淺談大跨徑連續剛構懸澆箱梁合攏段施工

龍志剛

(湖南省長沙市湖南路橋建設集團公司)

1 工程概況

太平特大橋路線于牛頭山隧道出口和虎門漁政大樓右側之間跨越太平水道，太平水道水面寬約414 m。橋址區地形為山間溝谷，橋的兩端為山丘，中間為太平水道，地形呈U字形，橋址范圍內的地面高程約2～40 m。

太平特大橋橋梁孔跨布置為:左幅40 m +5 ×49 m +40 m+(113.86 m+196.48 m +113.67 m)+40 m +50 m +40 m，全長885 m;右幅6 ×50 m+(113 m +195 m +113 m)+40 m+50 m+2 ×40 m，全長891 m。其中主橋跨越太平水道左幅(113.86 m +196.48 m +113.67 m)、右幅(113 +195 +113 )m均為預應力混凝土連續剛構，左右幅分開修，半幅橋寬19.85 m。主橋左幅8#、9#墩、右幅7#、8#墩位于河道中間，下部構造為12.85 m×2.0 m 矩形雙肢薄壁墩與18.8 m×27.8 m大型承臺，上部構造為預應力變截面連續箱梁，其中0#、1#塊做為掛籃安裝梁段采用支架現澆施工工藝，2#～24#塊采用掛籃懸澆施工工藝。

太平特大橋主橋箱梁在24#塊合攏，全橋共計6 個合攏段，其中4 個邊跨合攏段;2 個中跨合攏段。每個合攏段的結構尺寸:梁長2 m，梁高4.2 m，底板寬12.85 m，頂板寬19.85 m，頂板設有3%橫坡，底板厚30 cm、頂板厚28 cm、腹板厚45 cm，每個合攏段混凝土 數量為34.1 m3，重量為88.72 t。詳情見圖1 所示。

圖1 合攏段標準斷面圖

2 合攏段需控制的難點

(1)中跨合攏段水平頂推力:設計合攏溫度為17～25 ℃，中跨合攏頂推力為800 t。

(2)合攏段臨時剛性鎖定。

(3)合攏段配重。

3 合攏段施工方法

箱梁合攏是實現大橋體系轉換，是全橋受力狀況和線形控制的關鍵工序，全橋箱梁合攏施工由邊到中對稱施工，即先進行兩個邊跨合攏段施工，再進行中跨合攏段施工。

根據太平特大橋施工實際情況，合攏段均利用懸澆掛籃經過局部改造后作為模板和支架進行合攏施工。

邊跨合攏段:在邊跨23#塊梁頭及邊跨現澆段梁頭預埋臨時剛性連接預埋件及吊桿孔，澆筑完23#塊并待強養生張拉之后，使用塔吊配合安裝現澆梁段底下的2I25b 承重主橫梁及吊桿，在2I25b 主橫梁及掛籃前下橫梁之間安裝I18 底縱梁，然后在I18 底縱梁上鋪裝鋪裝10 cm 厚組合鋼模板，焊接臨時剛性連接工字鋼，安裝配重荷載(合攏段混凝土 荷載)，綁扎鋼筋及預應力鋼筋，觀測并選定澆筑時間，澆筑合攏段混凝土。預應力張拉壓漿完成后，最后使用塔吊和卷揚機拆除模板系統。

中跨合攏段:在中跨23#塊梁頭預埋臨時剛性連接預埋件、吊桿孔，澆筑完23#塊并等強養生張拉之后，對兩側23#塊施加8 000 kN 水平頂推力(注意根據合攏溫度需要調整)，并用槽鋼固定保持預頂力，在兩邊掛籃前下橫梁上搭設I18 作為縱梁并在其上鋪設底模，安裝配重荷載(合攏段混凝土 荷載)，綁扎鋼筋及預應力鋼筋，觀測并選定澆筑時間，最后澆筑混凝土，預應力張拉壓漿完成后，最后使用浮吊和卷揚機拆除掛籃。

4 施工難點采取的相應措施

4.1 中跨主梁水平頂推力

首先在中跨合攏段兩側梁端頂推點位置預埋上下兩塊鋼板，施工時在上鋼板位置采用200 t 千斤頂施加頂推力，頂推點1 的頂推力為1 460 kN，頂推點2 的頂推力為1 200 kN。待所有頂推點頂推力均勻施加完成后，于下鋼板位置焊接2I30 槽鋼將合攏段兩側梁段限位保持預頂力，然后取出千斤頂。

4.2 合攏段臨時剛性鎖定和混凝土 澆筑

合攏段在灌注前—周，對橋梁高程、軸線、橋長進行聯測并觀測這一周時間的氣溫數據，找出氣溫變化規律，確定一天中最低溫度時間，恒溫時間，升溫時間，以便在低溫及溫度變化幅度小的時間內開始安裝合攏段剛性連接，合攏段進行臨時鎖定后需保持合攏段無相對變形。合攏段臨時鎖定要抵抗溫度應力、T 構兩端不平衡彎矩等多種外力。

4.3 合攏段的配重

為保證主橋箱梁線型及箱梁懸臂施工的受力平衡，保證澆筑合攏段混凝土質量，按照施工要求，需要在箱梁懸臂端頭亦即23#塊梁端頭進行配重。配重荷載使用鋼護筒水箱裝水的方式，使合攏兩端高差控制在規范允許范圍內，每端配重相當于合攏段混凝土重量的—半，安裝中跨合攏段臨時剛性連接，澆筑混凝土 過程中，要根據配重方案中的卸載要求，一邊澆筑混凝土，一邊卸掉配重水箱內的水。

5 合攏段施工步驟

(1)預埋吊桿孔及預埋板

在23#塊箱梁或邊跨現澆段箱梁的梁頭，預埋合攏段施工需用的吊桿孔。

(2)澆筑現澆段及合攏段混凝土 后待強張拉壓漿

澆筑完邊跨現澆段或合攏段后，澆筑混凝土等強5 d，混凝土達到90%設計強度后，張拉預應力鋼筋并進行管道壓漿。

(3)安裝承重橫梁及底縱梁(邊跨合攏段)

(4)中跨掛籃改造

在中跨23#塊混凝土 澆筑完成后，利用23#塊掛籃前下橫梁作為承重橫梁，在上鋪I18 縱梁和底模，吊帶和精軋螺紋鋼在穿過底板和頂板合攏段混凝土位置，需用木盒包裹，使之與合攏段混凝土分離，以便于混凝土 澆筑完成后掛籃的拆除。

(5)模板的制作和安裝

底板模板采用10 cm 厚組合鋼模直接鋪設在底縱梁上。

內腹板模采用鋼平板模模板安裝，內外腹板模板之間使用Φ25 精軋螺紋鋼作為對拉螺桿。

(6)鋼筋的制作和安裝

鋼筋先在鋼筋制作場加工好，轉運到墩旁吊裝，然后在掛籃平臺上綁扎。

先綁扎底板底層鋼筋，然后安裝全部腹板鋼筋，之后安裝縱向預應力筋管道及豎向預應力管道，然后安裝腹板倒角鋼筋，報監理工程師驗收后，安裝內腹板模板和頂板模板，然后綁扎頂板翼板模板鋼筋，在布設頂板預應力管道。

(7)預應力管道安裝

縱向及頂板橫向預應力管道采用塑料波紋管，豎向預應力管道采用金屬波紋管，豎向預應力管道重點要保證同排連通管及壓漿嘴的連通。接頭必須包扎牢固防止水泥漿滲入堵塞波紋管。

保證預應力鋼筋豎直，并注意在安裝過程中，不能燒傷預應力鋼筋。

(8)安裝合攏段配重

為保證主橋箱梁線型及箱梁懸臂施工的受力平衡，保證澆筑合攏段混凝土質量，按照施工要求，需要在箱梁懸臂端頭亦即23#塊梁端頭進行配重。

配重荷載使用鋼護筒水箱裝水的方式。配重荷載的安裝順序為。

①邊跨合攏段安裝剛性連接之前，在邊跨的23#塊端頭放置配重水箱，均衡加水至配重荷載。

②安裝邊跨合攏段臨時剛性連接;澆筑邊跨合攏段混凝土，同時卸載邊跨23#塊配重荷載水箱。

③合攏段混凝土 待強張拉壓漿，解除邊跨合攏段臨時剛性連接。

④在中跨23#塊端頭放置配重水箱，均衡加水至配重荷載，安裝中跨合攏段臨時剛性連接。

⑤澆筑中跨合攏段混凝土，同時卸載中跨合攏段兩側的配重荷載水箱。

(9)安裝合攏段臨時剛性連接

利用預埋在合攏段兩側梁段內的預埋鋼板，根據觀測數據，選在一天氣溫較低的時間，開始安裝合攏段剛性連接，臨時剛性連接采用焊接型鋼的形式。

(10)中跨合攏段頂推點設置

參照設計要求，中跨合攏段施工前需施加800 t 水平頂推力，一個合攏段需設置6 個頂推點。

(11)澆筑混凝土

合攏段混凝土添加微鼓脹劑，澆筑混凝土 過程中，要根據配重方案中的卸載要求，一邊澆筑混凝土，一邊卸掉配重水箱內的水。

(12)預應力施工

預應力施工基本要求:①混凝土 強度達到設計強度的90%時，并養護時間不得小于5 d，方可進行張拉，縱向預應力筋采用雙端張拉，橫向預應力筋采用單端交錯張拉，豎向預應力筋采用頂端單端張拉。

(13)拆除臨時剛性連接

拆除剛性連接應與張拉工作配合進行。

澆筑完邊跨合攏段混凝土，待混凝土強度達到90%并養護5 d 后，兩端對稱雙向張拉預應力束，張拉錨固邊跨合攏段24#、25#梁段的豎向精軋螺紋鋼筋及頂板橫向預應力鋼束(先橫向后豎向)，拆除邊跨支架及邊跨合攏段臨時剛性連接。

澆筑完中跨合攏段混凝土，待混凝土強度達到90%并養護5 d 后，先錨固中跨縱向底板束預應力束，解除臨時剛性連接，張拉錨固中跨剩余縱向底板束，張拉錨固中跨合攏段的豎向預應力精軋螺紋鋼筋及頂板橫向預應力(先橫向后豎向)。

(14)拆除合攏段模板、支架

拆除合攏段模板、支架，應在合攏段張拉壓漿完成之后進行，支架的拆除使用浮吊配合進行，拆除的順序與安裝時相反進行，即先裝后拆，后裝先拆。

6 結 語

太平特大橋合攏段采用的施工工藝，經實踐檢驗，合攏段梁體表面混凝土未產生任何裂紋，證明了合攏的工藝的正確，達到了設計要求的水平，取的了良好的效益，為以后的連續箱梁的合攏段施工提供了參考。

［1］范立礎.預應力混凝土連續梁橋［M］.北京:人民交通出版社，1988.

［2］向中富.橋梁施工控制技術［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］周瑞澤.預應力連續箱梁懸臂澆筑施工技術［J］.鐵道標準設計，2007，(8).