大跨度悬浇连续梁合拢段施工

【摘要】图1.1天生峡双线特大桥连续梁结构示意图 2.合拢段施工控制技术 2.1 总体施工方案 2.1.1 中跨合拢 连续梁采用悬臂浇筑法施工，根据设计要求，合拢顺序采取先中跨合拢，结构由双悬臂...

摘要：本文介绍了六沾铁路复线天生峡双线特大桥连续梁合拢段施工，从温度、线形、混凝土配合比、压重等几方面进行控制，取得了比较好的效果。

关键词：悬浇；连续梁；合拢；施工；控制

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1 概述

沪昆铁路六盘水至沾益段天生峡双线特大桥主桥最高墩为73m（4#墩），上部构造为(68+2×128+72m) 4孔预应力混凝土连续刚构，梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长397.6m，混凝土悬灌最大节段重量为2048kN。连续梁结构见图1.1所示。

图1.1天生峡双线特大桥连续梁结构示意图

2.合拢段施工控制技术

2.1 总体施工方案

2.1.1 中跨合拢

连续梁采用悬臂浇筑法施工，根据设计要求，合拢顺序采取先中跨合拢，结构由双悬臂状态变成单悬臂状态，最后边跨合拢，成连续受力状态。本桥中跨合拢段为2m。合拢时4#墩挂篮对称向内收拢，合拢段侧模分别采用3#墩和5#墩挂篮侧模，内模及底模采用木胶板。合拢前两个16#节段必须多次测量，高程如果跟设计误差太大，必须加载两端尽量控制在1cm之内。利用N36、N37钢束为临时锁定索，张拉至20%。根据合拢段重量的一半，用水箱分别在两端悬臂端进行压重平衡。

2.1.2 边跨合拢

按照设计要求，结合现场实际情况，边跨合拢采用悬臂延伸边跨的施工方案。合拢施工顺序为：先移动3#墩小里程方向挂篮就位安装2#墩上永久性支座（注意安装支座防护罩）调整挂篮上吊杆和模板到位铺设墩顶上底模支撑和底模板(支座上板处留空）外侧模板就位绑扎底腹板钢筋并敷设波纹管安装内模板绑扎顶板钢筋并敷设波纹管安装端模板检查尺寸并测量顶面标高确认无误后加固模板灌筑混凝土混凝土养生达到设计要求强度等级和弹性模量拆除模板张拉压浆张拉束端头封锚。

2.2 施工控制

2.2.1 混凝土配合比设计

合拢段混凝土比梁体提高一个等级，采用微膨胀早强混凝土，做特殊配合比设计。严格控制用水量，以减少砼的收缩影响。合拢砼尽量提高砼的早期强度，达到抵抗外界因素引起的合拢段内力超过砼同期的拉、压强度。

2.2.2合拢段施工控制措施

施工监控是挂篮施工的重要环节，在合拢前（尤其是在后3节段），对箱梁顶面标高及轴线进行联测，并连续观测气温变化及梁体相对标高的变化轴线偏移量，观测合拢段在温度影响下的梁体长度变化，连续观测时间不少于48h，观测间隔根据温度变化和梁体构造而定，一般可间隔中3h观测一次。及时收集荷载变化与挠度变形的关系（挂篮移动前后，张拉前后，砼浇筑前后），高程偏差应与现浇段梁进行对比，及时调整，避免合拢高差超过要求而难于控制梁面平整度。

2.2.3 温度场建立

边、中跨合拢前5d均必须建立准确的温度场。中跨最后梁段施工完成后，派专人连日（每天每隔1h一次）观测昼夜的温度场变化（每小时记录夜间温度），同时密切关注温度与合拢高程、合拢长度变化的关系。选择原则：一天中最低气温，温度变化幅度最小时段，且在未来的3d内均不会有较大的温度变化，温度变化幅度在10℃以内。

2.3 合拢施工

全桥必须同时均衡对称合拢。必须清除T构上不必要的施工荷载，T构上的施工荷载应处于相对平衡状态，合拢时也必须对称同步进行，避免在合拢段端部造成相对变形，影响产生次内力和合拢精度。在浇注过程中需要调整两悬臂段合拢施工荷载，使其变形相等，避免合拢段产生竖向应力。中跨合拢梁段采用合拢吊架施工，合拢吊架采用精轧钢做吊杆，侧模模板采用施工挂篮的侧模模板，内模及底模采用木胶板。

2.3.1 模板系统安装步骤

（1）挂篮行走1.5m后再将外滑梁行走至另一端16#节段上，用吊杆固定,然后将外模拉到位。

（2）底模在两节16#节段端头各预埋7根φ50钢管，用精轧钢做吊杆，底模横梁采用I25工字钢双根并置，纵梁腹板下方采用I18工字钢两根并置，其余部位可与采用I16工字钢，上铺10×10方木，再铺1.5mm竹胶板，底模纵横梁必须焊接，方木与纵梁用铁丝捆上，以便底模整体拆除。

（3）内模采用I16工字钢双根并置作为纵梁，两根纵梁在16#节段顶板端头预埋吊孔，用￠32精轧钢为吊杆，内模架采用挂蓝内模架。

中跨合拢段底模系统纵断面图见图2.3.1所示。

图2.3.1中跨合拢段底模系统纵断面图

2.3.2 合拢压重方案

连续梁中跨合拢段混凝土方量为：25.4m3，按一方混凝土配2.65m3水计算，则每边需配水重量：

（式2.3.2）

压重采用水箱压重，水箱置于桥面，水箱采用现场原有旧平钢模焊接，考虑到模板自重，水箱尺寸为6m（宽）×3m（长）×1.5m（高），总共4个水箱。中跨合拢段压重时，每个悬臂端放置2个。

在中跨合拢段施工时，中跨合拢段压重水箱均按照设计蓄水，浇筑砼时，合拢段两个水箱同步放水，以保持悬臂端高程不发生变化。

见图2.3.2所示。

图2.3.2中跨合拢段压重图

2.3.3 合拢段锁定设计与施工

合拢前使悬臂端与边跨等高度现浇临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积变化，锁定时间按合拢段锁定设计执行，临时“锁定”是合拢的关键，合拢“锁定”遵循又拉又撑的原则，即“锁定”包括劲性骨架施工和张拉临时预应力束。

在每个16#节段上预埋两排合拢段锁定钢板，每排4块，锁定时采用4米的挂蓝行走轨道。利用N36、N37钢束为临时锁定索，张拉至20%，再将梁体外支撑焊接在预埋钢板上。

焊接时每根劲性钢支撑均先提前焊接一段，另一端待合拢段混凝土灌注前一小时焊接完成。焊接前应保证人员设备等资源，焊接过程中快速进行作业，以保证在一个温度梯段内完成焊接。

钢板预埋位置及尺寸见图2.3.3-1、锁定平面图见图2.3.3-2所示。

图2.3.3-1钢板及钢管预埋图 图2.3.3-2合拢段锁定平面图

2.3.4 合拢段混凝土施工

合拢段浇筑混凝土过程中，选择在一天中气温较低时进行浇筑，可保证合拢段新浇筑混凝土处于气温上升的环境中，在受压的状态下达到终凝，以防混凝土开裂，混凝土的浇筑速度每小时10ｍ3小时左右，2～3h浇完。合拢段施工需要砼泵车1台，同时，为了保证快速完成，必须备用1台应急。

混凝土浇筑完成后，表面覆盖土工布进行养护。前三天是水化热的高峰期，采用温水进行湿润养护，其余时间采用喷淋保湿养护，累计养护时间为14d。

2.2 预应力施工

合拢段混凝土强度达到设计的90%，弹性模量达到设计的80%，且不低于5d龄期进行预应力施工。

2.3.6 体系转换施工

体系转换步骤及方法：

（1）边跨合龙及支座转换

边跨合龙段是利用边跨直线段延长支架上立模灌注混凝土；待混凝土达到设计强度后张拉部分钢绞线束，然后拆除边跨支架和模板。3#、4#、5#号墩墩身经过临时支座与梁体固结，构成T 型刚构体系。

先将永久支座抄死，后拆除临时支座，即将活动支座临时变成固定支座，抄死后，必须保证在梁体自重的用下，支座能水平移动。

抄死的方法：将活动支座的顶、底板在顺桥向的两侧用钢板临时焊接，形成固结的约束。

（2）调整悬臂端高程

在桥台上设置千斤顶，利用千斤顶的起落，使梁的悬臂端或升或降，使其支座两侧悬臂标高相吻合（或符合纵向要求）。

（3）现场体系转换

按照设计要求，施工完18a段和19a后，解除3#墩0#块临时支座；施工完18b和17f后，解除4#墩0#块临时支座；施工完19f后解除5#墩0#块临时支座，至此完成梁体受力体系的转换。

3 取得效果

天生峡双线特大桥是六沾铁路复线三大重点控制性工程之一，为全线最高、跨度最大桥梁，也是全线唯一的悬浇梁。施工中，通过优化挂篮结构、精确线形控制、严控预应力张拉及真空压浆、细化合拢段各关键工序等方案的实施，大桥精确、顺利合拢，中跨合拢段最大两悬臂端相对高差5mm、中线偏差4mm，精度完全满足规范要求。既保证了施工质量安全，又节约了投资。各方对工程质量、进度给予了高度评价，多次受到通报表扬，为企业赢得了良好的声誉。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。