預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋引橋合龍施工技術(shù)

孫宏軍

（河北路橋集團有限公司，河北 石家莊050011）

1 工程概況

某大橋主橋為整幅設(shè)計，上部結(jié)構(gòu)為178m+380m+178m 預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋引橋，主橋平面位于直線上，縱坡為±0.6%，中心樁號為K98+180.000，橋面寬27.1m。橋梁的主梁基本斷面形式是邊主梁，主梁斷面頂全寬27.1m，梁高2.6m，主梁頂板厚0.32m，設(shè)雙向2%橫坡。標(biāo)準梁段為中跨1#段～跨中、邊跨1～12#段均為邊主梁底板帶翼緣的截面，寬度3m，13～19#梁段邊主梁為不帶翼緣的實體截面，底板截面寬度為3.0m；20～25#梁段邊主梁為不帶翼緣的實體截面，底板寬為4.5m。其中邊主梁截面過渡段設(shè)置1#、1′#、13′#和20′#段一個梁段內(nèi)過渡。主塔與主梁連接處在主梁懸澆過程中臨時固結(jié)，全橋合龍后解除。合龍段及合龍順序：本橋178m邊跨、380m中跨跨徑內(nèi)設(shè)有合龍段，合龍段長度分別為2.0m、3.0m。根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點，本橋合龍段順序為：先合龍178m邊跨，再合龍380m中跨。標(biāo)準梁段截面如圖1所示。

2 主梁施工方案

本橋梁主梁施工采用塔梁同步施工，即塔柱下橫梁施工完成后，立即進行主梁施工。主梁0#節(jié)段采用三角托架現(xiàn)澆；1#節(jié)段采用掛籃的前半部分施工，即在墩底施工平臺上拼裝掛籃的前半部分，再整體提升至主梁，利用掛籃的前半部分施工1#節(jié)段；1#段施工完成后，掛籃前移至2#段位置，再吊裝掛籃后半段，完成掛籃前半部分和后段的拼裝，再進行主梁節(jié)段的正常牽索掛籃懸澆施工。13#、18#過渡墩處邊跨實心梁段采用墩旁托架現(xiàn)澆。合龍段采用先合龍邊跨，再合龍中跨的順序施工，邊跨合龍段及中跨合龍段均采用吊架支模施工。待邊跨及中跨主梁合龍后，采用梁頂?shù)跫墁F(xiàn)澆14#、18#輔助墩墩頂壓重塊。

3 主梁合龍段（25′#、25#節(jié)段）施工技術(shù)

橋梁主梁的合龍，即體系轉(zhuǎn)換，是控制全橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序，因此主梁的勁性骨架安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力鋼束張拉及斜拉索索力調(diào)整等必須按設(shè)計要求的順序進行，以使結(jié)構(gòu)受力符合設(shè)計計算。合龍溫度為12～17℃，同時要求在一天中溫度較低、比較穩(wěn)定時段進行合龍。主梁合龍施工時先合龍邊跨，最后合龍中跨。合龍段施工工藝流程如圖2所示。

圖2 合龍段施工工藝框圖

3.1 邊跨合龍段施工

（1）對邊跨合攏段進行施工前首先澆筑懸臂梁段混凝土，然后拆除懸臂掛籃；清除懸臂端的施工材料、機具，材料和設(shè)備在墩頂范圍有序堆放；在兩懸臂端預(yù)備配重水箱。

（2）邊跨合龍段支架及模板。本工程邊跨合龍段采用吊架支模施工，當(dāng)澆筑完成懸臂梁段混凝土后則可以拆除掛籃，然后安裝施工合龍段吊架，外模及底?？刹捎脪旎@模板，內(nèi)模采用木模。本工程采用在懸臂端的水箱中加水的方法設(shè)平衡重，所加平衡重噸位由施工設(shè)計確定。

（3）普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝。普通鋼筋在地面集中加工成型，運至合龍段綁扎安裝，綁扎時將勁性骨架安裝位置預(yù)留，等勁性骨架鎖定后補充綁扎。底板束管道安裝前，應(yīng)試穿所有底板束，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。合龍段底板束管道內(nèi)穿入鋼絞線芯棒，以保證合龍段混凝土澆筑后底板束管道的暢通。其余預(yù)應(yīng)力束及管道安裝同主梁懸灌梁段。

（4）合龍鎖定。合龍前首先對懸臂端與邊跨等高度現(xiàn)澆段采取臨時連接，而且應(yīng)當(dāng)保持相對固定，以防止合龍段混凝土在澆筑及早期硬化過程中發(fā)生明顯的體積改變，鎖定時間按合龍段鎖定設(shè)計執(zhí)行，臨時“鎖定”是合龍的關(guān)鍵。支撐勁性骨架采用“預(yù)埋鋼板（槽鋼）+連接型鋼+預(yù)埋鋼板（槽鋼）”三段式結(jié)構(gòu)，分體內(nèi)和體外剛性支撐。合龍時，在兩預(yù)埋鋼板（槽鋼）之間設(shè)置連接型鋼，體內(nèi)剛性支撐的長度可根據(jù)合龍段的實際長度進行調(diào)整，待合龍段混凝土達到強度后，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力鋼束，拆除橋面上的體外剛性支撐。結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，對梁體鎖定時必須在一個晚上完成勁性骨架的焊接成型作業(yè)。測量組至少需對合龍段兩端進行一晝夜以上溫度變形觀測，確認鎖梁效果達到設(shè)計規(guī)范要求后，即可進行模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力等的安裝作業(yè)。

（5）澆筑合龍段混凝土。本工程對合攏段的混凝土采取微膨脹混凝土澆筑，同時添加適量的膨脹劑，可以有效地防止溫度變形造成合龍段梁體出現(xiàn)裂紋。同時在澆筑合龍段混凝土過程中，按新澆筑混凝土的重量分級卸去平衡重（即分級放水），保證平衡施工。選擇在一天中氣溫較低時澆筑合龍段混凝土，可保證合龍段新澆筑混凝土處于氣溫上升的環(huán)境中，在受壓狀態(tài)下達到終凝，以防混凝土開裂?；炷翝仓瓿珊笾粱炷翉姸冗_到90%期間，中、邊跨荷載不得隨意增減，應(yīng)保持原工況不變，避免因荷載變化產(chǎn)生主梁內(nèi)力變化而出現(xiàn)裂紋?；炷翝仓瓿珊?，應(yīng)覆蓋土工布，并澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于14d。

（6）預(yù)應(yīng)力施工。合龍段永久束張拉前，采取覆蓋主梁懸臂并灑水降溫以減小主梁懸臂的日照溫差。底板預(yù)應(yīng)力束管道安裝時要保證管道暢通，待合龍段混凝土達到90%設(shè)計強度且齡期不小于7d 后，解除勁性骨架鎖定，張拉預(yù)應(yīng)力。本工程預(yù)應(yīng)力張拉順序為：頂板階段預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉→底板階段預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉→頂板通長預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉→底板通長預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，按照設(shè)計要求的張拉噸位及順序雙向?qū)ΨQ張拉。橫向及頂板縱向預(yù)應(yīng)力施工同主梁懸灌梁段施工，合龍段施工完畢后，拆除臨時預(yù)應(yīng)力束并對其管道壓漿。

3.2 中跨合龍段施工

中跨合龍前應(yīng)預(yù)先在跨中處梁段向橋塔兩側(cè)各施加一定的水平推力，以部分抵消混凝土收縮徐變及部分降溫引起的收縮量，改善主塔和下部結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。待頂推施工的千斤頂油壓穩(wěn)定后，勁性骨架的型鋼和預(yù)埋鋼板方可進行可靠的連接，千斤頂卸載后結(jié)構(gòu)內(nèi)力由骨架承受。

3.3 施工技術(shù)要點

結(jié)合工程實施效果來看，對于橋梁合龍段施工，關(guān)鍵在于鎖梁時間和溫度的合理選定。本工程合龍段模板懸掛固定在相鄰梁段及加強鎖定型鋼，可以有效地確保合龍段模板隨主梁一同變形，避免因支架、分配梁、模板不能隨同主梁變形或變形不一致造成合龍段模板與未達要求強度的混凝土脫開（相當(dāng)于提前脫模），使失去模板支護的混凝土出現(xiàn)裂紋、錯臺、拉裂等現(xiàn)象。對于勁性骨架焊接鎖定必須盡快完成，應(yīng)利用加強鎖定型鋼。力求使骨架先形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，以承受一部分變形，再補焊加強完成骨架鎖定作業(yè)。勁性骨架應(yīng)焊接牢固，焊縫必須符合設(shè)計要求。替換重量的水箱存放位置應(yīng)與設(shè)計人員或監(jiān)控共同商議確定。替換重量是為了維持鎖定工況，避免因重量變化打破鎖定平衡狀態(tài)，影響合龍和混凝土澆筑質(zhì)量。

另外，為了確保施工質(zhì)量和施工安全，本工程在主梁鎖定前后必須至少進行一天3 次（凌晨、中午、晚上）的線形測量，觀測其水平和豎向變位情況。勁性骨架下料時需比設(shè)計長，現(xiàn)場根據(jù)實際合龍段長度進行調(diào)整。此外，還必須注意，高空作業(yè)應(yīng)保證具有牢靠的作業(yè)平臺；各工種的技術(shù)要求嚴格遵循關(guān)施工安全規(guī)則；進入現(xiàn)場必須戴安全帽，高空作業(yè)必須帶安全帶，并有良好牢固的腳手板通道等。

4 結(jié)語

工程實施效果表明，橋梁主梁的合龍是控制全橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序，因此對主梁的合龍施工應(yīng)當(dāng)從勁性骨架安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力鋼束張拉及斜拉索索力調(diào)整等施工環(huán)節(jié)來控制施工質(zhì)量，從而使結(jié)構(gòu)受力符合設(shè)計要求。

[1] 陳兆俊. 預(yù)應(yīng)力鋼筋砼連續(xù)梁合攏段的施工技術(shù)[J].科技資訊，2010（3）：34.

[2] 張業(yè)勤，郭海林，萬善強. 霍河大橋合攏段應(yīng)力分析及安全施工對策[J]. 安全與環(huán)境工程，2010（7）：28-34.

[3] 梁巖. 多跨連續(xù)橋梁合攏勁性骨架技術(shù)探討[J]. 北方交通，2011（3）：28-34.

[4] 許佳平，戴宗誠，施海辰.通化西昌斜拉橋邊跨合攏段施工[J].城市道橋與防洪，2006（2）：78-80.

[5] 薛立強. 白果渡嘉陵江特大橋合攏段預(yù)頂推施工技術(shù)[J].公路交通技術(shù)，2007（5）：37-38.

[6] 劉世同，許漢錚，陳曄.五河口斜拉橋合龍施工與控制技術(shù)[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2006（3）：45-46.