箱梁合攏段施工技術探討

趙靜萍

（河南省路橋建設集團有限公司，河南 商丘 476000）

1 工程概況

該主橋上部結構為43m＋76m＋43m三跨預應力混凝土變截面連續箱梁，主梁截面為單箱雙室箱梁，單個箱體頂板寬23.55m，厚0.28m，設2%的橫坡；底板寬15.55m，厚度為0.25～0.75m，按二次拋物線漸變，箱梁根部梁高4.35m，跨中梁高2.1m，腹板厚度0.52～0.70m，僅在1/4跨以后1個節段至主墩段及邊跨現澆段腹板加厚，漸變段按直線漸變；翼緣板懸臂長為3.0～5.0m，端部厚0.2m，根部厚0.6m；合攏段長度為2m，東西兩幅各有兩個邊跨合攏段、一個中跨合攏段，合攏段混凝土數量為30.54m3，重量為79.4t。

2 合攏前的準備

時間區段的選擇：各合攏跨合攏前，應對主梁的梁頂高程、橋軸線和橋長進行聯測，觀測氣溫變化及氣溫引起的梁體豎向和水平向相對位置變化的關系，連續觀測時間不小于48小時，以確定澆筑合攏砼的時間區段。

吊籃安裝：本橋合攏段長均為2.5米，均采用“吊籃法”施工，即利用吊桿將底籃懸掛在合攏段兩側的箱梁頂板和底板上，在底籃上鋪設底模和架設內、外側模，進行合攏段箱梁的施工。

勁性骨架的安裝：按設計合攏溫度及張拉預應力后彈性壓縮進行約束鎖定（預埋型鋼支架進行焊接）。在鎖定前，應用千斤頂和頂支架將梁段順橋向預頂，如果設計有要求，應按設計要求辦理。鎖定后，撤除千斤頂，再復測合攏段長度、高程。在鎖定的同時，應釋放被臨時固定的活動支座，體系進行轉換。合攏前應在兩懸臂端加平衡重，并在混凝土澆筑過程中逐步撤除，使懸臂撓度保持穩定。

3 總體施工安排

箱梁的合攏過程為結構的體系轉換過程，是控制全橋施工的關鍵工序。根據設計及施工現場的實際情況，邊跨合攏段采用搭設支架施工，中跨合攏段采用掛籃的外模與底模板作為吊架進行施工。全橋箱梁合攏順序為邊跨至中跨對稱對行，即先邊跨合攏，再中跨合攏。由于邊跨6#塊、邊跨現澆段和邊跨合攏段均在支架上進行，支架承載能力較強，可視為剛性支承。邊跨合攏段處于相對穩定狀態，澆筑邊跨合攏段混凝土對邊跨現澆段和邊跨6#塊相對變形和受力較小，故邊跨合攏段不設置施工荷載平衡壓重，僅在中跨合攏段進行施工荷載平衡壓重。

4 邊跨合攏

箱梁的合攏是控制主橋受力狀況和線形的關鍵工序，因此箱梁的合攏順序、合攏溫度和工藝都必須嚴格控制。

在6#塊張拉、孔道注漿完成，且邊跨現澆段混凝土達到85%強度后，即進行邊跨合攏施工。邊跨合攏施工工序如下：

4.1 清除橋面荷載

在合攏段施工前，將橋面上不必要的施工荷載清除，一時無法清除的施工荷載可移至0＃塊上，使橋面上的施工荷載處于相對平衡狀態。

4.2 支架搭設、模板安裝及鋼筋施工

邊跨合攏段支架搭設、鋼筋加工與綁扎、模板的安裝與其它邊跨支架節段的施工工藝均相同；不同之處就是邊跨合攏段支架頂部鋪設縱向方木，在方木頂部橫橋向密鋪Φ50鋼管，然后再在鋼管上鋪設縱向、橫向方木、底模，確保支架與與箱梁底板之間通過鋼管的滾動能相對移動，使邊跨合攏段能隨先澆筑成型的T構自由伸縮，避免邊跨合攏段底板混凝土拉應力過大而產生裂縫。

4.3 合攏鎖定

合攏鎖定為內剛性支撐，內剛性支撐型鋼骨架采用與箱梁端部預埋鋼板焊接形成鎖定。合攏口標高達到監控及設計要求后，進行合攏勁性骨架的鎖定。首先將內剛性支撐全部進行單端焊接，然后在當天溫度最低時集中數臺電焊機，同時進行內剛性支撐焊接鎖定，要求最短的時間內同時完成焊接。

4.4 混凝土施工

合攏段混凝土的澆筑選取在選擇在溫差較小的陰天且氣溫最低的夜間進行,采用微膨脹混凝土。澆注順序先底板、腹板、頂板，中間向兩端澆注進行，合攏段的砼澆注時間盡量短，控制在3h內澆筑完畢，在合攏段混凝土澆注完成后，但其還未達到足夠強度以前，為避免日照引起溫升加劇，造成合攏段混凝土產生收縮裂紋，在混凝土表面覆蓋土工布，由專人負責不間斷噴水7天，使合攏段混凝土保持濕潤狀態。同時為避免因日照引起梁頂與梁底溫差過大，對與合攏段相鄰的其它節段的混凝土頂板表面也予以不間斷噴水降溫，減小溫度變形。

當合攏段混凝土的強度達到90%以上且齡期不小于7天時，即可按設計張拉順序進行張拉。即先張拉縱向束，再張拉頂板橫向筋。

5 中跨合攏

5.1 解除臨時固結

待邊跨合攏段張拉、孔道灌漿完成，且臨時墩及臨時支座拆除后進行中跨合攏施工。中跨合攏施工工藝流程如下：

邊跨合攏→邊跨合攏段預應力張拉、壓漿→現澆段支架的拆除→臨時墩的拆除→臨時支座的拆除→中跨合攏→中跨合攏段預應力張拉、壓漿→掛籃吊模架拆除。其中臨時墩的拆除原則是：對稱進行，先拆除兩邊墩，后拆除中間墩；臨時支座拆除原則是先邊墩后中墩。

5.2 調整標高

合攏施工前對全橋標高進行測量，測量合攏段兩端高差（相對）是否超過2cm，若超過則根據標高相差大小，在懸臂端進行采用砂袋荷載壓重進行標高調整，砂袋壓重必須待合攏段預應力鋼絞線張拉后才可清除。

5.3 合攏段施工荷載的平衡

調整懸臂端合攏施工荷載采用在中跨6號段端部磚砌筑水池盛水進行荷載平衡，根椐合攏段混凝土重量確定水池容量。在合攏段澆注混凝土時，按比例同步放出水池內同等重量的水，使合攏段兩端高差始終控制在允許范圍（在5mm以內），使合攏段施工荷載不引起豎向附加應力。

5.4 合攏吊架安裝

中跨6號段預應力張拉、孔道灌漿后，將其中一套掛籃主桁、底模及側模整體向后移回0號段附近，盡量減小中跨合攏段頂多余的施工荷載。由于掛籃前吊帶受到對面6號段混凝土箱梁阻擋，按照以下步驟進行掛籃底模、側模的移動與錨固，實現掛籃模板系統前、后吊點的受力轉換。

5.4.1 通過吊具（帶滾軸）、精軋螺紋鋼將外模吊梁前吊點由固定聯結轉換為活動聯結。此時外模吊梁前、后吊點均為活動聯結。用手動葫蘆拖動左右兩側外模吊梁前移至對面6號段頂板預留孔（垂直投影）位置，利用精軋螺紋鋼進行外模吊梁前吊點受力轉換。

5.4.2 底模前底橫梁、后底橫梁通過鋼絲繩與外模吊梁聯結，由外模吊梁承受底模荷載，拆除掛籃主桁架與底模之間前、后吊點的約束聯系。

5.4.3 用手動葫蘆拖動左右兩側外模吊梁同步前移，帶動模板系統前移，直至模板系統重心與合攏段混凝土重心重合，采用精扎螺紋鋼將掛籃底模、側模錨固（通過在底板、頂板事先精確預留的孔洞）在中跨6號段。然后將掛籃主桁架移回到0號段頂。

5.4.4 合攏鎖定、鋼筋、波紋管、鋼絞線安裝

中跨合攏鎖定施工步驟、要求同邊跨合攏鎖定相同。綁扎底板與腹板鋼筋，波紋管安裝及連續束鋼絞線穿設，安裝內模，綁扎頂板鋼筋，安裝頂板預應力管道，預穿鋼絞束,仔細檢查波紋管是否有漏洞，接縫處是否纏繞是密實，并檢查剛性支承端焊接質量。對砼施工縫進行認真處理后，即可進行合攏鋼筋的綁扎及預應力管道安裝，由于合攏段鋼筋、預應力管道密集，并且又增加了橫隔板及勁性骨架因此應特別注意預應力管道的定位和密封，確保管道暢通。由于合攏段預應力鋼束管道內不能穿襯管，為了確保施工的安全考慮，采用先穿束的方式。

5.4.5 中跨合攏段的臨時錨固

在中跨頂推力撤除后應立即進行臨時錨固（防止溫度變化將合攏段勁性骨架焊縫拉裂），可分別對稱張拉頂板、底板臨時錨固索（頂板兩束，底板兩束對稱布置），張拉力為設計張拉力的30%即可，作為中跨合攏段的臨時錨固體系。使骨架受壓，防止中跨合攏段砼在澆筑完成后，連續鋼束張拉之前砼開裂，之后現澆合攏段砼。

5.4.6 合攏段混凝土澆注

中跨合攏段混凝土的澆筑、養護同邊跨混凝土澆筑施工步驟基本相同。在灌注過程中安排專人間隔來回拉動鋼絞線，防止一旦漏漿結成硬塊堵塞波紋管，振搗棒不允許觸及波紋管道，以防波紋管道進漿，砼灌注完后，頂板砼表面收漿二次并壓平，及時做好箱內外溫度觀測，做好記錄。當合攏段混凝土的強度達到90%以上且齡期不小于7天時，即可按設計張拉順序進行預應力張拉。

6 合攏注意事項

6.1 在全橋合攏施工前，必須清除箱梁內外的多余荷載，以免影響箱梁合攏線型。

6.2 在合攏施工的前三天，特別是夜間，每小時測試一次室外溫度，確定最低的合攏溫度時間段，焊接合攏勁性骨架及澆筑合攏段砼宜選在氣溫變化不大的天氣進行，并應保證勁性骨架焊接和砼澆筑在一天中，氣溫較低的時刻（如凌晨2點鐘）進行，并爭取在兩小時內澆筑完成。

6.3 從合攏段前4個梁段起，對全橋各梁段的標高和線形進行聯測，并在這4個梁段內逐步調整，以控制合攏精度。

6.4 全橋合攏前和合攏過程中，要加強全橋標高和軸線的觀測。中跨合攏段吊架及模板的拆除，必須要在中跨底板束張拉完成后進行。合攏段預應束的張拉，必須嚴格按照設計順序進行，張拉過程中還需加強線型觀測。

6.5 混凝土加強養護，盡量減小箱梁懸臂日照溫差，為此可采取覆蓋箱梁懸臂等減小溫差措施，注意保溫和保濕養護，以免砼開裂。

結語

在對箱梁合攏段進行施工的過程中，管理人員一定要做好協調與統籌，對于施工中遇到問題需要及時給以妥善處理。技術人員一定要熟悉施工工藝流程，加強各工序銜接與控制，保證工程質量。

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