连续箱梁刚性连接

摘要：文章针对沪杭连续梁的施工，通过对连续箱梁在跨中合龙时刚性支撑的设置和受力性能进行了分析，在温度变化对跨中合龙段内力影响较大的前提下，根据对选取材料进行检算，提出中跨合龙的可行方案。

关键词：铁路桥；连续箱梁；温度变化；跨中合龙

依据连续箱梁支架施工工艺特点，主要对（48+80+48）m连续箱梁在跨中合龙时刚性支撑的设置和受力性能进行了分析。在温度变化对跨中合龙段内力影响较大的前提下，材料的选取进行检算和分析，提出中跨合龙的可行方案。

一、工程概况

沪杭铁路客运专线DK140+060.825（跨京杭二运河）现浇连续梁桥，为三孔（48+80+48m）连续梁，梁全长177.5m（含两侧梁端至边支座中心各0.75m）。主桥孔跨布置3跨预应力混凝土连续箱梁，梁体为单箱室，变高度、变截面结构。全桥箱梁顶宽12.0m，底宽6.7m；顶板厚0.4m，按折线变化；腹板厚分别为0.50m、0.70m和0.90m，按折线变化；底板厚0.40～1.00m，按曲线变化。底板设30cm×60cm梗胁，顶板设30cm×90cm梗胁，全联在端支点、中支点及中跨跨中处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。中支点横隔板厚2.40m，端支点横隔板厚1.20m，中跨跨中横隔板厚0.8m。中支点截面中心梁高为6.65m，跨中直线段及边跨13.25m，直线段截面中心梁高为3.85m，梁底按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。梁体混凝土等级为C50，混凝土2858m3。

二、劲性支撑方案

在合拢施工过程中，由于昼夜温差影响，混凝土的早期收缩、水化热影响，已完成梁端混凝土的收缩、徐变影响，以及施工荷载等因素影响，因此，需要采取必要措施，以保证合拢段的质量。一般宜在低温合拢，并用草袋等覆盖，并加强接头混凝土养护，使混凝土早期结硬过程处于升温受压状态。

如果合拢段两侧标高相差在15mm之内，则不用配重，如果偏差大于15mm，则在中跨合拢段的一侧配重，使合拢段两端标高一致。并对合拢段两端进行劲性支撑连接。

（一）劲性支撑骨架

跨京杭二运河（规划）连续梁合拢段施工图未提供劲性支撑方案，依据本单位施工经验，采用内锁定结构形式。合拢段两端预埋钢板必须保持在一条直线上，同一梁端必须对称，预埋钢板与节段钢筋进行焊接连接。

中跨合拢时温度应力主要由梁体摩擦力承担，取摩擦系数μ取0.05，承重为全桥梁体重量。

GA=2×367×26=19084kN

GB=2×765.8×26=39821.6kN

GD=500.2×26=13005.7kN

GC=2×46.67×26=2426.8kN

此时摩擦力（等于合拢段刚性支撑所受轴力）为：

N=μG=0.05×（19084+39821.6+13005.7+2426.8）=3716.9kN

假设采用I40C工字钢焊成支撑骨架，中跨合拢段共计设置2*4个，则每个刚性支撑所受应力:

N'=N/8=3716.9/8=464.613kN

σ=N'/A=464613/10200=45.5MPa

满足要求。

（二）劲性支撑与箱梁连接

在合拢块两侧块件预埋20mm厚钢板，刚性支撑与钢板焊接。

1．钢板尺寸选择

当作用力平行于焊缝长度方向时，根据焊缝

抗剪强度条件：

式中：

τ―侧焊缝抗剪强度；

N―单根刚性支撑抗压力；

hf―较小焊接尺寸，Ⅰ40C边缘厚度取1.6cm；

lw―角焊缝计算长度 mm，对每条焊缝取其实际长度应减去10mm。

ffw―角焊缝强度设计值，取160N/mm2；

Σ.lw―考虑各焊缝的总和。

单个骨架焊缝长度：

mm（焊缝高度8mm）

单个焊缝长度：

Lw’=519/4+10=140mm

计算得单根骨架焊缝长度lw为 560mm，共32条焊缝。

2．预埋型钢选择

根据焊缝及型钢抗剪强度选择竖向4块（600*600*20mm）预埋钢板上焊8 根Ⅰ40C工字钢钢，满足要求。

三、支撑型钢施工注意事项

1．预埋钢板位置要准确，并保证使合拢段两端相应位置上的钢板成一直线，以保证能够与工字钢相连接。

2．工字钢纵梁与预埋钢板采取满焊连接，焊接质量满足规范要求。

3．合拢段锁定宜选在日照温差小的阴天或温度变化幅度较平稳的时间段进行。混凝土强度宜提高一级。混凝土加强养护，将合拢梁段及两悬臂端部进行覆盖降低日照温差影响；

4．满足正常施工温度的条件下，合拢段混凝土浇筑时间应在一天中温度最低时，并使混凝土浇筑后温度开始缓慢上升为宜。

5．在合拢段混凝土中宜加入减水剂、早强剂，以便及早达到施工图要求强度，及时张拉预应力束筋，防止合拢段混凝土出现裂缝。

6．合拢段的施工严格按《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》执行。

7．刚性连接设置后，绑扎合拢段钢筋骨架，浇筑合拢段混凝土，然后张拉钢绞线。合拢段浇筑及全部纵向钢绞线张拉完成后，才可以拆除刚性连接。

四、结论

以上对连续梁跨中合扰的施工温度与刚性支撑之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，同时在实践中的应用也得到了较好的效果，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结。我管段有三座连续梁需跨中合扰，最大连续梁的方量为4256m3，根据理论计算，结合我部京杭二运河连续梁施工情况，合拢段混凝未出现裂缝现象，采用此内锁定结构形式满足设计及施工要求。

注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看