浅谈不对称悬臂连续箱梁桥施工

摘 要：悬臂施工法是在桥墩两侧趋衡逐段同步悬臂完成：挂篮前移、模板前移安装、钢筋及预应力管道安装、砼浇筑、预应力张拉压浆等工作，形成受力结构的T型刚构，经过合拢、体系转换形成连续梁结构。

关键词：悬浇梁段；预施应力；锁定合拢；连续梁桥

中图分类号：U445.46 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0107-02

1 工程概况

某铁路大圆里大桥52+112+64连续箱梁桥为悬臂不对称、变高度、变截面连续梁，箱梁为单箱单室三向预应力结构。顶宽9.2m，底宽6.7m，中支点梁高8.2m，跨中合拢段梁高4.8米，跨端梁高5.8m（52m跨）4.8m（64m跨）。全桥节段布置：13+・・・+1+0（1号墩）+1a+・・・+13a+合拢段+13b+・・・+1b+0（2号墩）+1c+・・・+13c+合拢段+15c+16c。砼.级别C50。悬浇梁段，合拢顺序先边跨后中跨，经体系转换形成连续梁桥。

2 不对称T构悬浇梁段的施工方法

（1）对于不对称的T刚构采取施工压重的方法使悬臂对称平衡。由于52m跨箱梁节段的高度、截面厚度、及重量不同于（大部分大于）对应的另一悬臂端的节段，随着节段的增加施工压重也随之调整，施工压重具有动态性。施工压重的布置：浇筑4a节段，3a节段压重20t；浇筑5a节段，4a节段压重20t；浇筑6a节段，5a节段压重25t；浇筑7a节段，6a节段压重25t；浇筑8a节段，7a节段压重25t；浇筑9a节段，压重撤除。

（2）11、11a节段完成悬臂浇筑、张拉压浆后暂停悬臂浇筑，待52m跨12、13节段支架现浇完成，释放0号墩支座锁定，单边悬臂浇筑12a、13a节段。

（3）在1号墩临时支座中预埋测力装置，跟踪监测。根据反力数据调整施工压重。

3 悬浇梁段施工工艺

悬臂浇筑挂篮采用平行弦主梁。挂篮设计荷载200t，自重75t。全桥配置4套挂篮，两个T构同步对称施工。

3.1 悬浇梁段施工工艺流程

0号块施工挂篮拼装模板安装、钢筋预应力管道安装、浇筑1、1a（1b、1c）混凝土、预应力张拉压浆挂篮、模板前移逐段施工中间阶段。

3.2 挂篮施工

3.2.1 挂篮的拼装程序

前后支座（下滑道）挂篮主桁主桁连接系后锚梁后锚带中横梁后吊带前上横梁前吊带底模纵横梁、底模外模内模。

3.2.2 挂篮的荷载试验

荷载试验的目的是为检验挂篮的承载力和变形值，试验时分别测量主梁前端挠度和底模前端的挠度，在挂篮满负荷作用下，底模前端挠度不大于30mm为合格，并以实测的挠度值作为悬浇梁段时设置预拱度的依据。试验荷载为设计荷载的1.2倍。测量各测点的标高，检查后锚系统、吊挂系统、前支点以及挂篮各部件的受力情况。核算挠度值。

3.2.3 挂篮施工受力分析

（1）1号节段砼浇筑时挂篮受力分析。

（F+2.5/2）×3.3=11/2×1.5+（100/2+4.5/2）×5

F=269.75/3.3-1.7=82.6t

1）每个后锚吊带受力82.6/2=41.3t.

2）每个前支腿受力R=82.6+2.5+4/2+100/4+11/2+100/2+4.5/2=170t

（2）内导梁浇筑砼时、前移时受力分析。

砼浇筑时：内顶模自重3t，砼重5.2/2×0.5×4×2.6=13.52t

q=（3+13.52）/4=4.13t/m=41.3kg/cm

q’=1.2×41.3=49.56kg/cm

W=M/σ=（1/8×49.56×5002）/1700=911cm3

前移走行时：内顶模自重3t，跨距10m

q=3000/400×1.2=9kg/cm

W=M/σ=（1/8×9×10002）/1700=661cm3

选截面2[32475×2=950cm3满足要求。

3.3 钢筋、预应力管道及预埋件的安装

钢筋施工顺序：底板下层网片、底板管道定位网片、底板上层网片腹板的竖向及纵向钢筋底板波纹管底板上层网片底板竖向预应力管道腹板纵向波纹管顶板下层钢筋顶板纵横向波纹管顶板上层钢筋预埋件、孔。

波纹管按每一节段长度下料，并注意箱梁节段端头波纹管伸出长度0.2m和0.4m交错布置，以便节段接长，管道每隔20―40m设置一个压浆观察孔，曲线的最高点或拐点处设置观察孔，管道定位必须准确牢固，管道轴线必须与垫板垂直，定位钢筋设置间距直线段50cm，曲线段25cm，防止混凝土浇筑时管道上浮。竖向预应力筋管道采用两个串联一组中间设置联通管形成U型通路。

3.4 混凝土浇筑

箱梁节段的浇筑采用汽泵泵送，T构梁段平衡浇筑，连续进行。浇筑顺序先底板腹板后顶板，浇筑底板由低处向高处、由外侧向中间进行，浇筑腹板采用水平分层浇筑、振捣，层厚不大于30cm，浇筑顶板采用由外向内（横向）、顺桥向由两侧向中间（中线）合拢。混凝土振捣划定区域专人负责，防止漏振，保证混凝土振捣密实，并注意避让预应力管道。浇筑腹板时，混凝土易沿下梗肋翻出底板，下料、振捣注意谨慎操作。

3.5 砼养护

一般季节土工布覆盖洒水养护，冬季气温低于5℃时，采用热风包加热，棉篷布包盖保温。

3.6 预应力张拉、压浆

钢绞线的下料长度按设计图并考虑千斤顶张拉端的工作长度，下料由砂轮切割机切断。穿束用穿束套使钢绞线束与卷扬机钢丝绳连接整束拖拉。

砼强度达到设计强度的80%龄期不少于三天后，进行预应力束张拉。

张拉顺序：纵向竖向横向。纵向：先长束后短束；横竖向：由墩顶向合拢段方向。

张拉工艺流程：010%σk（测量伸长量、记录）20%σk（测量伸长量、记录）100%σk（持荷5分钟）补张σk（（测量伸长量、记录，伸长量核对）锚固。

预应力在张拉完成后及时进行封锚、压浆工作，压浆顺序先下后上均匀进行。压浆采用真空辅助压浆工艺，同一管道的压浆连续进行一次完成，保证密实。

4 合拢段的施工、体系转换

（1）合拢顺序：为了减小温度应力对箱梁和桥墩的影响，采用了先边跨后中跨的合拢顺序。

温度应力分析：柱墩跨距112m，边跨跨距64m，温差按15℃考虑，截面面积13.72m2

中跨升温砼伸长量Δ1=0.00001×112×15=0.0168m

顶撑力F1===72030KN

根据计算温度应力引起的力较大，由于1号墩为固定支座2号墩临时支座的解除采用线切割，在低温时段难以完成，而边跨墩释放支座快捷，这样先合拢边跨，解除2号临时支座，边跨形成∏形式，释放了温度应力。因此合拢顺序先边跨后中跨为合理选择。

（2）合拢段约束锁定。悬浇梁段合拢段的约束锁定目的是消除温差、砼徐变等对合拢段的尺寸及砼凝固的影响。

本桥约束锁定采用体外钢支撑。

安装钢支撑选在气温最低条件下进行，钢支撑的轴线与梁中线平行，两侧的钢支撑与梁中线等距对称以免偏心受力。钢支撑安装完成后箱梁的底板、顶板各临时张拉2束纵向预应力束，每束张拉力500KN。

边跨约束锁定完成后，及时释放3号墩临时支座。

（3）合拢段的钢筋预应力管道安装、砼浇筑。钢筋预应力管道安装按照中间梁段的方法安装。砼级别比梁段提高一个等级并要求早强，采用微膨胀砼。砼浇筑选择在气温较低的条件下进行，浇筑时间在4小时内完成。合拢段钢筋预应力管道密集，砼下料、振捣谨慎操作，不得碰及预应力管道和钢支撑，不能漏振欠振和过振。进行收光抹平。及时进行砼覆盖洒水养护。

（4）预应力张拉。砼达到设计强度时，边跨补拉约束锁定时的临时预应力束到设计张拉力，拆除钢支撑。张拉设计要求的14束预应力束。中跨补拉约束锁定时的临时预应力束到设计张拉力，拆除钢支撑、挂篮，及现浇支架脱离，按先底板后顶板，同一截面先束后中束左右对称进行张拉剩余的边跨预应力束，再张拉跨中剩余的预应力束。完成箱梁的张拉压浆工作。

5 结语

对于悬臂浇筑连续箱梁，由于地形、曲线等客观条件的制约，可能有不等跨、不对称的情况，只要科学管理，精心施工，顺利合拢完成。显示出悬浇连续梁跨度大、跨越能力强、便于施工的优越性。