大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工技術(shù)研究

孔燕旭

摘 要：隨著我國(guó)交通事業(yè)的飛速發(fā)展和連續(xù)梁行車(chē)平順的優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)梁己成為我國(guó)預(yù)大跨度橋梁的主要橋型之一，懸臂施工也成為大跨度橋梁修建的主要施工方法。該文以永靖縣劉家峽金河灣黃河大橋三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁為背景，對(duì)其懸臂施工技術(shù)進(jìn)行分析研究。其中包括：施工總體方案、0#塊施工、掛籃懸臂施工和合龍段施工，對(duì)支架工程進(jìn)行力學(xué)檢算。成橋后實(shí)測(cè)結(jié)果表明：該橋的施工精度較高，主梁應(yīng)力、線形控制結(jié)果均在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，施工控制效果良好，為以后同類(lèi)橋型的施工提供參考。

關(guān)鍵詞：大跨度 連續(xù)梁 懸臂施工 力學(xué)檢算 線形

中圖分類(lèi)號(hào)：U448 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（c）-0058-02

1 工程概況

隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展和連續(xù)梁橋行車(chē)平穩(wěn)舒適及跨越能力大的優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)梁橋己成為我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土大跨徑橋梁的主要橋型之一。永靖縣劉家峽金河灣黃河大橋，位于永靖縣城西南側(cè)劉家峽鎮(zhèn)羅家川村。橋平面位于直線上，縱面分別位于R=8 000 m豎曲線上。該橋主橋?yàn)椋?0+128+70）m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用掛籃懸臂法施工，橋梁全長(zhǎng)269.02 m，梁體為單箱單室截面，箱梁底板下緣按二次拋物線變化，拋物線方程為 。墩頂處梁高7.6 m，跨中梁高2.8 m，中跨跨中直線段長(zhǎng)2.0 m，邊跨直線段長(zhǎng)7.51 m。裸梁根部中心高7.6 m，高跨比為1/16.8，裸梁跨中中心梁高為2.8 m，高跨比為1/45.7。箱梁頂板寬12.0 m，底板寬6.5 m，翼緣板懸臂長(zhǎng)2.75 m。每個(gè)中墩墩頂設(shè)置兩道厚0.7 m及梁端部設(shè)置1.5 m橫隔板外，箱梁其他部位均不設(shè)橫隔板。橫坡通過(guò)調(diào)整腹板高度形成2%單向橫坡，梁高以箱梁中心線處為準(zhǔn)。各單“T”箱梁除0號(hào)塊外分為15對(duì)梁段，中、邊跨合龍段長(zhǎng)度分別為2.0 m、2.75 m。主梁采用C55混凝土，梁部設(shè)計(jì)為三向預(yù)應(yīng)力體系。設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)速為40 km/h，按二級(jí)公路設(shè)計(jì)，連續(xù)梁中跨合龍后。

2 施工總體方案

金河灣黃河大橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)，全橋共分為67個(gè)梁段，包括2個(gè)0#段、3個(gè)合龍段、2個(gè)直線段及一般梁段，其中，0#段長(zhǎng)6 m，一般梁段為以中支點(diǎn)為對(duì)稱的節(jié)段，每個(gè)主墩有15個(gè)對(duì)稱節(jié)段。主橋箱梁0#、1#段采用臨時(shí)支墩托架現(xiàn)澆施工，兩邊跨現(xiàn)澆段在支架上連續(xù)澆筑、一次完成，為減少非彈性變形并確保支架的承載能力，按照設(shè)計(jì)要求預(yù)埋托架和對(duì)支架進(jìn)行不少于7天的預(yù)壓，待支架充分穩(wěn)定后再澆筑混凝土。主橋合龍次序?yàn)椋合冗吙缭僦锌?。支座?yīng)在澆筑邊跨箱梁前安裝，邊跨合龍前固定。

3 0#塊施工

該橋0#、1#段采用臨時(shí)支墩托架現(xiàn)澆施工，0#塊長(zhǎng)6 m，1#塊長(zhǎng)3.5 m。支架采用由空鋼管及型鋼組成，具體布置如下：選擇6根φ630 mm（δ=10 mm）鋼管作為支撐，布置方式為順橋向兩排3列，墩身兩側(cè)各1排，兩排管樁順橋向間距為離墩身面2.53 m，橫向布置方式為2.65 m，對(duì)稱布置，鋼管必須豎直，焊縫飽滿。鋼管之間用Φ273鋼管作為剪刀撐及時(shí)連接固定，剪刀撐連接時(shí)保證不傷害主體Φ630鋼管，固定可靠。臨時(shí)支柱頂部設(shè)置托盤(pán)，托盤(pán)上沿橫橋向放置雙拼I45b工字鋼作為主梁，并與托盤(pán)焊接，在I45b工字鋼上面沿縱橋向每隔30 cm放置一根I25a工字鋼作為縱向分配梁。待完成主橋兩邊跨合龍及底板鋼束張拉后，拆除現(xiàn)澆支架，讓現(xiàn)澆箱梁準(zhǔn)確著落在永久支座上，完成橋梁受力體系轉(zhuǎn)換。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》，確定支架受力橫斷面圖，進(jìn)行荷載分析，確定節(jié)段荷載橫向分布圖如圖1所示?？v梁和橫梁的內(nèi)力圖如圖2、圖3所示，經(jīng)計(jì)算，其強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性均滿足要求。

4 掛籃懸臂施工

該橋0#、1#梁段施工完成后，在其上安裝調(diào)試施工掛籃，依次對(duì)稱懸臂施工2#～15#梁段。

5 合龍施工

該橋采用先邊跨后中跨的合龍方式，為抵抗溫度應(yīng)力、T構(gòu)兩端不平衡彎矩等多種外力對(duì)合龍段的影響，合龍段施工前需對(duì)合龍段進(jìn)行臨時(shí)鎖定，以達(dá)到保證合龍段無(wú)相對(duì)變形、懸臂T構(gòu)施工安全和合龍段不出現(xiàn)裂紋的目的。

該橋邊跨和中跨合龍均采用掛籃合龍，由于掛籃合龍?jiān)斐蒚構(gòu)兩端不平衡，為保證澆筑混凝土過(guò)程中，合龍段兩端一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，減少混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的撓度變形，防止混凝土澆筑時(shí)因梁端下?lián)显斐珊淆埗萎a(chǎn)生裂縫，同時(shí)，為保持T構(gòu)兩端的平衡，需對(duì)梁體進(jìn)行配重計(jì)算，配重采用水箱加水，分別置于T構(gòu)兩端。

6 結(jié)語(yǔ)

從全橋施工全過(guò)程及主橋應(yīng)力和線形監(jiān)控結(jié)果可以看出，永靖縣劉家峽金河灣黃河大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁主梁應(yīng)力、主梁線形控制的精度滿足設(shè)計(jì)要求。各合龍段合龍時(shí)的誤差均在1.5 cm以內(nèi)，滿足規(guī)范規(guī)定的合龍精度要求。箱梁所測(cè)得最大壓應(yīng)力為11.02 MPa。在4#塊施工前，0#塊端部截面底板處出現(xiàn)較小的拉應(yīng)力，最大拉應(yīng)力值0.22 MPa，但在隨后階段中，均未出現(xiàn)拉應(yīng)力。從這一點(diǎn)看，該橋應(yīng)力在規(guī)范允許范圍之內(nèi)，結(jié)構(gòu)安全?？偟膩?lái)說(shuō)，最終的施工監(jiān)控效果達(dá)到預(yù)期。

參考文獻(xiàn)

[1] 左許泉.婁底大埠公路大橋施工技術(shù)總結(jié)[J].湖南交通科技，1997，23（3）：43-45.

[2] 林鳳國(guó).洲河大橋連續(xù)梁懸臂灌筑施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2000，16（7）：35-38.

[3] 汪劍，方志.大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工控制研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，30（3）：12-15.

[4] 何旭輝，伯永.對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸拼施工有關(guān)問(wèn)題的探討[J].鐵道建筑技術(shù)，2000，31（2）：111-114.