黄草乌江特大桥中跨合龙段施工控制技术

摘要：合龙段施工是连续刚构桥梁施工的关键工序之一，其施工质量的好坏将直接影响大桥的成桥线形和应力状态。本文结合渝湘高速公路黄草乌江特大桥（113m+200m+113m）预应力混凝土连续刚构）的施工实践，介绍合龙段施工中采用的施工方法，如应力与变形测量、中跨合龙段项推及劲性骨架锁定、平衡重、混凝土浇筑等工艺。

关键词：连续刚构 合龙段 施工方法 控制

1 工程概况

黄草乌江特大桥是国道主干线渝湘高速公路彭武段控制性工程，横跨乌江和319国道，大桥全长787.6m，分左右双幅。其中主桥为113+200+113m三跨预应力混凝土连续刚构。主墩高度分别为109m和118m，桥面至乌江常年水位差156.5m。桥梁纵坡2.8%的单项纵坡，横坡设2%。箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，梁顶面宽12m，底宽7.6m，梁高为12-4m，梁底按1.8次抛物线变化。全桥总布置图见图1。

大桥主跨采用挂篮悬臂浇筑法施工，单幅共有两组悬浇T构，每组T构由0节段和26个对称悬浇节段组成，合龙段为1个长2m的中跨合龙段和两个长2m的边跨合龙段。

2 施工方案

2.1 合龙顺序

大桥合龙分两次完成：第一次是中跨合龙，将两个单独的T构转换为一个带两个悬臂的超静定结构；第二次是边跨合龙，将大桥转换为三跨连续刚构。

2.2 中跨合龙施工方案

2.2.1 施工准备

①根据现场施工中线、标高控制情况和桥面材料等堆放情况，提前合龙段4-5个对称段对桥面材料进行整理，集中在钢构0号块上堆放；清除箱梁内所有杂物，并打扫干净。

②严格控制中线和标高，保证合龙时合龙段两端竖向误差不大于1cm，轴向偏位不大于1cm。

③在两个T构施工最后一个对称段时，一定要对合龙时所需的预埋件和预留孔认真定位、安装。保证模型安装方便。

2.2.2 合龙段模型安装

合龙段施工采用单套挂篮抬浇法。在26个对称段全部施工后，一侧挂篮拆除或后移，然后另一侧挂篮前移至合龙段，通过合龙段两端26号段上的预留吊杆孔对挂篮前下横梁、后下横梁、侧模滑梁和侧模加劲梁进行锚固，形成合龙段底模和侧模。（如图2）合龙段内模由于有中间横隔板，内模滑梁无法穿通提升而采用脚手架支撑。

3 配重方案的选择

3.1 施工中，对黄草乌江特大桥另一侧挂篮底板和侧模通过卷扬机、钢丝绳、滑车进行了就地解体、拆除、吊装。上部滑道和三角架或菱形架后移。对于产生的不平衡重量经过水箱配重。同时监控标高变化情况如上表1。

3.2 在浇筑合龙段混凝土的过程中，为了使T构的悬臂端保持稳定，需要在每个T构端头设平衡重，其重量为挂篮拆除引起的不平衡重和合龙段混凝土重量的1/2（57.75kN）。

3.3 配重采用了组合钢模拼装，内铺设双层塑料布，上下口通过拉条、中间支撑进行加固的水箱。水箱的容积通过计算确定，加水量以塔尺测量。

4 钢筋绑扎，劲性骨架、预应力管道安装

合龙段的钢筋绑扎和普通悬臂段施工时的绑扎方法相同，先绑扎合龙段腹板最外侧、底板最外侧钢筋，安装合龙段底板预应力管道，然后安装劲性骨架（先将劲性骨架结构的一端焊好，另一端空开）（如图3）。

再绑扎腹板内侧、底板顶面钢筋。由于还没有顶推，所以钢筋只能一侧进行电焊，另一侧用轧丝进行绑扎。

中跨合龙段的外侧模、底模均通过32精轧螺纹钢筋锚固于其两侧的26号粱段上（见图2），暂时不用拧紧吊杆和拉条螺帽，待顶推完成后再全部紧固。

合龙段的预应力管道采用波纹管。考虑到浇筑混凝土前在波纹管内安装芯棒及浇筑混凝土后再穿束可能有困难，因而在安裴波纹管的同时应将所有通过合龙段的钢束全部穿入管道。

5 合龙温度

大跨度连续刚构在合龙前均呈悬臂状态，其悬臂端梁体标高受温度影响较大。该桥合龙段的施工在11月15号进行。根据重庆地区的气候，合龙温度设计要求为15℃～20℃，通过现场实测，悬臂前端梁体标高因温差而产生的最大变化为6mm。并且早上、中午和下午温差最大5℃，基本在16℃～20℃之间。为了确保合龙段施工质量，决定在晚上7：00进行顶推、锁定和混凝土浇注。

6 顶推

6.1 中跨合龙时施加顶推力的目的在于抵消由于温降、混凝土收缩徐变对桥跨结构的影响和对墩身产生的水平荷载。合龙前对中跨悬臂端腹板与顶板交接处施加一顶推力，并锁定劲性骨架。

6.2 经核算给出设计理论计算值，中跨合龙时施加顶推力2255KN，4号墩产生47mm、5号墩产生50mm位移，跨中顶推位移为97mm。顶推施工以顶推力控制为主，位移值进行校核。

6.3 中跨合龙前，用两个油顶分别在腹板与顶板交界处对称顶推，顶推按照同步、逐级加载的原则，分三级50%、80%、100%进行，每加载一级推力，均要测量4、5号墩墩顶和中、边跨悬臂端部标高、位移，对劲性骨架孔隙填塞钢板并焊接。顶推完成后，立即将劲性骨架焊接锁定。

6.4 锁定完成后，拆除顶推设备，绑扎顶板钢筋，点焊底板、腹板松动的钢筋；加固外模，安装内模。

6.5 顶推成果分析：

6.5.1 由于5墩比4墩高9m，其刚度相应较小，在受到同等水平推力的情况下，其位移值相应要大。

6.5.2 由实测数据看同一个T构在受到顶推力作用时中跨的上挠值与边跨的下挠值不相等，原因之一是边跨的悬臂并未受到中跨顶推力的影响，边跨悬臂端的下挠仅由墩顶的转角引起。

6.5.3 顶推位移比设计计算小9mm，接近设计位移。

7 混凝土浇注

7.1 合龙段共有混凝土22.21m，采用一次性浇筑成型。混凝土浇筑顺序为先底板、再腹板，最后顶板。浇筑混凝土的过程中，防止中横隔板下口翻浆。合龙段两侧水箱同时放水，保证混凝土的浇筑重量与放水重量基本相等，边跨侧配重不变。

7.2 合龙段于晚上9点开始浇筑混凝土，约3h浇筑完毕，在整个的浇筑过程中温度为15.0℃～12.0℃。合龙段采用微膨胀混凝土，在搅拌过程中加少许膨胀剂，以免新老混凝土的连接处产生裂纹。同时掺入泵送剂和早强剂，因为合龙段钢筋、波纹管较多，所以要求混凝土的流动性与和易性要好，在整个混凝土的浇筑过程中混凝土的入模塌落度为190-200mm。

7.3 浇筑完成后一定要覆盖，并加强养生。

8 合龙段预应力的张拉

8.1 中跨合龙顶板纵向预应力钢束因为施加了顶推力，无需分级张拉，待中跨合拢段混凝土强度>85%设计强度并且龄期达到4天后按设计值完成张拉施工。

8.2 张拉中跨25块件横竖向预应力并压浆锚固，然后释放边跨侧配重。

8.3 张拉底板纵向预应力钢束，注意两束一组，每张拉一组后要及时压浆锚固并等强2天后张拉下一组。防止张拉底板拉裂。

9 结束语

在连续刚构的施工中，对合龙段的施工，比其它梁段更需要优化施工组织设计，严格按照施工规范要求，制定合理、科学、规范的施工工艺，才能保证合龙段的施工质量。

参考文献：

[1]JTJ 041-2000，公路桥涵施工技术规范.

[2]重庆交通科研设计院黄草乌江特大桥施工监控项目组.黄草乌江特大桥施工监控报告.

[3]JTJ 023-85，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[Es].