起重船预先在箱梁待安装位置抛锚定位后，将箱梁专用吊具挂到起重船的吊钩上，等待运梁方驳的到来。运梁方驳将箱梁运至起重船的相临跨段开始抛锚定位，准备进行箱梁吊装。３．５．１箱梁吊装的具体步骤

箱梁吊装步骤为：起重船移船平稳靠近运梁驳一同时吊钩下降，使吊具接近箱梁顶面高度一起重

船微调使吊具与箱梁准确对位一连接吊杆与吊具一起重船主钩逐渐上升，当主钩受力至额定负荷的１／５～１／４时，停止上升，检查吊杆与吊具的连接状况。如无异常，主钩继续上升，吊高箱梁２ｒｎ左右停止一起重船开始移船平稳离开运梁驳一起重船移向安装点，同时主钩上升，使箱梁高出墩顶一起重船用渐进的方法移船定位，并结合变幅的方法将箱梁平稳地吊至安装位置上方一主钩缓慢下降，使箱梁底面距临时支座３０ｃｍ左右（视现场风浪情况，确定提升高度）一检查箱梁的轴线和端边线的偏位一微调起重船使箱梁精确定位，主钩缓慢下降，使箱梁座落在临时支座上一检查箱梁位置，如不满足要求，上升主钩重新定位安装；如满足要求，马上解开吊索与箱梁分离，起重船后移进行下一片箱梁的安装。箱梁吊装见图３所示。３．５．２箱梁初定位

在架梁船抛锚定位完成后，起自救锚，提升梁至架设高度后，用绞锚机将船绞进桥孔位置，启动卷扬机缓慢下放箱梁在距理论位置３０ｃｍ左右时停止下放，调整锚绳，微调定位、对位，将箱梁安放在砂箱上。尽量控制使梁的底板、腹板落至砂箱顶上。架设前在墩顶拉线标示出梁端位置，箱梁横向位置偏差通过观察与箱梁同宽的墩顶边线即可控制。

由于架梁船架梁受施工的潮水、波浪等影响，无法保证直接精确定位，因此在墩顶按上述要求设置精调装置。专用架梁船尽可能地准确定位，保证梁可落在４个钢砂顶上，确保轴线偏位不得大于１５

ｃｍ。

在箱梁架设时，用起重船抛锚后进行粗定位，箱梁下

公路２００９年第１期

起重船各锚缆长度抛出离船３００－～３５０ｍ运梁方驳锚缆抛出离船１８０－－２００ｍ图３起重船安装箱梁定位平面

落时通过指挥人员观察，按箱梁中线与墩顶中线偏差不大于１５ｅｒａ控制，满足要求即可落梁。３．５．３箱梁精确定位

箱梁置于４台钢砂顶上后，即可通过水平顶调整梁体的平面位置。第１片箱梁安装时，临时支座竖向采用的４个钢砂顶应严格按照先预压后安装的原则施工，安装到位的４个钢砂顶要严格控制顶部标高。梁体初步架设安装完成后，应测量梁底标高是否在设计安装范围内，检查实际安装误差是否与理论相符，作为后期支座安装依据。

在精调时，其纵向和横向不能同时进行，应按先纵移后横移的顺序。

在箱梁进行精确定位时，其纵向定位利用箱梁端部和墩顶所放梁端横线为基准来进行；箱梁的横向精确定位则利用梁端所放中线于墩顶所放纵轴线为基准来进行，即利用箱梁所放十字线和墩顶支座所放十字线为基准，在箱梁所作的红油漆标记处（梁中线标记）挂一垂球，调至垂球与墩顶支座所放十字线对准，直到箱梁所放十字线与墩顶支座十字线符合设计及规范要求时，即完成箱梁精确定位及安装。３．５．４箱梁的变形观测

箱梁架设完成后，在箱梁顶面设立高程控制点和挠度观测点，对梁体断面和挠度变化情况进行跟踪测量；在箱梁合龙和体系转换时，测量箱梁顶面标高和轴线的变化。

３．６箱梁的湿接头施工

湿接头钢筋均在梁面加工制作，再进行现场绑扎，同时做好防雷设施的焊接。

为便于湿接头施工及外观质量，除湿接头底板和内模采用强度不低于８０ＭＰａ的竹胶板做面板外，其余全部采用钢模做面板。

湿接头混凝土由设在桥上的混凝土拌和站搅拌、混凝土搅拌车运输到浇注现场。一幅的湿接头尽量在一天温度最低时一次性浇注完毕，而且浇注工作必须在气温回升前完成。

湿接头混凝土的强度达到设计强度的９０％以上时，解除临时支座的纵向约束，即可以张拉合龙预应力束。张拉顺序严格按设计要求进行，遵循对称张拉、先边墩后中墩、先顶板合龙束后底板合龙束的原则。纵向束张拉完毕即张拉湿接头桥面横向束。３．７箱梁的体系转换

每联箱梁的合龙预应力束张拉并压浆完毕，待孔道压浆达到设计强度后，按照设计规定的体系转换顺序拆除临时支座，完成体系转换。

每片箱梁的４个砂顶的拆除应同步操作。砂顶落下后，移走砂顶及底下的滑移装置，转换为正式支座受力，让箱梁成连续状态，完成体系转换。每联箱梁的砂顶应从中梁向边梁对称拆除。箱梁合龙连续施工完毕后，应对湿接头混凝土的外表面进行了涂刷防水剂处理。

３．８关键工序的质量控制

２００９年第１期

陆广明

鹿焕海：金塘大桥６０ｍ预制箱梁的安装与体系转换

３．８．１箱梁在施工过程中的变形控制

（１）在箱梁预制时选取典型断面，如中截面、吊点截面、临时支座截面，埋设变形及轴线等的控制点，监控混凝土浇注后、预应力束张拉前后、存梁期、海上运输、安装前后、合龙前后的粱体变形情况，以实测数据指导施工。

（２）墩顶纵向预应力束张拉时，左右两侧要对称；横向预应力束张拉时要对称交错进行。

（３）水上运输的支承点，按临时支座位置设置。方驳上采用支架，支架能将箱粱夹紧，箱梁在运输过程中不会移动。４个支承点之间的不平整度≤

５

由外侧向腹板处浇注，以防外模沉降变形引起裂纹。

（４）混凝土养护。

由于采用的是Ｃ５０混凝土，水泥水化热高，初期收缩性大，且湿接头体积大，如不加强养护极易产生裂缝。混凝土养护应注意以下几点：

①在混凝土浇注完毕、完成初凝后，马上用土工布覆盖，然后在土工布上面覆盖一层塑料薄膜。在完成终凝后马上浇水养护（初凝、终凝时间视配合比具体而定），保证混凝土的表面潮湿。

②在混凝土初凝前，不得踩踏或震动模板。③在夏天浇注混凝土前，应先将混凝土接触的模板、钢筋等其他表面冷却至３０℃以下。冬季施工时，应做好保温措施，在模板外表面加贴保温棉，加强覆盖，保温防风。

（５）控制体系转换对混凝土的影响。

在湿接头混凝土浇注完、尚未进行体系转换前，湿接头处不得承受外来荷载，防止混凝土在预应力束未张拉前受力变形。应对混凝土的早期抗挠性能进行分析，控制由张拉力而产生的裂缝。在张拉过程中，严格遵照设计要求，按顺序张拉。在体系转换过程中，严格按照设计要求，按顺序拆除临时支座。

ｍｍ，且都用橡胶块支垫。

（４）吊运时吊点位置符合设计要求。采用钢丝

吊索（杆）＋底托梁的方法，并设置橡胶缓冲保护器。在起吊、提升、移动、下降等操作过程，要平稳、缓慢，尽量减少冲击。

（５）箱梁在安装前两端设置橡胶碰垫，以防止待安装箱梁可能产生的轻微晃动使它与已安装好的箱梁发生刚性碰撞，损伤混凝土。

３．８．２海工高性能混凝土施工的质量控制

（１）原材料选材。

选择适宜的中热水泥，粒径不宜过细，以减小混凝土收缩；骨料应级配良好，弹性模量高，含泥量少；选用与水泥相容性好且减水率高的减水剂；选用细度小、活性高、水化热低的外掺料。

（２）施工配合比的控制。

①在前期试验的基础上，除了进一步优化配合比设计、提高混凝土的耐久性指标外，还将进行混凝土抗裂性能的对比试验，进行不同养护条件、不同龄期的混凝土弹性模量、自由收缩和徐变的试验研究，为设计提供可靠的依据。

②控制水灰比，选择高效减水剂，减少用水量。大量使用外掺料，减少水泥用量，降低水化热。

（３）混凝土浇注过程控制。

在浇注底板时，因支座位置设有加强钢筋网片，在振捣时必须加强振捣。同时可将内底模后安装，先预埋拉杆，待底板混凝土浇注完毕再安装。在腹板浇注混凝土时两边应对称进行，防止两边混凝土高低悬殊过大而造成内模移位。顶板浇注时，应从顶板中间向腹板浇注，在腹板处合龙。翼板混凝土浇注时，

４

结语

跨海大桥的箱梁安装，应综合考虑大桥附近水域的水文情况（包括潮汐、浪涌、水流、水深）、风力以及地质情况选用不同的吊装设备、安装工艺和施工技术。实践证明，金塘大桥采用的“运架分离”的箱梁安装方案是非常适合大桥的实际情况的，具有较高的施工效率，确保了施工安全和施工进度，并获得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献：

［１］金塘大桥工程指挥部，浙江省交通厅工程质量监督

站．金塘大桥专用施工技术规范［ｚ］．

［２］金塘大桥工程指挥部，浙江省交通厅工程质量监督

站．金塘大桥专项工程质量检验评定标准［Ｚ］．［３］ＪＴＪ０４１—２０００，公路桥涵施工技术规范ＩＳ］．

［４３丁勇．东海大桥７０ｍ连续箱梁合拢段施工与体系转

换［刀．桥梁建设，２００５，（Ｓ１）．

公路２００９年１月第１期

ＨＴＧＨＷＡＹ

Ｊａｎ．２００９

Ｎｏ．１

文章编号：０４５１一０７１２（２００９）０１—０１８８－－０５

中图分类号：Ｕ４４５．４６９文献标识码：Ｂ

大体积、大吨位预制箱梁的陆上移运

代

华１，陈

辉１，周静波２，鹿焕海２

（１．中铁四局集团第－－Ｔ程有限公司；２．浙江省舟山连岛Ｔ程建设指挥部舟山市３１６０００）

摘要：结合金塘大桥６０ｍ预制箱梁的结构和施工环境特点，介绍了箱梁移运技术。关键词：预制箱梁；轮胎搬运机；两机联动；同步

１

工程概况

金塘大桥是舟山连岛大陆工程重要的组成部分

积约１５．６万ｍ２。

根据箱梁预制、运输、架设箱梁数量和工期要求，以及预制场面积大、场内施工设备多、专业化程度高等特点，对预制场进行整体规划，以确保箱梁预制生产有序、快速、高效地进行。采用箱梁整体预制、提升、搬运、储存及装船出海相对集中的一体化的布置进行箱梁预制。预制场场地按７个区域布置，分别为制梁区、存梁区、混凝土生产区、钢筋存放下料区、钢绞线下料存放区、设备维修存放区、生活办公区。各区通过环场公路连接。

ｍ预制箱梁整孔移运技术

之一，全长２６．５４ｋｍ。金塘大桥起于定海金塘岛小岭，终于宁波市镇海，由东向西横跨灰鳖洋长约

１８．２７

ｋｍ的海面，所处位置的气象、水文、地形、地

质等条件十分复杂。

金塘大桥非通航孔桥上部结构为跨径６０ｍ的先简支后连续的预应力混凝土连续梁结构。标准段主梁采用单箱单室截面，单幅桥主梁顶宽１２．３性混凝土。标准６０ｍ预制箱梁自重为１方量约５７０ｍ３。

２预制场总体规划和布置

６０

ｍ，

底宽６．３ｍ，梁高３．４ｍ。主梁采用Ｃ５０海工耐久

５７５

ｔ，混凝土

３

６０

３．１方案选择３．Ｉ．Ｉ总体方案比选

整孔箱梁在预制场内的搬运施工，包括从制梁台座至存梁台座和从存梁台座至出海码头的运输。

ｍ箱梁预制场地位于金塘岛沥港船厂南侧，

梁场最大长度约５１０ｍ，最大宽度约３１０ｍ，占地面

收稿日期：２００８－１２－０９

哪僻哪带水术州埽细∽帆帆她们她们帆帆们加山出眇啦僻础硝水冰球水利啼№帆饥妣鼽断铆断幽ｐ睁睁的砒甜科掣蝌一

ＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄＳｙｓｔｅｍＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆ６０ｍ

ＰｒｅｃａｓｔＢｏｘＧｉｒｄｅｒｏｆＪｉｎｔａｎｇＢｒｉｄｇｅ

ＬＵＧｕａｎｇ—ｍｉｎｇ１，ＬＵＨｕａｎ—ｈａｉ２

（１．Ｔｈｅ

２．Ｔｈｅ２ｎｄＢｒａｎｃｈＯｆ

１ｓｔ

ＢｒａｎｃｈｏｆＣＣＣＣＦｏｒｔｈＨａｒｂｏｒ

Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｏｎ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｃｏ．。Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０５００。Ｃｈｉｎａ１

Ｃｏ．，Ｌｔｄ．．Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００５１．Ｃｈｉｎａ）

ＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｋｅｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａ—ｔｉｏｎｏｆ６０ｍｐｒｅｃａｓｔｂｏｘｇｉｒｄｅｒｓｏｆＪｉｎｔａｎｇＢｒｉｄｇｅｉｎＣｈｉｎａｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｔｉｍｅ

ａｒｅ

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｎｄｔｈｅ

ｃｏｎ—

ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｅｎｔｉｒｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅｆｒｏｍｓｉｍｐｌｅｔｏｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｓａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｐｏｉｎｔｓｏｆｋｅｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ

ｏｕｔ

ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ａｒｅ

ｐｏｉｎｔｅｄ

ｓｐｅｃｉａｌｌｙ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＪｉｎｔａｎｇＢｒｉｄｇｅ；６０ｍｐｒｅｃａｓｔｂｏｘｇｉｒｄｅｒ；ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ；ｓｙｓｔｅｍｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ