大跨連續剛構橋中跨頂推合龍施工工藝

曾一帆

鐵道第三勘察設計院集團有限公司廣東分公司

大跨連續剛構橋中跨頂推合龍施工工藝

曾一帆

鐵道第三勘察設計院集團有限公司廣東分公司

合龍段施工是大跨連續剛構橋整個施工過程中最關鍵，最重要的一道工序，本文以華南地區某(106+200+106)m三跨一聯的預應力混凝土連續剛構橋為背景，詳細介紹了該橋先邊跨后中跨的頂推合龍施工工藝，并總結了該施工工藝需要注意的幾個問題，可為同類橋型中跨頂推合龍施工提供借鑒。

連續剛構；合龍頂推；施工工藝；掛籃；勁性骨架

1 工程概況

高墩大跨連續剛構箱梁橋以結構輕盈，造型優美，技術成熟，特別是適應能力強等優點，在橋梁設計及施工中得到了非常廣泛的應用。對大跨連續剛構橋，合龍段施工是整個施工過程中最關鍵，最重要的一道工序。通過合龍頂推施工，對主墩施加一個預偏位，部分抵消主梁收縮徐變產生的主墩偏位，達到減少跨中下撓與主墩開裂的現象。本文基于某(106+200+106)m三跨一聯的預應力混凝土連續剛構橋為背景，簡述大跨連續剛構橋中跨頂推合龍施工工藝。

圖1 橋型布置圖

2 合龍段施工工藝

合龍施工前應對當地不同氣候條件下(晴天，陰天)的氣溫、懸臂端高程各進行48h連續觀測，建立溫度場與懸臂端標高的函數關系，以確定合理合龍時間段。在確定合理合龍溫度場及時間段后，通過三維有限元分析，計算大橋長期收縮徐變量以及合龍溫度場作用下梁體的伸縮量，確定最終合龍頂推位移。

大橋邊跨、中跨合龍段均利用掛籃改成吊架施工，總體施工順序：先合龍5#墩側的邊跨合龍段，再合龍2#墩側的邊跨合龍段，最后合龍中跨合龍段。合龍施工選擇在一天當中氣溫最低的時間段進行。

2.1 邊跨合龍段施工工藝

(1)掛籃改吊架。由于墩高較高，搭建滿堂支架將耗費較多時間，掛籃改吊架施工將具有較大的優勢。掛籃改吊架只需保留掛籃的外模及外側模。將T構掛籃對稱移至合龍段，拆除內模及其連接構件。

(2)掛籃移至指定位置后，兩側對稱采用水箱配重，水箱置于T構端部往內2m，以免影響施工。注意中跨配重應為合龍段總重一半。

(3)外模板定位、鎖定邊跨勁性骨架、底板及腹板鋼筋及預應力管道施工。勁性骨架采用雙拼[36b槽鋼，在適宜的溫度范圍內與T構及現澆段梁端鋼板進行焊接，上下勁性骨架支撐采用[16a形成“X”型斜撐，注意避免與預應力管道沖突。

需要注意的是：(1)勁性骨架加工時長度應比合龍段長度少5cm，剩余長度采用薄鋼板墊足，以便調整溫度變化引起合龍段長度變化，薄鋼板需相互焊接牢固。(2)邊跨現澆段底模固定孔應制作成橢圓形，避免鎖定勁性骨架之后底模錨固鋼筋無法安裝。

(4)安裝內模、頂板鋼筋施工，預應力穿束。內模采用10mm厚膠合板進行加工，支撐體系采用門式支架立于T構懸臂端部及現澆段懸臂端部底板上。

(5)澆筑混凝土，張拉壓漿。澆筑混凝土過程中需將配重水箱中水按澆筑速度同步置換卸重，盡量保持結構受力不產生大的變化。混凝土強度達到設計強度90%后，即進行張拉壓漿施工。

(6)邊跨合龍順序。邊跨合龍需將T構兩側掛籃同時前移，若兩個T構同時施工，必將在中跨合龍段產生沖突。因此要注意邊跨合龍順序。由于本項目3#墩比4#墩滯后1～2個節段，邊跨合龍順序并未產生影響。

2.2 中跨合龍段施工工藝

(1)掛籃就位。4#墩邊跨合龍段施工完成后，掛籃回退一個節段。同時3#墩掛籃前進至合龍段，完成邊跨合龍段合龍，其合龍方案按本文2.1節合龍段順序進行。

(2)跨中掛籃改吊架。3#墩邊跨合龍段施工完成之后，拆除跨中掛籃內模及其連接構件，檢查配重。

(3)掛籃定位，加工勁性骨架。與邊跨合龍段勁性骨架安裝類似，不再贅述。與邊跨勁性骨架不同之處在于，勁性骨架安裝位置應考慮千斤頂工作位置，且千斤頂工作位置亦不能與預應力管道沖突。

(4)頂推施工，勁性骨架鎖定。選擇合適時間進行合龍頂推施工，焊接鎖定勁性骨架。

(5)安裝外模，綁扎鋼筋。此步驟與邊跨合龍段類似。同樣需要注意底板錨固孔在掛籃另一側需加工成橢圓形孔，避免底板無法錨固。

(6)安裝內模，綁扎頂板鋼筋，預應力穿束。此步驟與邊跨合龍段類似。

(7)澆筑混凝土，張拉壓漿。此步驟與邊跨合龍段類似，需要注意的是，同步置換卸重應考慮合龍段兩側水箱同步進行。

(8)拆除所有模板及掛籃。張拉壓漿完成之后，拆除所有模板及掛籃。內模模板及鋼管等通過頂板人孔運出。

3 結語

本文在總結前人經驗的基礎上，立足于解決實際工程問題，總結了特大連續剛構橋合龍頂推施工工藝及施工過程中需要注意的問題：

(1)本施工工藝適用于三跨連續梁，先邊跨合龍后中跨頂推合龍施工，其他合龍方式可參照本施工工藝進行。

(2)進行合龍段施工之前，需進行至少48h以上懸臂端氣溫、高程連續觀測，建立合龍段懸臂標高與氣溫的函數關系。

(3)勁性骨架的制作及安裝應進行單獨設計，應考慮勁性骨架鎖定之后勁性骨架及墊層鋼板的抗拉壓能力，避免骨架鎖定之后至鋼束張拉期間勁性骨架破壞。考慮到焊接薄鋼板抗拉能力較抗壓能力弱，可采用勁性骨架鎖定之后張拉臨時預應力鋼束方案解決。通過計算獲得在溫度收縮等外荷載作用下，勁性骨架可能承受的拉力，此部分拉力通過預應力鋼束抵消，保持勁性骨架始終處于受壓狀態。

(4)底板錨固孔的設計。T構跨度較大時，受溫度影響也較大。在懸臂T構最后一個節段預留合龍段底板錨固孔時，需考慮在不同工況下合龍段底板依然能夠錨固，因此，底板錨固孔需設計成橢圓形。

[1]蔣國云.大跨連續剛構橋中跨頂推合龍施工技術[J].施工技術，2012，41(5).

[2]魏建斌，魏家樂，馬玲.高墩大跨連續剛構橋頂推合龍控制技術研究[J].橋梁建設，2014.(4).

[3]劉小燕，祁巍.高墩大跨連續剛構橋合龍方案研究[J].公路，2009.(7).