1、1跨繁忙国道高速公路刚构连续梁逆向合拢施工技术摘要：由于外界原因，主桥边墩无法按计划施工，原设计的先边跨、后中跨的合拢顺序无法按期实施，而工期又十分紧张，通过调整连续梁合拢顺序，消除中跨挂篮长时间停留在国道上方的安全风险，确保工程安全可控，在边墩施工完成后能及时完成合拢，节约不少工期。 Abstract： Due to external reasons， the main bridge pier can not be constructed according to the plan. The closure sequence of the first side span and the re
2、ar middle span of the original design can not be implemented on schedule， and the construction period is very tight. By adjusting the continuous beam closing sequence， the safety risk of middle hanging basket long-time staying above national road is reduced to ensure project safety under control. Af
3、ter completion of side pier construction， the closure can be done in time， saving a lot of time. 关键词：刚构连续梁；合拢顺序；优化调整 Key words： rigid continuous beam；closing sequence；optimal adjustment 中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）07-0131-03 20 引言 在当前城镇化不断扩张的形势下，道路建设规模越来越大，不少项目面临征拆量大、征拆难的问题，进而引起安全、质量、工期
4、方面存在不可预见的风险，许多结构物的施工工序无法按照设计要求实施，这就需要从工艺方案上进行优化，以保证在满足设计要求的前提下消除各项风险，以便兑现投标承诺，维护企业信誉。 1 工程概况 大广高速公路佛子凹大桥主桥以 38.5+70+46.5m 刚构连续梁跨越G105 国道，中跨合拢段截面中心线梁高 2m，腹板厚 50cm，底板厚度32cm，顶板厚 28cm，合拢段长 2m；边跨合拢段梁高 2m，顶板厚 30cm，腹板厚 55cm，底板厚 32cm；合拢段砼 21.7 方，重 56.4 吨。边跨直线段砼分别重为 346.3 吨和 105.3 吨。 2 合拢段施工工艺流程 见图 1“合拢段施工工艺
5、框图” 。 3 中跨合拢 3.1 施工准备 悬臂梁段浇注完毕，3#墩中跨挂篮退行至 7#块，边跨退 1.5m（即下挂篮前下横梁位于 9#块断面往里 50cm 处，锚固等施工工序见小边跨直线段及边合拢段施工）在此中跨 9#块位置施加配重 P0（此配重根据现场实际挂篮重量、施工机具等施工荷载确定。现场单侧挂篮重 64t，根据距中墩位置弯矩平衡原理，施加配重 F=（64*30.5-64*27）/30.5=7.4t）使整个 T 构保持平衡。2#墩 9#段悬臂施工完成后，中跨挂篮及边跨挂3篮同时行走至 9#、9#块（作为边跨配重）保证整个 T 构保持平衡。清除箱顶、箱内的施工材料、机具，用于合拢段施工的
6、材料、设备有序放至墩顶。测量记录近期气温变化规律。 3.2 模板就位及安装 中跨合拢梁段采用单侧挂篮合拢施工，安装步骤为：将挂篮整体前移至合拢段另一悬臂端；挂篮前下横梁行走至另一悬臂端内 50cm 处，采用 4 根？准 32 精轧螺纹钢锚固于翼缘板及底板（锚固孔在 9#段砼浇筑时提前预埋） ；在挂篮底模分配梁上面铺方木及竹胶板做底模，调整底模高度，底模安装完成；用钢丝绳牵引外滑梁移到另一悬臂端相应位置用精扎螺纹钢锚固，安装侧模。 3.3 设平衡重 在合拢悬臂端采用水箱中加水的方法设平衡重，边跨悬臂端采用钢绞线配重，两边所加平衡重吨位由施工平衡设计确定，配重及合拢步骤见图 2“合拢段施工过程示意
7、图” 。 施工挂篮前移，中跨合拢底模侧模安装，加配重水箱。钢筋绑扎，预应力管道安装，合拢锁定。浇注混凝土时间选择为夜晚最低温度时，逐级卸除水箱配重。当合拢段预应力张拉及锚固完毕后，将合拢模板拆除。 3.4 普通钢筋及预应力管道安装 在地面集中加工成型普通钢筋，运至合拢段绑扎安装，绑扎时将劲性骨架安装位置预留，等劲性骨架锁定后补充绑扎。底板束管道安装前，4应试穿所有底板束，检查其是否?于正常状态，一旦发现问题及时解决。为保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通，合拢段底板束管道采用钢管，或者用双层波纹管替代，管道内穿入钢绞线芯模。其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。 3.5 合拢锁定 合拢前使梁
8、两悬臂端临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中发生明显的体积改变，锁定时间按合拢段锁定设计执行，临时“锁定”是合拢的关键， “锁定”时用两个500t 穿心千斤顶在腹板中线内侧一米位置处对称施加 100t 水平顶推力（即每个千斤顶施加 50 吨力） ，然后焊接劲性骨架。锁定设置的钢支撑提前预埋，9#段浇筑砼前在梁体内预埋 20 号槽钢，然后再用连接钢板和20 号槽钢与预埋槽钢连接。 3.6 浇注合拢段混凝土 3.7 预应力施工 合拢段永久束张拉前，采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温以减小箱梁悬臂的日照温差。底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅通，待合拢段混凝土达到设
9、计规定强度和相应龄期后，张拉底板及顶板钢束（张拉顺序为先长后短） ，按照设计要求的张拉吨位及顺序双向对称进行张拉。横向、竖向预应力施工同箱梁悬灌梁段施工，合拢段施工完毕。 3.8 拆除模板及挂篮后退至 3#段位置，吊车拆除 3.9 平衡设计 平衡设计的目的是为保持合拢段砼浇筑过程中梁体的平衡，平衡设5计过程中应坚持对墩位弯矩平衡的原则，其施工荷载主要包括以下方面：合拢段混凝土重；直接作用于悬臂的荷载；合拢吊架自重及混凝土浇注前作用于合拢吊架的荷载。 在合拢锁定之前将平衡配重加到相应悬臂端，能够有效避免薄弱处受剪破坏。 合拢段挂篮施工，由于下方为国道，混凝土采用地泵输送。为避免混凝土开裂，合拢段
10、混凝土选择非温度急剧变化日夜间最低时进行浇注，混凝土的浇注速度每小时 10m3 左右，3-4 小时浇完。 3.10 当张拉、封锚完毕后，拆除模板 3.11 体系转换 悬臂端浇筑完成，待砼强度达到 90%以后，张拉三向预应力，拆除中墩临时支墩；采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重，两个 T构承受合拢段配重不同，挂篮转换成的合拢吊架锚固于两个悬臂段，各自承受合拢段钢筋砼的一半荷载，即 28.2t，在每个 T 构的悬臂段位置配重 28.2t 的合拢配重，然后在中跨合拢段施加 100T 水平顶推力，然后安装中跨合拢段临时刚性连接；浇筑合拢段，同时等重卸载中跨配重；待强度达到 90%以上，张拉锚固中跨
11、底板纵向束及顶板钢束（先长后短），然后张拉横向钢束，完成中跨体系转换；拆除模板，完成第一次结构体系转换。 4 边跨合拢施工 4.1 边跨合拢段支架及模板 6边跨合拢段采用挂篮施工，同中跨合拢施工。 4.2 设平衡重 采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重，悬臂端与直线段承受合拢段配重相同，各自承受一半荷载，即各自添加 28.2t 边跨合拢配重。4.3 大边跨（46.5m）合拢 “T 构”悬臂浇注及边跨等高度现浇段施工完毕。挂篮行走至现浇段位置。锚固前下横梁及导滑梁，模板安装，加水箱配重，钢筋绑扎，预应力管道安装，边跨合拢段锁定。浇注混凝土选择当天最低温度时间。待强度达到 90%后，张拉及封锚边
12、跨合拢段预应力，拆除边合拢段挂篮。 4.4 普通钢筋及预应力管道安装 在地面集中加工成型普通钢筋，运至合拢段绑扎安装，绑扎时预留劲性骨架安装位置，锁定劲性骨架后补充绑扎。底板束管道安装前，应试穿所有底板束，检查其是否处于正常状态，一旦发现问题及时解决。为保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通，合拢段底板束管道采用钢管，或者用双层波纹管替代，管道内穿入钢绞线芯模。其余预应力束及管道安装同箱梁悬灌梁段。 4.5 合拢锁定 合拢前使梁两悬臂端临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中发生明显的体积改变，锁定时间按合拢段锁定设计执行，边跨合拢按照设计配重完成后焊接劲性骨架，
13、完成7合拢锁定。 4.6 浇注合拢段混凝土 4.7 预应力施工同中跨合拢段施工 4.8 体系转换，拆除模板，完成边跨体系转换 5 小边跨（38.5m）合拢施工 小边跨合拢段模板同直线段一起安装，待直线段施工完成后，再进行边跨合拢段的施工。小边跨合拢段的模板的刚性构架受力不同，因此对合拢段的平衡重施加与大边跨合拢段的平衡重施加不同。合拢段施工受力如图 3。 q=56.42=28.2t/m； 因此 9#段前下横梁受力为：P=34.7t； 故在合拢段浇筑时配重：34.7t。 其他工序同 46.5m 大边跨合拢段施工。 6 挂篮拆除 施工完成合拢段后拆除挂篮，由于挂篮的单件重量不超过 5t，中跨挂篮退
14、至 3#段位置采用塔吊均可满足拆除需要。边跨采用两台吊车拆除。挂篮拆除遵照如下顺序：拆除挂篮侧模型系统拆除挂篮底篮系统（纵横向型钢支架）拆除吊带系统拆除挂篮横向连接件拆除挂篮主桁架拆除走形导梁。 注意事项：正式开始挂篮拆解作业前，应先对施工所用各项设备进行全面检查，确保其处于正常状态，同时安排专人负责指挥和指导。 8挂篮的拆除是高空作业，每道工序都至关重要，必须确保一道工序无误后，才能开始下一道工序。 7 2m 直线段施工 佛子凹大桥主桥（38.5+70+46.5）悬臂浇筑连续刚构小边跨直线段顶板宽 1630cm，底板宽 830cm，佛子凹大桥前期因 4#墩征拆等因素影响，导致施工工期紧张，左
15、幅 3#墩直线段长 234cm，其中?w 梁上承重114cm，悬臂长 120cm，悬臂度短，重量小，为满足是工工期，对左幅 3#墩直线段（11段）及边跨合拢段的施工方案进行优化，原设计直线段施工方案为碗口支架，优化为直线段模板分配梁一端在挂篮前下横梁受力，另外一端在盖梁顶面受力，现场施工图如图 1。在施工过程中，温度以及直线段浇筑过程悬臂段会出现下挠，会对直线段砼及支座有影响，需采取以下措施来保证施工质量。 7.1 结构搭设前准备 佛子凹大桥左幅 3#墩 9#、9#段浇筑砼前，在箱内、翼缘板离断面 50cm 处预埋内径 50 波纹管，箱内 3 个，翼缘板每侧 2 个。待悬臂段完成后（即 9#、
16、9#段张拉、压浆完成） ，3#墩中跨、边跨挂篮同步后退，挂篮签下横梁一直退后至 9#、9#断面后 50cm 位置，即边跨挂篮前下横梁锚固位置，然后锚固前下横梁。配重，按设计在中跨及边跨9#、9#段各配重 28T，现场采用砼预制块及水箱。边跨 9#断面高程监测。为防止温度引起的梁体下挠对直线段施工的影响，对边跨 9#段高程进行监测。挠度监测点布置：0#块位置埋设基准点，保证基准点能够监测到 9#断面的观测点，9#断面共布置 4 个点。挠度的监测方法。在99#断面设置观测点，对箱梁上的监控点进行观测。观测方法采用水准仪测量法。利用 0#块设置的基准点测量 9#段的四个监测点，且四个观测点组成闭和水
17、准路线进行观测。连续监测一周。通过对 9#断面埋设的观测点的观测，温度度 9#断面引起的挠度最大 9mm，在悬臂段下挠过程中，直线段以支座横向中心线为旋转轴线随悬臂段下挠而变化，支座中心至梁端距离为 54cm，支座中心至挂篮前下横梁距离为 420cm，可算出直线段端部最大竖向位移为：f=54/420*9mm=1.2mm。为尽量消除温度引起的下挠对梁体支座及端部砼的影响，选择夜间温差小的时候浇筑，待第二天九点左右，砼已达到部分强度，可以最大可能的消除温度引起的下挠对直线段的影响。 7.2 支架安装 底板分配梁采用 25 号工字钢，在盖梁和挂篮前下横梁上按间距 30cm布置，分配梁上横向采用 10
18、10 方木按 30cm 间距布置，底板面层采用15mm 后竹胶板，翼缘板下按 60120 间距布置钢管架。 7.3 直线段浇筑过程中砼自重引起的悬臂段下挠 为消除在浇筑直线段砼过程中砼自重对悬臂段的影响，采取配重的方式消除。直线段砼受力如图 4。 直线段 1.2 的重量约为 54.6T，则 q2=54.6/1.2*10=455kN/m。因 4#墩原设计图中已设置 12cm 的偏心，已考虑到直线段对盖梁及墩柱受力情况，可不做对其的受力检算。前下横梁距离 9#段端头距离为 50cm，合拢段为 2m，以前下横梁为支点计算。 力矩平衡原理可计算悬臂段受力为： 104551.20.6=F3.7 F=88
19、.54kN 在中跨合拢段施工完成后，对悬臂段处施加 88.54KN（即 8.854T）的水箱，在浇筑直线段过程中，边浇筑砼边放水，保证浇筑过程中悬臂段位置受力基本不变。 8 结束语 佛子凹大桥由先合拢边跨、后合拢中跨，调整为先合拢中跨、后合拢边跨后，最大限度地利用了既有挂篮设施，节省了大量人力、钢材、资金，施工方便快捷，有效解除了边跨无法按期合拢带来的安全风险和工期风险。 参考文献： 1张治成，叶贵如，陈衡治，徐兴.大跨度桥梁施工控制结构分析计算方法J.浙江大学学报（工学版） ，2004（02）. 2江?荆秀芬，石雪飞.桥梁施工监控测试中混凝土实测徐变应变的计算方法J.桥梁建设，2005（S1）. 3陈太聪，苏成，韩大建.桥梁节段施工过程中混凝土收缩徐变效应仿真计算J.中国公路学报，2003（04）.
