1、麻车大桥主桥设计与施工摘要：麻车大桥主桥为 72m+120m+72m 的预应力混凝土变截面连续箱梁。本文首先介绍了主桥的设计、构造特点，然后着重从结构计算上、施工方法和特点上阐述和分析了大跨度连续梁的设计施工特色。本文的分析结果可为同类桥梁设计施工提供参考。 关键词：连续箱梁；设计；结构计算；施工 中图分类号：TU318 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 麻车大桥为某高速公路上的一座控制性工程。桥梁孔径布置为：230m+72m+120m+72m430m，桥梁总长 447.7m。主桥采用72m+120m72m 的预应力砼变截面连续箱梁；引桥采用 2x30m、4x30m 预应力砼组合小箱
2、梁，先简支后结构连续。桥型布置图见图 1 所示。 图 1 桥型布置图（单位：厘米） 2 结构设计和计算 2.1 技术标准和设计荷载 荷载等级：汽车荷载等级公路级；人群荷载3.05kN/m2。设计车速：80 公里/小时。行车道宽度：2净9.75 米。桥梁宽度：0.5 米（防撞护栏）+1.75 米（非机动车道+人行道）+2x3.75 米（行车道）+1.75 米（非机动车道+人行道）+0.5 米（防撞护栏）=12.0 米。桥面横坡：2%。设计洪水频率：1/100。 主桥设计主要考虑了以下几种作用： （1）恒载：箱梁自重,防撞护栏,桥面铺装。 （2）活载：汽车荷载等级公路级；人群荷载3.05kN/m2
3、。 （3）施工荷载：主要为挂篮荷载,挂篮荷载受力作用点的结构形式,设计挂篮自重（包括模板及临时机具）以悬浇节段的最大重量的 0.5 倍作控制。 （4）支点不均匀沉降：按每个桥墩可能出现最大相对沉降 1cm 来考虑。 （5）温度影响：均匀温度，梯度温度。 2.2 构造特点 主桥箱梁采用变截面连续箱梁，根部（中支点）梁高 7.0m，跨中高度 3.1m，梁底曲线采用二次抛物线。箱梁采用单箱单室直腹板断面，顶宽 12m，底宽 6m，悬臂长 3m，顶板厚度 28cm，底板厚 32100cm，腹板厚 5070cm。箱梁设三向预应力，纵向采用高强度低松弛钢绞线，大吨位群锚体系；竖向采用精轧螺纹钢筋，该预应力
4、筋在施工中可兼作挂篮的后锚点；横向采用高强度低松弛钢绞线，扁锚体系。箱梁断面见图 2所示。 主桥桥墩采用实心墩，顺桥向 4.5m，横桥向 7.0m，墩高 9.6m。主墩基础采用 6 根 D1.6m 钻孔灌注桩。边墩基础为 4 根 D1.6m 钻孔灌注桩。 图 2 箱梁典型断面图（单位：厘米） 2.3 结构计算 主桥部分的内力分析按照三跨连续梁的施工顺序考虑施工各阶段不同受力体系计算。本桥的施工采用悬臂浇筑，共分 59 个施工阶段，以浇筑节段砼，张拉相应钢束，移动挂篮为一个标准循环。主桥箱梁共离散为 86 个单元，87 个节点。根据不同施工阶段结构受力体系、荷载、预应力、解除多余约束、支座不均匀
5、沉降、温度变化等进行了内力及位移的计算,同时考虑预应力前期损失如混凝土收缩、徐变、钢筋松弛、弹性压缩引起预应力变化。在主桥箱梁浇筑完毕,结构体系转变为三跨连续梁状态,张拉完预应力钢束后,然后施工桥面铺装,安装防撞护栏等二期恒载。结构在使用状态下进行活载内力计算。计算结果如下图所示。 图 3 结构应力计算结果（单位：Mpa） 计算分析表明，无论是施工阶段还是营运阶段，结构的各项指标均能满足规范关于全预应力构件的要求。主桥下部结构（实体墩、承台）经计算可以满足船舶撞击力的要求，同时采用了橡胶护舷作为桥墩或承台的柔性防护设施。 3 施工重点及注意事项 3.1 临时固结体系的施工 在预应力砼变截面连续
6、箱梁（以下简称箱梁）施工时，为了保证主墩的稳定和安全，设计采用临时固结体系，以承载箱梁两悬臂偶尔出现不对称荷载作用时的影响，保证本桥施工安全及悬臂的施工倾覆稳定。在 3#、4#墩分别设置二排长 70cm，宽 50cm 12 块的临时固接垫块和29632 的精轧螺纹钢，临时固接采用硫磺砂浆混凝土。 图 4 临时固结体系示意图 3.20 号块施工 1） 0 号块件支架 52.8mm 钢管桩上搭设纵横二组两片贝雷桁架，钢管桩支承于承台并与墩身联结，上部用型钢拼（焊）接而成，具有足够的强度和刚度。贝雷桁架搭设完成先进行预压，以排除非弹性变形。因 0#块梁段较高，实体墩砼方量较大（141.5m3） ，支
7、架底模面积较小（27m2） ，单位面积压重量大（5.24 吨） ，采用砂袋与钢筋堆载压重方法进行加载预压。 2）支架预压及预拱度设置 压载试验方法如下： 预压荷载为 110%箱梁自重，以消除支架的非弹性变形。预压采用采用砂袋或钢筋相结合。 影响预拱度的主要因素有： 支架系统本身结构重量和新浇筑混凝土重力而产生挠度，其刚度又受新浇混凝土初凝影响； 支点沉降 ；混凝土箱梁产生的弹塑性变形，包括各支点反力的影响；预应力产生弹塑性变形。 预拱度按二次抛物线设置，根据以上主要因素计算出预拱度的理论值。在实际施工中，须监测混凝土箱梁的挠度变化情况，以验证预拱度设置的准确性，取得经验数值，来校正计算值。监测
8、的内容包括：支架在装上底模板后自重作用下的挠度； 内模和钢筋重力作用下的挠度；浇筑混凝土过程中的挠度变化； 箱梁在预应力作用下的挠度。 3.3117 号节段挂蓝悬浇施工 边跨及中跨节段 1#-17#、节段采用挂蓝悬浇施工。在 0#块现浇完成后，在其顶面上拼装挂蓝棱形桁架（挂蓝的几何尺寸、所用材料见附图） 。挂蓝拼装完成并前移到位后，先用钢筋及砂包相结合进行压载试验（加载重量为 1#节段重量的 1.1 倍） ，并观测数据，根据挂蓝的弹性变形，获取各个节块不同重量时的挂蓝和主梁、分配梁的弹性变形值，以便在施工过程中调整节段挠度控制值。然后进行立模、安装钢筋、浇筑砼。本工程拟采用不对称菱形挂蓝施工，
9、挂蓝每片菱形桁架长 12 米，高 4 米，各部件采用大结点联接拼装，拼装后的二片菱形桁架间距为 5.60 米，挂蓝设计重量为 41.71T，与最大 4#节段折重量比为 0.341，为轻型挂蓝。 3.4 边跨及中跨合拢段施工 全桥两个 T 构的边跨合拢段同时进行。合拢顺序为先边跨后中跨，在边跨合拢施工结束并张拉了预应力束后，再进行中跨合拢段的施工，合拢段拟采用吊架施工，吊架底板采用挂蓝底板，底板重量约为 15.49吨，基本与设计吊架重量相符。 合拢段混凝土采用平衡法浇筑,在相应的最后梁段安装合拢段梁体混凝土重量一半的砂袋。在边跨合拢时,为消除 T 构梁体悬臂两端的不平衡弯矩,在相应 T 构另一侧
10、的中跨最后梁段上同时加载。在合拢段混凝土浇筑过程中,安排专人按照合拢段混凝土的浇筑速度,将砂袋用浮吊吊离,使浇筑混凝土的增重与砂袋卸载的减重保持一致 。 本桥合拢段施工工艺流程为：边跨合拢段吊架安装外侧及底模板就位绑扎底腹板钢筋及预应力内模安装顶板钢筋及预应力安装悬臂端压配重在温度最低时刻锁定劲性骨架并浇筑边跨合拢段 (同时按浇筑速度卸载配重)当砼强度达 100%时张拉边跨合拢束拆除边跨合拢段临时锁定拆除边吊架及 0#块墩顶固结,体系转换为单悬臂结构安装中跨合拢段吊架及模板安装底、腹板钢筋及预应力内模安装顶板钢筋及预应力安装悬臂端压配重在温度最低时刻锁定劲性骨架并浇筑中跨合拢段砼(同时按浇筑速度卸载配重)当砼强度达 100%时张拉中跨合拢段拆除中跨合拢段临时锁定拆除中跨合拢吊架体系转换成三跨连续梁，并完成全桥合拢。 4 结束语 麻车大桥主桥跨度较大，为主跨 120 米的变截面连续箱梁，本文首先介绍了结构的设计、构造特点，然后对结构进行了静力计算，计算结果表明结构的各项力学指标满足规范要求。最后，针对本桥施工上的几个重点展开分析和阐述，给出了本桥的施工方案和技术措施。
