東平水道特大橋連續(xù)梁中跨合龍段施工

常毅

摘要：本文以廣佛環(huán)城際鐵路東平水道特大橋（60.75+100+60.75）m連續(xù)梁中跨合龍段連續(xù)梁為例，介紹了懸澆連續(xù)梁中跨合龍段的施工方法、施工順序、影響因素，為以后同類連續(xù)梁的合龍施工提供了參考。

Abstract： In this paper， taking the continuous girder （60.75+100+60.75）m of the Dongping waterway super-large bridge of Guangzhou-Fohuan Intercity Railway as an example，the construction method， construction sequence and influential factors of mid-span closure section of continuous beam are introduced， which provides references for the future construction of similar continuous beams.

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁；合龍段；勁性骨架；預(yù)張拉

Key words： continuous beam；closure section；stiffening skeleton；pretension

中圖分類號：U445 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）04-0115-02

1 工程概況

東平水道特大橋里程為DK9+714.82～DK14+583.70，全橋長4868.88m。其中70#～73#墩（DK12+787.5～DK13+09.3）為（60.75+100+60.75）m等臂連續(xù)梁。梁體為單箱單室、變高度、變截面箱梁，梁體全長為221.5m。梁段按施工順序共劃分為14種49個梁段。兩主墩處0#段和邊墩處13#段采用支架現(xiàn)澆，其余梁段均采用掛籃懸臂澆筑。12#梁段為邊跨合龍段，12#梁段為中跨合龍段。各梁段變化截面高度按二次拋物線方程：y=0.00141777x2計算。

在用混凝土澆筑完邊跨合龍段之后，對邊跨預(yù)應(yīng)力束進行張拉，對71#和72#主墩的墩頂解除臨時固結(jié)，使雙懸臂T構(gòu)轉(zhuǎn)為單懸臂簡支結(jié)構(gòu)；在對中跨進行合龍后，由兩個單懸臂簡支結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁，進行兩次轉(zhuǎn)體。

2 合龍段需解決的問題

施作合龍段的過程中，應(yīng)該重點關(guān)注幾個細節(jié)問題：一是安裝合龍吊架的問題；二是臨時鎖定合龍段的問題；三是用混凝土對合龍段進行澆筑的問題；四是平衡配重T構(gòu)的問題。

由于對合龍段進行混凝土澆筑，氣溫會對梁體的變形產(chǎn)生影響，并且在梁體兩邊由于溫度的差異，也會出現(xiàn)扭曲變形的情況，也就需要臨時鎖定合龍段，確保其不會出現(xiàn)相對變形。對其進行臨時鎖定時，需要應(yīng)對溫度應(yīng)力等多種外力，確保對懸臂T構(gòu)進行施工時的安全性，也能防止裂紋的出現(xiàn)。

3 合龍段施工順序

在完成對邊跨直線段13#段以及T構(gòu)11#段的施工之后，還要安裝吊架和模板，以鎖定邊跨合龍段，將邊墩活動的支座約束進行解除，然后用混凝土進行澆筑，對預(yù)應(yīng)力筋進行張拉，將主墩的臨時固結(jié)進行拆除，還要將合龍段的模板進行拆除，同時拆除直線段的支架，并將中跨合龍段進行安裝。

4 合龍段施工方法

4.1 合龍段吊架及模板

合龍段的目標(biāo)可以利用掛籃底模、外模，一方面可以將搭設(shè)支架的投入降低，還可以保持澆筑后混凝土的變形和兩端等的同步。在應(yīng)用掛籃作為吊架時，要對掛籃后退與前移的問題進行解決。而就施工速度看，71#主墩要比72#主墩更快，因此進行施工時，要使71#墩中跨掛籃先往后退，并前移72#墩中跨掛籃。

4.2 臨時鎖定

4.2.1 合龍段鎖定計算

①合龍段的長度保持不變（2m），對骨架支撐力進行鎖定，只要能夠?qū)α后w由于溫度變化導(dǎo)致變形所產(chǎn)生的摩擦阻力進行抵消即可。

②在進行邊跨合龍時，混凝土和邊跨模板的摩擦系數(shù)可以取值為0.15，對于中跨合龍時，設(shè)計活動支座的摩擦系數(shù)為0.03。

4.2.2 邊跨合龍段鎖定

①應(yīng)力分析。計算之后，可以發(fā)現(xiàn)由于溫度所產(chǎn)生的應(yīng)力比較大，僅有邊跨模板會產(chǎn)生對梁體的約束力，如果該力比溫度應(yīng)力小，必然會出現(xiàn)位移。只需確保鎖定合龍段的力，比模板約束力大，就能確保其不會出現(xiàn)相對變形。

②剛性支撐設(shè)置。要在梁體中心頂板、底板和11#段端部腹板上，分別預(yù)埋3塊鋼板，規(guī)格是1130mm*610mm*

20mm，對于鋼板的后方，要使用焊鋼板肋對其進行加強。還要在梁體內(nèi)埋設(shè)加強錨固鋼筋，使其和混凝土相連接，以提高抗拔力。對于支撐型鋼，要使用雙榀I45b進行焊接，將其在兩側(cè)梁內(nèi)預(yù)埋的鋼板上進行焊接，發(fā)揮其支撐作用。在操作過程中需要注意焊接順序，應(yīng)該將鋼骨架一端焊好以后再對另一端施焊。

③用鋼筋骨架鎖定邊跨合龍段后，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，由于中墩臨時支架未及時拆掉，使梁體出現(xiàn)了小幅度的相對滑動現(xiàn)象，滑動力和混凝土與模板所產(chǎn)生的摩擦力基本上抵消了。在澆筑完成邊跨后，邊支座處的支頂方木必須及時拆卸完，讓支座在適度的范圍內(nèi)活動。

模板與混凝土之間的摩擦系數(shù)取μ=0.15，則：

合龍段剛性支撐所受軸力：

N=μG=0.15×169.8*2.6*9.8=648.976kN

其中，G為邊跨現(xiàn)澆段梁段的重力。

采用雙榀I45b焊成勁性骨架，每個合龍段6個，則每個剛性支撐所受應(yīng)力：

σ=N/A=648.976/6/2/111=4.9MPa≦[σ]=240MPaendprint

能夠滿足要求。

④臨時張拉束。設(shè)計要求張拉BD1、BT1來抵消溫度降低時兩端梁體對于新澆混凝土所產(chǎn)生的張拉力。共有6個安裝在鋼板上的骨架，其平均承受力是648.976÷6=108.163kN，每個骨架的焊縫長度是90cm，為了使焊縫的質(zhì)量和牢固度達到設(shè)計要求，該工程項目采用四周滿焊的方式焊接骨架和預(yù)埋鋼板的過程中，焊縫厚度為8mm。

4.2.3 中跨合龍段鎖定

①剛性支撐骨架。在中跨兩側(cè)11#段梁面及底板面預(yù)埋1130mm*610mm*20mm鋼板。對于中跨合龍而言，其溫度應(yīng)力應(yīng)和邊跨合龍一樣，而對溫度變形進行抵消時，主要由72#墩頂活動支座和梁體摩擦力所承擔(dān)，支座摩擦系數(shù)為0.03，所承受的重量是全橋減去中跨合龍段的梁體重，然后取其一半。這時的摩擦力則是：

N=μG=0.03×（4078.96-25.8）*2.6*9.8=3098.24kN

采用雙榀I45b焊成勁性骨架，每個合龍段6個，則每個剛性支撐所受應(yīng)力：

能夠滿足要求。

②臨時張拉束。根據(jù)臨時張拉平直的縱向預(yù)應(yīng)力束，要選擇約束更好的鋼絞線，并且使用臨時張拉2ZT1，2ZD1的縱向預(yù)應(yīng)力束，對由于溫度變化產(chǎn)生的張拉力進行抵消。

對于中跨梁體而言，其最大的摩擦力是3098.24kN，所以每束鋼絞線只需張拉的力達到：3098.24÷4=774.56kN，就能保證不會出現(xiàn)開裂的情況，所以在進行施工時，應(yīng)當(dāng)將四束鋼絞線臨時張拉到80t即可。在混凝土達到最高強度后，先張拉2ZT1，2ZD1縱向預(yù)應(yīng)力束至設(shè)計力，再張拉剩余縱向預(yù)應(yīng)力束。

4.3 合龍段配重

對合龍段的兩端，進行配重主要原因是：①將澆筑混凝土?xí)r所產(chǎn)生的撓度變形盡可能的減少，確保混凝土適量；②確保T構(gòu)兩端的不平衡彎矩比臨時固結(jié)主墩墩頂所產(chǎn)生的不平衡彎矩小。

4.3.1 邊跨合龍時

在邊跨合龍時，要對兩種工況進行考慮，并進行計算，發(fā)現(xiàn)不管何種工況，都能夠滿足不配重情況下，對主墩頂?shù)呐R時固結(jié)。由對標(biāo)高進行測量發(fā)現(xiàn)如果兩端的標(biāo)高偏差沒有超過15mm，則無需利用配重進行找平，如果超過這一范圍，則需要設(shè)計確認，并制定專項方案。

為將澆筑混凝土的過程中，所產(chǎn)生的T構(gòu)兩側(cè)變化所產(chǎn)生的撓度變形盡可能的降低，應(yīng)當(dāng)提升澆筑的速度，確保在初凝之前完成。也可以在T構(gòu)兩側(cè)，分別放置一個水箱，使得配重達到34t，由邊跨合龍段澆筑混凝土的重量，減去水箱重量，實現(xiàn)兩側(cè)的平衡。

4.3.2 中跨合龍時

如果中跨合龍段的兩側(cè)，其標(biāo)高差沒有超過15mm，對于中跨則無需使用壓重；如果偏差比15mm大，應(yīng)當(dāng)在中跨合龍段的一側(cè)，使用水箱進行壓重，確保兩側(cè)標(biāo)高的一致性，等混凝土的強度超過50MPa以后，才能將配重取消。

4.4 合龍段混凝土澆筑

要在每天氣溫最低時，對合龍段進行混凝土的澆筑，并且最好在4小時之內(nèi)完成。要及時了解天氣情況，如果3天內(nèi)有大風(fēng)或者降溫，則不適合澆筑混凝土。對于混凝土的連接面，要確保鑿毛充分，還要將其沖洗干凈。對于合龍段的混凝土，可以選擇C50微膨脹混凝土，并由技術(shù)人員進行現(xiàn)場確認，還要適用車載泵進行泵送，對于入模混凝土，要求其坍落度要小于等于200mm。在澆筑完成后，還要由專人負責(zé)養(yǎng)護。

4.5 合龍段張拉

在合龍段的混凝土符合設(shè)計的強度標(biāo)準(zhǔn)后，要把內(nèi)模拆除。并根據(jù)設(shè)計的流程，張拉其他預(yù)應(yīng)力束，完成后才能脫底模。在澆筑混凝土之前，要全部穿好預(yù)應(yīng)力鋼線，防止出現(xiàn)波紋管堵塞，影響穿束，對于接口還要適用透明膠帶進行密封，并對是否有電火花的影響進行檢查。

5 結(jié)語

東平水道特大橋70#-73#主跨100m連續(xù)梁采用了型鋼勁性骨架體外進行臨時鎖定方案，并經(jīng)現(xiàn)場實踐檢驗，保證了工程施工安全和質(zhì)量，合龍段梁體表面混凝土未產(chǎn)生任何裂紋，證明了合龍方案的正確，為同類型連續(xù)梁施工提供參考。

參考文獻：

[1]TZ324-2010鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑施工技術(shù)指南[T].

[2]蘇中華.連續(xù)梁合龍段施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施[J].城市建設(shè)，2010.

[3]李桂梅.淺談連續(xù)梁合龍段施工技術(shù)及控制措施[J].科技咨詢，2010.

[4]呂國良.掛籃懸澆箱梁橋合龍段施工技術(shù)探討[J].交通建設(shè)與管理，2014.endprint