跨京滬高速公路懸臂澆筑連續(xù)箱梁合攏段施工技術(shù)

衣文杰

摘要:合攏段施工是懸臂現(xiàn)澆箱梁施工的技術(shù)重點(diǎn)，本篇以跨京滬高速公路連續(xù)梁合攏段的施工工藝，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工的情況闡述了該橋合攏段的施工技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞: 懸臂澆筑; 合攏段施工; 體系轉(zhuǎn)換; 線形控制

Abstract: the construction stage is folded cantilever cast-in-place box girder construction technical key, this to cross the beijing-shanghai expressway folded continuous beam section of the construction technology, combining with the construction of the bridge section of the paper closed construction technical measures.

Keywords: cast-in-place cantilever method; Fold period of construction; System transformation; Linear control

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1連續(xù)梁工程概況

跨京滬高速公路連續(xù)梁位于新建京滬高速鐵路天津特大橋I DK83+972.58處，梁全長(zhǎng) 177.5m，一聯(lián)三孔（48.75+80+48.75）m,該連續(xù)梁為預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁，采用懸臂澆筑法施工。

箱梁為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)，中支點(diǎn)梁高6.65m，跨中9m直線段及邊跨13.25m直線段梁高3.85m，梁底下緣按二次拋物線變化。箱梁頂寬12.0m，底寬6.7m。頂板厚除梁端附近外均為40cm，底板厚度40至100cm按直線線性變化，腹板厚48至60cm，60至90cm，按折線變化。

全梁采用懸臂澆筑法施工，邊跨梁長(zhǎng)48.75m，分為13個(gè)梁段，中跨梁長(zhǎng)80m，分為21個(gè)梁段，全梁共47個(gè)梁段，其中邊跨合攏梁段和中跨合攏梁段長(zhǎng)均為2.0m。

2合攏梁段施工技術(shù)

采用先邊跨后中跨對(duì)稱合攏的順序，其混凝土澆筑時(shí)間要在當(dāng)天溫度最低的凌晨時(shí)間進(jìn)行，邊跨直線段采用滿堂式碗扣支架施工。

2.1邊跨合攏段施工

2.1.1采取低溫合攏。為避免新澆混凝土早期受到較大拉力作用，合攏段混凝土澆筑時(shí)間，應(yīng)選在當(dāng)天氣溫最低時(shí)刻，使氣溫最高時(shí)混凝土本身能承受部分應(yīng)力。

2.1.2及時(shí)張拉。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到95％設(shè)計(jì)值和彈性模量達(dá)到100％設(shè)計(jì)值及混凝土齡期不少于5天后再順序張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，以策安全。

2.1.3合攏段施工前拆除本跨的臨時(shí)支座，讓支座能自由活動(dòng)，以防合攏段受力太大。各墩的臨時(shí)支座拆除時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查，確保拆除前支座的上下鋼板與梁體或墩身密實(shí)接觸。混凝土拆除后，錨固鋼筋應(yīng)分批按順序?qū)ΨQ割斷。

2.2體系轉(zhuǎn)換

該橋主梁３個(gè)合攏段分２個(gè)階段合攏，其體系轉(zhuǎn)換是由合攏前的剛構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為合攏后的靜定結(jié)構(gòu)。

2.2.1邊跨連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換

當(dāng)邊跨梁段合攏工序全部完成后，即邊跨箱梁由超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為靜定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支梁，同時(shí)由臨時(shí)支座（支架）受力轉(zhuǎn)換為永久支座受力，完成受力體系的轉(zhuǎn)換。

2.2.2中跨連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換

當(dāng)中跨合攏梁段混凝土澆筑后，預(yù)應(yīng)力鋼束張拉壓漿完畢，使連續(xù)箱梁由臨時(shí)支座受力體系，全部轉(zhuǎn)換為永久支座受力體系。即完成了梁體的體系轉(zhuǎn)換工作。在混凝土澆筑過(guò)程中，為使連續(xù)箱梁受力均衡，另一套掛籃和平衡設(shè)施逐步拆除，全連續(xù)梁懸臂澆筑施工完畢。

2.2.3掛籃拆除

掛籃拆除時(shí)先后退至0#梁段，然后再解體拆除。其拆除順序原則與安裝順序相反。先安桿件后拆，后安桿件先拆。拆除使用汽車吊，用導(dǎo)鏈先吊外側(cè)模緩慢放至地面上，然后再放底模部分，放至地面后拆除運(yùn)走最后拆上橫梁門聯(lián)和主桁架，最后拆除軌道部分。

3合攏段勁性骨架支撐設(shè)計(jì)

在懸澆連續(xù)梁合攏段混凝土澆筑到預(yù)應(yīng)力張拉這段時(shí)間內(nèi)，由于晝夜溫差和突然升降溫溫差，以及新澆混凝土的早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)混凝土的收縮、徐變、新澆混凝土的水化熱、結(jié)構(gòu)體系的變化以及施工荷載等因素等會(huì)對(duì)合攏段新澆混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，而混凝土本身抗拉能力很弱，一旦拉應(yīng)力超過(guò)容許應(yīng)力，在預(yù)應(yīng)力張拉前造成梁體混凝土缺陷。因此，必須考慮在合攏段設(shè)置勁性骨架，使未張拉前的合攏段混凝土不受拉應(yīng)力。

懸澆梁設(shè)計(jì)支座上的實(shí)際承載力小于支座容許承載力，為了簡(jiǎn)便起見，支座受力按照支座容許承載力計(jì)算。

3.1邊跨合攏時(shí)摩擦力

邊跨合攏段摩擦力包括邊墩支座摩擦力和梁體—模板摩擦力。

支座摩擦力

f1=2×7000×5%=700KN

（2）梁體—模板摩擦力

邊跨直線段重量：G=2504KN

混凝土與模板的摩擦系數(shù)：μ=0.5

f2=2504×0.5=1252KN

邊跨合攏時(shí)的摩擦力：

f邊=f1＋f2=1952KN

3.2中跨合攏時(shí)摩擦力

中跨合攏時(shí)，邊跨支架和模板全部拆除，因此中跨合攏段最大摩擦力為一個(gè)主墩和一個(gè)邊墩上支座的摩擦力總和：

f主=2×0.05×（32500＋7000）=3950KN

3.3勁性骨架

為抵抗臨時(shí)張拉力作用，合攏段設(shè)置體外撐（如圖），體外撐采用4根2[30b的型鋼，支撐受力不考慮支座磨阻力，也就是說(shuō)每根受力988KN。合攏段寬度為200cm，設(shè)計(jì)雙肢綴板柱長(zhǎng)度為300cm，兩端與預(yù)埋在懸臂段的20mm鋼板圍焊。

4連續(xù)梁懸臂澆筑線形控制技術(shù)

梁段懸臂澆筑過(guò)程中，影響梁段線型變化的主要有：梁段自重，掛籃重量和變形，施工荷載，預(yù)應(yīng)力施加和松弛，混凝土的收縮、徐變，以及溫度的變化等都會(huì)對(duì)梁段線形產(chǎn)生影響，因此，施工中每一階段都必須控制好線形變化撓度值，以正確確定立模標(biāo)高和中線位置。

在施工過(guò)程中，還必須對(duì)每一階段進(jìn)行中線和標(biāo)高實(shí)際測(cè)量控制。由于懸灌梁在每個(gè)施工階段線形是變化的，因此在觀測(cè)時(shí)必須多點(diǎn)多次觀測(cè)并繪制出撓度值變化曲線，分析找出撓度變化規(guī)律，并與理論及實(shí)際計(jì)算撓度值對(duì)比，確定每節(jié)梁段立模標(biāo)高。

4.1首先用高精度測(cè)量方法，在橋墩附近建立小三角控制網(wǎng)，把連續(xù)梁中心線樁和標(biāo)高引至主墩墩頂0#梁段上，以便觀測(cè)；

4.2合攏梁段在合攏前，在相接的前兩個(gè)T構(gòu)2-3個(gè)梁段，要進(jìn)行一次聯(lián)測(cè)或貫通測(cè)量，以便互相協(xié)調(diào)，發(fā)現(xiàn)誤差較大時(shí)，及時(shí)提前調(diào)整，以保證合攏梁段精度。

5 混凝土澆筑控制

合攏段施工之前，欲合攏的兩梁塊端面需進(jìn)行鑿毛，混凝土施工前對(duì)預(yù)埋件、鋼筋、波紋管進(jìn)行細(xì)致檢查，是否與施工圖相吻合。由于箱梁內(nèi)的鋼筋和波紋管布置密集，因此在施工前需要用高壓水對(duì)內(nèi)膜進(jìn)行徹底清理，宜采用流動(dòng)性較好的混凝土。澆筑過(guò)程中先澆筑底板，再澆筑腹板混凝土，左右腹板混凝土要同時(shí)對(duì)稱澆筑，使用振搗棒逐層振搗密實(shí)。澆筑后的混凝土采用土工布灑水覆蓋養(yǎng)生。

6施工結(jié)果分析

該梁合攏段經(jīng)后續(xù)的張拉、壓漿、封錨、模板拆除后，梁體線形直順無(wú)明顯錯(cuò)臺(tái)取得以下效果：合攏段勁性骨架支撐鎖定良好，合攏段混凝土無(wú)拉裂現(xiàn)象；經(jīng)線形量測(cè)，體系轉(zhuǎn)換后梁體頂面的標(biāo)高達(dá)到預(yù)先計(jì)算的效果，滿足無(wú)砟軌道平整度的要求；整個(gè)合攏段施工過(guò)程中技術(shù)措施比較到位達(dá)到預(yù)期效果。

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