大跨径连续刚构桥主桥施工分析

大跨径连续刚构桥主桥施工分析

作者：金宏亮 周聪 刘泽东

来源：《现代商贸工业》2012年第04期

摘要：以沈海公路复线贯岭至柘荣段高速公路上的一座特大桥为例，对大跨径连续刚构桥的主桥施工特点进行分析，通过分析使我们对大跨径连续刚构桥的施工控制更应重视。 关键词：大跨径刚构；挂篮悬浇；合拢 中图分类号：TV 文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2012）04-0289-02 1概述

该桥为沈海公路复线贯岭至柘荣段高速公路上的一座特大桥。桥址属河流沟谷地貌，地势较陡，自然坡度40-50°，溪流宽约39.00～42.00m，其流量受季节性影响较大，暴雨季节流量骤增。本文结合该桥对主桥施工进行详细介绍： 2主桥构造

主桥上部结构为三跨预应力砼连续刚构，跨径设置为110米＋200米＋110米。桥面纵坡为1.1%的单向上坡，全桥采用分幅设计。桥面横坡为单幅单向2%。 （1）箱梁。

箱梁0号段长14米（包括墩两侧各外伸2.0米），每个“T”构纵桥向划分为26个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为12×3米，14×4米，累计悬臂总长92米。1号～26号梁段采用挂篮悬臂浇筑施工，悬臂浇筑梁段最大控制重量2226kN（未考虑施工荷载），挂篮设计自重1000kN。全桥共有6个合拢段（两幅桥），分别是4个边跨合拢段和2个中跨合拢段。

箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，箱梁顶板宽12.1米，底板宽7米，外翼板悬臂长2.55m，箱梁顶板设置成2%单向横坡。箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高3.5米（箱梁高均以腹板外侧为准），墩与箱梁相接的根部断面和墩顶0号梁段高为11.5米。从箱梁根部至中跨跨中，箱高以半立方抛物线变化，主桥共设11道横隔板（半幅）。

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（2）预应力钢束。

每个T构悬臂浇筑钢束98束，其中肋束40束，板束58束，此外还有预备束顶板4束、底板4束。中跨连续钢束38束，其中底板束36束，顶板束2束；边跨连续钢束22束，其中底板束20束，顶板束2束。箱梁腹板上设有竖向预应力钢筋，0～16号梁段采用钢绞线，16号梁段以后采用精轧螺纹粗钢筋，用穿心式千斤顶张拉，箱梁顶板上设有横向预应力束。 3施工分析

同一幅主桥箱梁2个“T”构同时施工，采用2对挂篮对称悬浇施工。如两幅同时施工，则需采用4对挂篮。 （1）0号梁段施工。

当主桥墩完成后，墩顶0号梁段拟在墩顶预埋牛腿支承的托架上施工，预埋牛腿及托架应认真设计验算，当采用竖向分层浇筑并考虑底板与托架共同受力时，应验算底板钢筋应力，必要时予以加强。

0号梁段施工原则上采用一次浇筑。确需分层浇筑时，竖向分层不超过3层，底层高度应距底板不小于300cm，但必须保证新老砼的结合质量和加强养生。由于0号块件砼数量较大，为防止砼出现收缩缝，在块件箱梁内外侧周围及横隔板表面设置一层Φ610x10cm的带肋钢筋焊接网。

（2）悬臂浇筑梁段。

在0号梁段两端安装挂篮，上桥前挂篮需进行预压测试，并记录预压时的弹性变形曲线，以尽可能消除非弹性变形和获得标高控制数。

各梁段要求从前端至支点一次浇筑完成，保持对称平衡施工，不对称重量不大于6方砼重量。用挂篮依次悬臂浇筑1号~26号梁段，待26号梁段完成后，挂篮不移动，可利用挂篮抬浇中跨合拢段。

（3）边跨现浇段。

主桥边跨现浇段在落地支架上一次连续浇筑完成，支架预压以确保安全和消除非弹性变形，按实测的弹性变形和施工控制要求，确定底模标高和预拱度。

支架的设计应确保边跨底板束张拉时，保证箱梁和支架间水平向自由变形，在浇筑砼时应保证梁体稳定。

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预留边跨端底板束张拉工作空间，设计要求待主桥边跨端部底板束张拉、压浆、封锚后才能进行交界墩“L”型盖梁高出主桥箱梁底的二次砼浇筑和相邻孔引桥T梁的架设。 4合拢段施工

箱梁合拢，即体系转换，是控制全桥受力状态和线型的关键工序，因此合拢顺序和工艺都必须严格控制。全桥分两个合拢阶段，第一阶段合拢两边跨，第二阶段合拢中跨，其施工顺序和过程分述如下： （1）边跨合拢。 边跨合拢段施工顺序为：

①在“T”构悬臂端和边跨现浇段端部安装吊架（吊架重不超过1000kN）或利用已有挂篮（亦可在边跨支架上浇筑），在“T”构悬臂端设计水箱作平衡重，水箱连同容水重量相当于合拢段所浇砼重量的1/2。

②在设计合拢温度下，焊好合拢骨架，合拢边跨。绑扎合拢段钢筋。 ③浇筑合拢段砼，边浇砼边同步等效放水。

④待砼强度达到设计强度的90%以上且砼成熟度不小于100℃•天时（一般夏季4天，冬季5天），张拉纵向底板束及T1组钢束，张拉钢束顺序为由长到短，横向间隔一根对称张拉，第一组张拉完成灌浆后，待砼强度达到设计强度的85％以上时，进行第二组束张拉；横、竖向预应力可同时张拉。 （2）中跨合拢。 中跨合拢施工顺序如下：

①在中跨两悬臂端安装吊架（吊架重不超过1000kN）或利用已有挂篮，并在悬臂端设水箱作平衡重，合拢段两侧水箱及容水重量相当于合拢段所浇砼重量。

②根据施工监控线形及主墩受力情况，确定顶推力大小。在设计合拢温度下，焊好合拢骨架，合拢中跨。绑扎合拢段钢筋。

③卸去顶推，即千斤顶回油，浇筑合拢段砼，边浇砼边同步等效放水。

④待砼强度达到设计强度的90%以上且砼成熟度不小于100℃•天时（一般夏季4天，冬季5天），分批张拉纵向底板束及T2组钢束，张拉钢束顺序为由长到短，横向间隔一根对称张

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拉，第一组张拉完成灌浆后，待砼强度达到设计强度的85％以上时，进行第二组束张拉；横、竖向预应力可同时张拉。

合拢段施工过程中应特别注意以下几条：

①尽量减小箱梁悬臂日照温差，为此可采取覆盖箱梁悬臂等减小温差措施，注意保温和保湿养护，以免砼开裂。

②合拢最佳温度为18℃，合拢温度应控制在16～20℃之间。

③焊接合拢段劲性骨架及浇筑合拢段砼宜选在气温变化不大的天气进行，并应在当天气温最低的时刻（如早晨3点钟），争取在两小时内浇筑完成。 5预应力束张拉

箱梁预应力的张拉须待混凝土强度达到设计强度的90%且砼成熟度不小于100℃•天（一般夏季4天，冬季5天）时方可进行，为了保证纵向预应力钢束之张拉力准确，千斤顶、油压表应进行标定并定期复检，张拉采用张拉力和引伸量双控，每根钢束张拉至设计吨位后实测钢束的引伸量不得小于图中计算值的95%，也不得大于计算值的106%。 6箱梁施工注意事项

①除0号梁段外，其余各梁段要求一次浇筑。浇筑时应保证浇筑进度和振捣密实，所有工作缝应认真凿毛清洁（将粗骨料凿出6～10mm），以1∶0.4铝粉水泥浆（1∶1铝粉水泥砂浆或环氧类胶液处理结合面），确保新老砼结合强度。

②各梁段应注意严格控制尺寸，施工误差应限制在规范允许范围内。

③墩顶0号梁段进行钢筋绑扎时，其横隔板的钢筋应与墩身伸入0号段的钢筋焊接，各梁段的顶、底板纵向受力主钢筋应进行焊接，纵向分布钢筋应进行绑扎。凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，必须进行焊接并符合施工技术规范的有关规定。施工中若钢筋空间位置发生矛盾，允许适当调整布置，但砼保护层厚度应保证。

④各悬臂施工梁段，在浇筑阶段，挂篮拆除移动阶段均要求保持对称同步平衡施工。 ⑤为了防止出现裂缝或边棱碰损，箱梁混凝土强度达到20MPa时方可开始拆模，但应注意选择适当时机先拆除肋内定位螺栓。底模板必须在预应力钢束张拉完毕后方可松楔、脱模。 ⑥高度重视本桥的施工控制，做好各施工阶段的控制分析和调整，认真进行质量检验，经监理工程师认可后才能进行下一阶段的施工，所有观测数据和施工记录均应收入工程竣工报告中，合拢时合拢段两端竖向误差不大于1厘米，轴向偏位不大于1厘米。

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⑦若挂篮后锚位置没有适合的竖向预应力钢筋可利用，施工可视实际情况增设。 ⑧主桥支座在浇筑边跨现浇段前安装，支座在边跨合拢前应临时固定。 7结语

大跨径连续刚构桥采用悬臂施工，属于典型的自架设施工方式。我们在大桥施工前，要制定详细的控制方案，明确控制的指标、控制的方法及控制的实施步骤，对施工控制模拟结构分析、结构变形与应力监测、预警、施工误差分析与后续施工状态预测、调整、梁段施工立模标高提供、合龙方案制定等方面进行详细说明。