第１期（總第１４４期）
２０ｔ０年２月
中圄千跋ｚ
ｆｅｂ．２０１０
上海長江大橋預製拼裝結構設計與施工要點
盧永成，邵長字，黃虹，張曉松，袁慧玉
（上海市政工程設計研究總院，上海２０００９２）
摘要：上海長江大橋位於長汀人海口．全工程建設中大量採用了預製拼裝技術，實現了高效、優質、快速、環保的目標。著重介紹了整孔預製吊裝大跨度組合箱梁和預應力混凝＿十箱梁、節段預製拼裝混凝土梁、預製吊裝
鋼筋混凝土墩柱等的布置、結構和設計、施：ｉ：以及預製方案。
關鍵詞：大跨度橋梁；預應力混凝土梁：組合梁；節段拼裝；ｎ：ｆｌｒｇ裝；預製橋墩
中圖分類號：ｕ４４８．４３文獻標識碼：ａ文章編號
上海長汀大橋工程是長江人海口的第一座長大全．滿足結構耐久性要求，減少對自然環境的影響。
橋梁．二ｒ程規模浩大．全長１６．５７１ｋｍ。橋址水下地
形複雜：結構長期暴露於海口環境．淡鹹水交替，
經綜合技術經濟比較．非通航孔橋根據不同區段的具體條件．選擇橋型方案與施ｔ方法．包括整孔預製吊裝組合箱梁和預應力混凝土箱梁、節段預製拼裝
預應力混凝土梁以及預製吊裝鋼筋混凝土橋墩等
防腐要求高：對自然、生態環境保護難度大。
施工期水上作業、材料運輸**、作業場地等
受風、浪、流、雨、霧影響較大。若採用現場澆築混凝土方法施丁．將需要大量施工船舶和作業平台，
１跨江橋梁總體布置
上海長江大橋跨江段橋梁的設計方案包括ｌ座主航道橋、１座輔航道橋和１４聯非通航孔橋．全長約
施ｔ組織困難，且質量、安全、工期也難以保證．．
為進一步提高結構可靠性、耐久性、經濟性、
施工安全性．體現環保節能和以人為本的建設理念，
１０ ｋｍ、非通航孔橋長度７．１０ ｋｎ１．其中６．２６ ｋｍ長結
構採用預製拼裝技術．占非通航孑ｌ橋長度的８９％．
本工程大規模應用了預製拼裝技術．盡可能使橋梁構件大型化、工廠化、整體化、標準化、模數化，
將水上作業轉化為陸地作業．將現澆施工轉化為ｔ
佔跨汀段橋梁長度的６２％ｉ１】全橋共計２８片整孑ｌ預
制吊裝組合箱梁：６４片整孑ｌ預製吊裝ｐｃ箱梁：６４
跨節段預製拼裝ｐｃ梁：９６個預製吊裝ｒｃ墩柱長
江大橋總體布置示意圖見１
崇明島廠預製、整體運輸，確保工程質量、ｔ期及施ｔ安
臼長興島
圖１長江大橋總體布置示意圖
２整孔預製吊裝組合箱梁２．１橋跨布置與結構構造
從減少河道阻水、結構耐久、施］ 便捷、經濟
合理、景觀優美等方面考慮，採用大跨度組合箱梁。
跨度布置為聯布置在主
通航孔橋兩側．全長上下行車道分成兩幅橋．均採用單箱單室截面．橋面寬ｌ７．１５ ｍ，等高度
梁（樑高５ １３３）主梁橫斷面由槽形鋼梁與混凝土橋
圖２標準橫斷面（ｍ）
槽形鋼梁以ｑ３４５ｑｄ為主、少量採用了ｑ３７０ｑｄ
鋼材，上翼板板厚２４～５６ ｍｍ、寬１２００ ｍｍ：腹板板厚１８～２８ ｍｍ：底板板厚２８～５６ ｍｍ。
寬７．０６ ｍ：腹板設有豎向及水平向加勁肋．底板上布置板式縱向加勁肋每隔５．１ｍ布置一道空腹式橫樑：支點及臨時支點處採用實腹式橫樑
面板通過連線件結合而成（見圖２）。
收稿日期：２００９—１ｉ一２３
第一作者簡介：盧永成（１９６５一），男，教授級高＿ｙ－，１９８６年畢業於同濟大學路橋專業，工學學士。
中圄千放＝盧永成，邵長宇，黃虹，等上海長江大橋預製拼裝結構設計與施工要點
３整孔預製吊裝ｐｃ箱梁３．１橋跨布置與結構構造
２ｏ１ｏ年第１期
橋面板採用ｃ６０高效能混凝土縱向每塊標準
長為４．５ ｍ（塊件之間留有６０ ｃｍ現澆接縫）。橋面板厚度沿橫橋向變化．懸臂端為２０ ｃｍ．上翼板處厚為
深水區非通航孔橋區域水深在７～１２ ｍ．具備採用大型水上裝置施工條件．南北兩側各布置２３和９跨７０ ｍ預應力混凝土連續粱．全橋總長２ ２４０ ｍ連續梁４～６孔一聯．分成兩幅橋．每幅箱梁寬度為１６．９５ ｍ，樑高４．０ ｉｔｉ。主梁採用等高度、斜腹板單箱
單室截面，頂板厚２８（３１３３、底板厚２５～７０ ｃｍ、腹板厚懸臂板長度４ ｉｌ１．根部厚５５ ｃｍ。墩
５０ ｅｍ，跨中厚為３０ｃｍ。橋面板橫向分３塊預製，要
橋面板與鋼梁之間通過圓柱頭焊釘連線．焊釘直
徑為２２ ｍｉｌ１．橫向布置８根．其中最外側兩根高度為
３００ ｍｍ．其餘高度為設計與施工要點
負彎矩區採用允許混凝土橋面板開裂、限制裂縫寬度的設計方法 ．因此橋梁縱向無預應力束為了限制負彎矩區混凝土裂縫寬度．確保結構的耐久性與
使用效能．主要採取了以下設計措施：
１）合理配置普通鋼筋．限制混凝土裂縫寬度在
０．１０ ｍｆｆｌ以下。
２）選用先簡支後連續整孔吊裝方案在結構自重荷載作用下．中支點處的後結合橋面板不承擔負彎矩
作用。３）先在支點對梁頂公升．待相應橋面板完成結合施］二后再回落．向負彎矩區橋面板施加預應力．使負彎矩區混凝土橋面板在恆載作用下有一定的壓應力儲備．有效改善了負彎矩區受力狀況
４）重視橋面防水設計在負彎矩區２０ ｍ範圍施
以效能優良的防水黏結體系
為了改善負彎矩區鋼梁底板的受力效能．在各中
支點處２０ ｎｌ範圍底板上．澆築厚度４５ ｃｉｎ混凝土板
形成雙層組合作用。減小了鋼梁底板厚度．有利於現
場鋼結構焊接質量的控制組合梁每片箱梁鋼結構拼
裝成整體．接著完成橋面板施工與鋼梁結合形成組合截面，再整孔吊裝但是相應於中支點位置的２０ ｍ
長橋面板留待吊裝後再施工形成組合截面採用大型浮吊水上長距離運輸、現場整體吊裝（見圖３）、先
簡支後連續施工工藝
圖３現場吊裝組合梁
頂設定中橫樑或端橫樑主梁按部分預應力ａ類構件設計預應力束採用高強度低鬆弛鋼絞線．錨固在主梁兩端或頂、底板近腹板處．以改善預應力錨固區集中應力並便於預製曲線段梁體按直線設計．預製
梁最大重量２ ３７４ ｔ．共６４片
３＿２施工方案
主梁採用整孔預製、整孑ｌ吊裝、先簡支後連續的施工方法在沈家灣島預製場（東海大橋梁場）製作．採用「運、吊」一體化３ ０００ ｔ專用船運至橋位並吊裝到墩頂．簡支於可調節的臨時支座上．最後澆
築墩頂現澆段．形成多跨一聯的連續梁結構
墩頂現澆段寬度１．８ ｍ（見圖４）．受溫度、混凝
土收縮徐變、支座反力及其他荷載作用影響．結構受力複雜．彎矩與剪力大．現場施工和養護條件較差
圖４溼接縫立面圖（ｍ）
墩頂現澆段在設計中採用了以下構造措施：
１）將預製梁腹板做成鋸齒型並伸人合龍段．以提高結合面的抗剪能力
２）使預應力束彎起段可以通過最薄弱斷面．以加強預製和現澆段的連線可靠性
３）採用聯結器和環形構造鋼筋連線方式．以減少
現場焊接量
４）採用三向預應力．提高合龍段的整體性。５）採用勁性骨架連線及微膨脹混凝土等措施．以
克服混凝土收縮和溫度等不利影響
４節段預製拼裝ｐｃ梁４．１橋跨布置與結構構造
堡鎮沙漫灘區最遠處離岸約為４．４ ｋｍ．水深較
淺，不能通行施工船隻。為減小水上混凝土作業量、
２５中圄千後支工霏盧永成，邵長字，黃虹，等：上海長江大橋預製拼裝結構設計與施工要點２０１０年第１期
有利於質量控制、減少對環境汙染．經多方案比較後
採用３２孑ｌ主跨為６０ ｍ預製節段拼裝ｐｃ連續梁橋．
跨度布置每聯長度總長１９２０ ｍ 分成兩幅橋，每幅箱梁橋面寬１６．９５ ｍ。樑高３．６ ｍ．採用等高度、斜腹板的單箱單室截面。
頂板厚為２８ ｃｍ：底板厚為２５－５５ｃｍ：腹板厚為４０～
９５ ｃｍ：懸臂板長度４ ｍ，根部厚５５ ｃｍ 為了便於預製與拼裝施工．箱梁底板與腹板變厚在３個節段內以
台階狀進行墩頂設定中橫樑或端橫樑主梁處於平曲線及豎曲線上．曲線段引起的梁體長度差異分散在各預製節段調節主梁按全預應力構件設計採用縱、橫雙向預應力縱向預應力採用體內、體外混合
配束的方式懸拼鋼束和合龍鋼束為體內預應力體系高強度低鬆弛鋼絞線成橋鋼束為體外預應力體系．２７￣ｓ１５．２高強度低鬆弛環氧噴塗無黏結鋼絞線，有環氧塗層、油脂與ｐｅ護套共３道保護體外索上安裝了減振裝置，防止振動。
４－２施工方案
主梁採用節段預製、架橋機對稱懸臂拼裝的施工方法主梁節段採用**法在工場預製預製節段標準長度３～４ ｍ．節段數量為ｌ７塊／跨．節段重量＜
１５０ ｔ預製節段間腹板採用密齒型剪力鍵．有利於提高連線面的抗剪能力主梁預製節段存放２～３個月以上．以使混凝土完成６０％以上的徐變、收縮。
拼裝施工時在深水區提公升節段梁．從已完成梁上運
送．逐孔推進：由於採用等跨連續梁．邊跨施工時需要考慮架橋機承受將近半跨的節段重量為保證節段拼接縫處的水密性．以避免體內束的腐蝕．拼裝時接
縫表面塗２～４ ｌｎｍ雙組分環氧樹脂拼縫膠找平．均
勻施加０．３ ｍｐａ臨時預應力主梁合龍段寬度０．２ ｍ。
５預製吊裝ｒｃ墩柱５．１預製方案特點
深水區非通航孑ｌ橋共有４６個橋墩．計９６個墩柱．均採用預製墩柱、現場拼裝技術。墩柱為空心薄壁墩．壁厚５０ ｃｍ或６０ ｃｍ．採用鋼
筋混凝土結構．ｃ４０高性
能混凝土根據墩柱高度分為：低墩、中墩、
高墩墩柱採取整體預
制吊裝或分兩節、三節、四節預製吊裝（見圖５），
圖５墩柱側立面（ｍ）
２６總計２１６個預製墩柱節段每個墩柱節段的最大重量控制在４００ ｔ以內．高度＜１１ｍ
在設計中對墩柱節段歸類．統一尺寸．盡量做到標準化、模數化，以便於墩柱預製，減少製作成本
５．２預製與安裝施工
選擇在橋位附近的橫沙島預製廠進行墩柱預製將預製完的墩柱吊放在平台車上．通過捲揚系統沿軌
道運至碼頭．用６５０ｔ起重船將預製墩柱吊放至５０００ｔ自航深倉舶運輸至墩位深倉舶每次可運輸６個節
段。現場用起重船將墩柱吊放就位為了保證預製墩柱得以準確定位．在接縫處的承臺與墩柱頂面．布置
６根支承與導向｝昆凝土短柱控制平面位置．輔以４個千斤頂調節傾斜
５．３節段連線技術
墩柱節段間、墩柱節段與承台間的連線是關鍵部
位，經比較採用現澆混凝土接縫（見圖６）接縫高
度１．７ ｍ
（承臺處）、
１．４ ｍ（墩柱問）接縫
內鋼筋採用焊接連線．
部分墩柱伸出鋼筋採用直螺紋連線接縫
混凝土採用ｃ４０微膨
脹高效能混凝土
接縫混凝土質量
及新老混凝土接觸處
圖６墩柱溼接頭構造（ｍ）
的密實得到高度關注設計中提出接縫混凝土從墩身
內腔澆築，並採取以下措施：
１）在墩柱底面設≥１５％的向外斜坡
２）將接縫處墩身厚度增加２０ｃｍ３）混凝土澆築麵比接縫面高出４０ ｃｍ４）外表面模板上採用了防漏漿橡膠帶５）每方混凝土中摻入１．２ ｋｇ聚丙烯腈纖維。６）加強混凝土保溫、保濕養生。
６結語橋梁結構預製拼裝技術具有高效、安全、優質、快速、環保等特點．已成為當今世界橋梁建設的發展
趨勢。本工程大跨度組合箱梁、節段梁、大型預製主
梁與橋墩等預製拼裝技術的應用經驗．可供類似工程借鑑
【１】上海市政工程設計研究總院．上海長江大橋工程（預留軌道交通空間）施工圖設計檔案［ｇ】．２００６．
【２】邵長宇，盧永成．上海長江大橋技術特點【ｃ］，，第十七屆全國橋梁
學術會議**集．２００６．
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