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大桥合龙为什么总在凌晨?温差几度,线形就差几厘米

技术干货2026-11-12桥梁工程师之家

11月10日凌晨,厦金大桥(厦门段)海上主线桥最后一榀钢箱梁吊装到位,海上主线桥顺利合龙。这次合龙的是刘五店航道东侧非通航孔桥,也是海上主线桥最后一个合龙桥段。全长约14.2公里的海上主线桥,由观音山互通主线桥、刘五店航道桥、金通航道桥等12个桥段拼起来;全线约19.6公里,主线17.34公里,跨海段双向八车道,设计时速100公里,预计2026年底海上主线桥建成通车。

报道里"凌晨"两个字,多数人当成新闻修辞读过去了。做过合龙的人知道,那不是为了抢工期,是温度算出来的时间窗。

图注:厦金大桥(厦门段)海上主线桥合龙现场(来源:中国公路网)

一、凌晨这两个字,是温度算出来的

钢材的线膨胀系数大约是1.2×10⁻⁵每摄氏度,混凝土大约1.0×10⁻⁵每摄氏度。这个数听着小,放到桥上就不小了:100米长的梁,温度升10度,伸长12毫米。

合龙口两侧各是几十米到上百米的悬臂。气温一变,合龙口宽度跟着变;日照晒到梁的一侧,上下缘温差能拉到十几度,悬臂端标高一天之内的变化通常以厘米计,轴线还会横向偏。你要在这种状态下把一个几毫米精度要求的接口对上,只能在温度最稳的那几个小时动手。

所以合龙窗口一般卡在凌晨到日出前。真正的工作不是那一晚,是前面连续二十四个小时以上的观测:合龙口长度、梁体标高、轴线偏位、控制截面应力、梁体温度场,一起测,一起记,画出长度随温度变化的曲线。曲线出来了,才知道哪个温度下合龙口正好是设计长度,也才知道这一晚到底几点开始。

二、设计合龙温度,不是当天气温

设计文件里会给一个合龙温度,通常定得比当地年平均气温低。原因不复杂:合龙之后,结构从悬臂的静定体系变成超静定体系,此后的升温让梁受压,降温让梁受拉。合龙温度定低一点,结构在往后的使用期里大部分时间处在升温区间,混凝土不容易被拉裂,钢梁的疲劳应力幅也小一些。

现场实测合龙温度和设计值对不上,是常态,不是事故。差几度就得算:按温差、合龙段刚度和两侧悬臂的约束条件,反算需要施加多大的顶推力,或者需要把合龙口调整多少,再用千斤顶对顶把口子撑到设计长度,然后锁定。这一步凭"差不多"过去,锁定的那一刻内力的偏差就永久留在结构里,成桥线形和设计对不上,后面怎么调都调不回来。

三、锁定的那几个小时,决定这座桥的终身内力

混凝土连续梁和刚构桥的合龙,顺序是固定的:先焊劲性骨架,型钢或者钢板,承担合龙段混凝土的自重和温度变形;再张拉临时预应力束,把两侧悬臂锁成一个整体。锁定之前,温度作用下悬臂端是自由伸缩的;锁定之后,变形被约束住,温度作用转为内力。

这套动作必须在一个选定的温度窗口里一次做完。焊接、张拉、复核、记录,每一道都要提前排练,人员站位、设备状态、备用电源都得备好。窗口错过一次,就得再等一天,观测数据还得重来。

钢箱梁合龙是另一套路子,叫配切。提前几天连续测量合龙口在不同温度下的长度,定一个合龙温度,按那个温度对应的长度下料切割合龙段,再吊装、栓焊。配切留多少余量,环缝焊接按什么顺序排,是对称跳焊还是从中间向两侧,都写在合龙方案里。焊缝一收缩,轴线就偏,偏了没法用火焰矫正回来。

厦金大桥这次是钢箱梁吊装合龙,最后一榀梁就位之后是环缝连接,凌晨的低温和稳定,正是为了把配切长度和实际口宽对上。

四、配重和体系转换,浇筑那几个小时最容易出事

混凝土合龙段一般两米左右,用微膨胀混凝土,为的是补偿收缩,不让接缝处先开裂。浇筑的时候两侧悬臂端会下挠,所以要在悬臂端加水箱配重:浇多少方混凝土,就放掉等重的水,等效替换,保持标高不变。

放水节奏和浇筑节奏必须对上。放快了,梁往上抬;放慢了,梁往下沉。现场常见的做法是把水箱分成几格,按浇筑方量分格放水,一个人专门盯这个事,不对就停浇。

混凝土达到强度以后,张拉合龙束,解除墩梁临时固结,拆除临时支座,完成体系转换。从这一刻起,结构才按设计图的受力状态工作。合龙后出现裂缝或者下挠偏大,根子往往不在混凝土质量,而在三件事:锁定时的温度对不对,配重节奏准不准,临时固结的解除顺序对不对。

五、规范里的硬要求

《公路桥涵施工技术规范》JTG/T 3650-2020,2020年10月1日施行,现行有效。规范对合龙段施工有专门要求,核心几条:合龙前要对合龙口长度、梁体标高和温度做连续观测;合龙段混凝土宜在一天中气温较低、变化平缓的时段浇筑;合龙段采用微膨胀混凝土并加强养护;合龙顺序按设计规定执行,多跨连续梁一般先边跨、后中跨,对称合龙。

设计层面,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG 3362-2018,2018年11月1日施行,现行有效,对温度作用的取值和合龙温度的确定有相应规定。两本规范一个管施工、一个管设计,合龙方案要同时对得上。

六、合龙方案交底时,这六件事必须落到纸面

  1. 合龙温度的取值,实测偏离设计值时怎么调整,谁签字确认;
  2. 连续观测的测点布置、频次、时段,二十四小时曲线由谁出、什么时候出;
  3. 劲性骨架的焊缝计算和临时束张拉力,锁定顺序和时间窗,人员分工;
  4. 配重计算书和放水节奏表,浇筑速度上限,超速怎么停;
  5. 合龙口偏差超限的处置预案,顶推调整、现场配切、加宽段,三选一提前定,不能现场临时拍;
  6. 体系转换的顺序和监测安排,解除临时固结前后各测一次标高和应力,数据留档。

这六条里,最容易漏的是第五条。合龙口对不上是常事,预案没做,现场就会有人提"用倒链拉一拉""用千斤顶硬顶",这两种做法都可能把临时结构顶出塑性变形,也可能在梁体里留下不该有的初内力。预案的本质不是解决问题,是让问题出现时不用现想。

行业快讯

  1. 海南推进46座危旧桥梁改造、24座漫水桥风险整治,年内建成三级客货邮站点300个以上、开通跨区域线路110条以上。来源:中国交通报、交通运输部网站,11月11日。

  2. 甘肃印发实施新一轮农村公路提升行动五年计划(2026—2030年),到2030年具备条件的自然村(组)全部通硬化路,乡镇全部通三级及以上公路,年均养护工程实施比例不低于5%,农村公路优良路率达到70%以上。来源:中国公路网,11月11日。

  3. 云南多个高速项目刷新进度:澄华高速落梅大桥左幅3号主墩承台浇筑完成,桥长469.08米,墩高75.285米;南云高速忙怀澜沧江特大桥主墩首座承台浇筑完成,桥长988米,墩高141.5米,主跨180米。来源:中国公路网,11月11日。

凌晨合龙这四个字,媒体写出来只有一行。背后是几十个小时不间断的测量、一整套锁定计算、一次不能错过的时间窗。桥的精度不在图纸上,在合龙那一个小时里。

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