1、浅析高速公路大跨度连续梁体系转换施工技术摘要：本文以笔者施工的太澳高速公路济晋段龙凤沟大桥为实例，简析大跨度连续梁合拢段按照“先边跨后中跨”的施工顺序，采用“外劲性骨架+临时预应力索”进行合拢口锁定及连续梁体系转换的施工技术措施。 关键词：工程施工技术；连续梁；体系转换 Abstract: based on the construction of highway JinDuan too Australia has dragon groove bridge as an example, the analysis of long span continuous beam for closed in
2、 accordance with the “first across the edge after across“ construction order, use “the strength of prestressed cable skeleton + temporary“ mouth closed lock and continuous beam system conversion of the construction of the technical measures. Keywords: engineering construction technology; Continuous
3、beam; System conversion 中图分类号： U412.36+6 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 龙凤沟大桥主梁全长 260m，70+120+70m 连续刚构，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，采用挂篮悬臂灌筑施工。下部结构为双薄壁空心墩，最大墩高 63m，包括 1#、2#共两个“T”构，两个 8.85m 的现浇段，边中跨三个 2m 合拢段，主梁混凝土强度等级为 C55，箱梁 0#、1#块采用托架施工，箱梁 2#14#块采用挂篮悬臂灌筑施工。箱梁顶宽 12.25m，底宽 6.5m。 2 连续梁体系转换原理 悬臂连续梁在采用挂篮悬灌施工阶段，墩梁之间采用临时刚结，梁体
4、为单构悬臂状态，鄂浇注后，墩梁间的临时刚结得以解除，梁体变为带悬臂的简支梁结构。在边跨合拢段浇筑后，中跨合拢段由劲性骨架临时刚性连结，并浇注中跨合拢混凝。中跨的合拢是梁体从单悬臂向连续梁转换，同时也是梁体从静定结构向超静定结构的转换，完成由临时刚结单构悬臂梁到连续梁结构的体系转换。 3 施工前准备工作 3.1 监控量测准备 3.1.1 为了减少合拢段两悬臂端的高程和轴线偏差，需对合拢段两侧的对称块件进行高程联测，中跨合拢段两侧标高调整采用压重的方法进行线型调整。 3.1.2 合拢前对环境温度和梁体温度及梁端高程、梁段长度进行 24 h 跟踪观测，以便掌握温度变化与高程及梁长变化的关系，为刚性锁
5、定及合拢时间的选择提供可靠的依据。 3.1.3 在合拢段施工过程中，对以下情况进行测量监控。 挂篮拆除或移动前、后；换重压载后；反力支架安装后；劲性骨架锁定前、解除后；合拢段混凝土浇筑后；边跨底板束张拉后； 临时固结解除后；边跨底板预应力张拉后； 中跨底板预应力张拉后；反吊支架拆除后。 3.2 施工机具准备 完成施工机械、张拉设备的标定，配重块或配重水箱的制作，以及人机料等工作，为合拢做好充分的准备工作。 4 边跨合拢段施工 4.1 挂篮后移 当悬灌至合拢段时,主墩上的两个挂篮对称地向 0#段后移一定距离(以不影响合拢段施工为原则） ；待中跨合拢段施工完成后，4 个挂篮再同步对称拆除。 4.2
6、 支架搭设 边跨合拢段支架与边跨现浇段支架一起搭设，边跨合拢段支架搭设时，应考虑悬灌 14#段时挂篮的影响。 4.3 底、侧模安装 底、侧模在安装和混凝土浇筑过程必须注意检查合拢段外模与已施工完成的边跨现浇段和悬灌混凝土结合紧密情况，防止漏浆。 4.4 底、腹板钢筋及预应力管道 因合拢段钢筋和预应力管道布置密集,再加上劲性骨架干扰,钢筋和预应力管道安装较困难,必须认真掌握图纸,做好技术交底工作，特别是合拢段纵向预应力管道安装时，必须高度重视接头管的安装质量，防止漏浆堵管现象。 鉴于边跨合拢段至边墩梁段的距离不大，所有的预应力管道在合拢段混凝土浇筑前应穿直径略小的 PVC 管。除腹板部分内模通过
7、与外侧模采用对拉杆加固外，顶板部分和底、腹板倒角模板应采用钢管支架配顶托加固，并在混凝土浇筑过程作好防漏浆监测和处理工作。 4.5 内模安装 待底、腹板钢筋和预应力管道经检查合格后方可进行内模安装。合拢段内模可采用木模，过人洞模型应提前加工成型，整体吊装上桥安装。4.6 顶板钢筋及预应力管道安装 同底腹板钢筋及预应力管道施工。 4.7 临时刚接安装 4.7.1 劲性骨架施工 临时刚性连接安装采取在在合拢段相邻节段上预埋55045020mm，钢板与 I28 工字钢焊接，作为体外劲性骨架，工字钢的长度可根据合拢段实测长度适当调整(见图 1)。 图 1 临时刚接安装时应注意以下事项： 合拢前几天连续
8、观测昼夜温度变化、合拢口高程变化、合拢口长度变化，确定温度变化与高程、长度的关系，选定适当的安装时间。 劲性骨架安装必须按照方案图严格执行，安排技术水平高、责任心强的焊工负责焊接确保安装质量，所有结构焊缝必须全部满焊，焊缝高度不小于 8mm。 劲性骨架的锁定应在当天最低温期间(早晨 05 点)内完成，且尽量缩短锁定焊接时间，实际施工时可提前将合拢口一侧的劲性骨架焊接好，锁定时采用四台焊机同时焊接，以缩短锁定时间。 劲性骨架箱梁内锚固预埋件，应根据方案图要求在 A6、B6 段和支架现浇段施工时安装好，定位准确。 4.7.2 临时张拉钢束施工 劲性骨架焊接锁定完成后，应立即进行临时钢束的张拉，四束
9、临时钢束的张拉应在 1.5 小时内完成。施工时，应提前将千斤顶安装等准备工作做好。待合拢段混凝土强度达到设计要求后,再将临时钢束张拉至设计吨位。 4.8 边墩支座约束的解除 合拢段锁定后应立即解除边墩上下支座临时约束。 4.9 混凝土的浇筑 合拢段混凝土强度要求一般与其它悬灌节段强度一样，但是为了保证合拢段的施工质量，实际施工中合拢段的混凝土强度等级要提高一个等级，且采用微膨胀混凝土。 合拢段混凝土采用拌合站集中生产、罐车运输，要求与一般悬灌段混凝土生产、运输相同,连续梁合拢必须遵循低温灌筑、既拉又撑的二大原则，即在合拢前使 2 个共轭的悬臂端临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在
10、灌筑及早期硬化过程中发生明显的体积改变，同时合拢前必须在悬臂梁上部采取草袋覆盖防晒及浇水降温措施。使梁上、下的温度差趋于最小，以减小悬臂段的挠度。混凝土浇筑时间定在全天最低温度、温差变化小的时段进行，一般选择在晚上的 12 点第二天清晨 6 点(气温以 1520为宜)，可保证合拢段新浇注的混凝土处于气温上升的环境中，在受压状态下达到终凝。合拢段混凝土浇筑完成后，应加强混凝土养护，减小混凝土收缩，顶板持续洒水达至设计强度的80%，合拢段混凝土养护期间，应禁止施工荷载上桥，避免扰动开裂。 4.10 边跨合拢段钢束张拉 4.10.1 张拉 当浇筑混凝土强度和齡期到达设计要求时方可进行张拉（若设计有规
11、定则应按设计执行） ，张拉的顺序按照设计张拉顺序进行张拉，采用张拉力和伸长值双控，伸长值容许误差控制在6%以内，同一断面的断丝率不得大于 1%，更不容许整根钢绞线拉断； 张拉过程如下：0初应力 15k张应力 100k，持荷 3min后回油； 伸长量较大时应采用两次或多次张拉，此时应注意控制千斤顶的伸长值不超过千斤顶的行程 20cm； 为了消除钢铰线束不直和初始受力不均的影响，一般应在张拉力达到一定初始值之后，再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力（取设计张拉力的的 15%）状态下标注伸长量起始记号，用量测值和理论计算值复核； 若伸长量不足或过大，要及时分析原因，一般是管道布置不准，增大孔
12、道摩阻，应力损失过大，有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。总之要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工。 4.10.2 锚固 松开送油油路截止阀，张拉活塞在预应力筋回缩下回程若干毫米，工作锚片锚固好预应力筋； 关闭回油油路截止阀，向回程油缸送油，活塞慢慢回程到底； 按顺序取下工具夹片、工具锚板、张拉千斤顶、限位板。 4.10.3 管道压浆 一般在张拉后 24 小时内往张拉孔道内压浆，如不能及时压浆，应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀，以防滑丝； 压浆采用真空辅助压浆工艺。 4.10.4 封锚 在距工作夹片 3cm 处，切除多余的预应力筋，用混凝上
13、封住锚头；切割多余的钢绞线一般用砂轮切割机。 5 中跨合拢段施工 5.1 挂篮后移 中跨合拢段支架模板，利用较晚完成 16#悬臂段浇筑的中跨侧挂篮施工，另外一个主墩的中跨侧挂篮退回两个节段且不影响合拢段施工，待合拢段浇注完并且强度起来张拉结束后，移除所有挂篮。 中跨合拢段施工前，应在合拢口两侧梁端预埋挂篮施工中跨合拢段前吊杆、后锚等预留孔道。 5.2 钢筋安装、内模安装、临时刚接安装同边跨合拢段相关内容 5.3 合拢段配载 合拢段两侧配载大小为合拢段混凝土重量的 1/2，根据计算合拢段悬臂两端分别配重 29.65T。 合拢段计划配载采用 111.2 米的混凝土块配重。 灌筑速度，按照等重量原则
14、同步移动配重混凝土块减载，减载工作由专人指挥完成，做到混凝土浇注完成配载压重也全部卸去。 5.4 主墩支座约束的解除 中跨合拢段临时钢束张拉结束后，混凝土浇筑前应对主墩纵向活动支座约束进行解除，解除方法同边跨内容相同。 5.5 混凝土浇筑 中跨合拢段混凝土浇筑同边跨合拢段混凝土施工相同。混凝土浇筑前须对中跨合拢段两端节段进行换重，在浇筑混凝土过程中，根据混凝土浇筑速度，同步移动配重混凝土块卸掉相同重量。 5.6 剩余钢束的张拉压浆施工 中跨合拢段混凝土强度达到设计要求后，将临时张拉钢束张拉至设计吨位然后锚固，剩余所有钢束以及合拢段竖向和横向筋的张拉按照设计图中的张拉顺序进行张拉。边跨底板、中跨
15、底板和顶板备用钢束（预留管道和锚垫板）应在全桥所有预应力钢束张拉压浆完毕后做压浆封闭处理。 6 桥梁体系转换施工 桥梁体系转换施工主要包括滑动支座约束解除、临时支座拆除和后期预应力张拉等内容，其施工顺序应严格按照设计文件规定进行。在桥梁合拢段施工过程中，主梁由悬臂状态向固定状态转变，桥梁体系转换施工也同步进行，此时梁段是处于比较复杂的受力状态，其施工的好坏将直接影响到整个桥梁的结构安全和质量，因此在施工时需注意以下事项： 保证劲性骨架及临时预应力束的施工质量，因为劲性骨架及临时预应力束锁定的好坏将决定着合拢段的施工好坏。 滑动支座和现浇段的约束应及时解除，保证现浇段能随主梁温度变化自由伸缩。
16、临时支座拆除应严格按照设计要求的时间和方法进行，确保桥梁整个体系与设计一致。拆除过程中应注意避免损伤墩身及箱梁混凝土，对割除的临时固结钢筋端头进行封堵防锈处理。并及时监测、记录合拢段两侧结构标高的变化。 后期预应力束一般比较长，制索、穿索及张拉施工均比较麻烦，应认真做好施工组织安排和施工质量控制工作，确保成桥质量。 7 结束语 通过对龙凤沟大桥连续梁施工的阐述，进一步提高了对高速公路连续梁施工技术及体系转换的认识，为以后类似桥梁的施工积累了丰富的经验。 参考文献： 1客运专线铁路桥涵工程施工技术指南M.北京.中国铁道出版社,2005. 2铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定M. 3铁路混凝土工程施工技术指南M.北京.中国铁道出版社,2005. 4铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准M.北京.中国铁道出版社,2004. 5客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准M.北京.中国铁道出版社,2005. 6铁路混凝土工程施工质量验收补充标准M.北京.中国铁道出版社,2005. 7章韵.铁路客运专线悬灌连续箱梁体系转J.石家庄铁路职业技术学院学报,2010.9(1)33-35.
