東平水道特大橋連續梁中跨合龍段施工

常毅

摘要：本文以廣佛環城際鐵路東平水道特大橋（60.75+100+60.75）m連續梁中跨合龍段連續梁為例，介紹了懸澆連續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.

關鍵詞：連續梁；合龍段；勁性骨架；預張拉

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

中圖分類號：U445 文獻標識碼：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，對邊跨預應力束進行張拉，對71#和72#主墩的墩頂解除臨時固結，使雙懸臂T構轉為單懸臂簡支結構；在對中跨進行合龍后，由兩個單懸臂簡支結構轉換為連續梁，進行兩次轉體。

2 合龍段需解決的問題

施作合龍段的過程中，應該重點關注幾個細節問題：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生影響，并且在梁體兩邊由于溫度的差異，也會出現扭曲變形的情況，也就需要臨時鎖定合龍段，確保其不會出現相對變形。對其進行臨時鎖定時，需要應對溫度應力等多種外力，確保對懸臂T構進行施工時的安全性，也能防止裂紋的出現。

3 合龍段施工順序

在完成對邊跨直線段13#段以及T構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，對預應力筋進行張拉，將主墩的臨時固結進行拆除，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

合龍段的目標可以利用掛籃底模、外模，一方面可以將搭設支架的投入降低，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，只要能夠對梁體由于溫度變化導致變形所產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可以取值為0.15，對于中跨合龍時，設計活動支座的摩擦系數為0.03。

4.2.2 邊跨合龍段鎖定

①應力分析。計算之后，可以發現由于溫度所產生的應力比較大，僅有邊跨模板會產生對梁體的約束力，如果該力比溫度應力小，必然會出現位移。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相對變形。

②剛性支撐設置。要在梁體中心頂板、底板和11#段端部腹板上，分別預埋3塊鋼板，規格是1130mm*610mm*

20mm，對于鋼板的后方，要使用焊鋼板肋對其進行加強。還要在梁體內埋設加強錨固鋼筋，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，將其在兩側梁內預埋的鋼板上進行焊接，發揮其支撐作用。在操作過程中需要注意焊接順序，應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，當溫度發生變化時，由于中墩臨時支架未及時拆掉，使梁體出現了小幅度的相對滑動現象，滑動力和混凝土與模板所產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活動。

模板與混凝土之間的摩擦系數取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，為了使焊縫的質量和牢固度達到設計要求，該工程項目采用四周滿焊的方式焊接骨架和預埋鋼板的過程中，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11#段梁面及底板面預埋1130mm*610mm*20mm鋼板。對于中跨合龍而言，其溫度應力應和邊跨合龍一樣，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，支座摩擦系數為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力：

能夠滿足要求。

②臨時張拉束。根據臨時張拉平直的縱向預應力束，要選擇約束更好的鋼絞線，并且使用臨時張拉2ZT1，2ZD1的縱向預應力束，對由于溫度變化產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，就能保證不會出現開裂的情況，所以在進行施工時，應當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縱向預應力束至設計力，再張拉剩余縱向預應力束。

4.3 合龍段配重

對合龍段的兩端，進行配重主要原因是：①將澆筑混凝土時所產生的撓度變形盡可能的減少，確保混凝土適量；②確保T構兩端的不平衡彎矩比臨時固結主墩墩頂所產生的不平衡彎矩小。

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，發現不管何種工況，都能夠滿足不配重情況下，對主墩頂的臨時固結。由對標高進行測量發現如果兩端的標高偏差沒有超過15mm，則無需利用配重進行找平，如果超過這一范圍，則需要設計確認，并制定專項方案。

為將澆筑混凝土的過程中，所產生的T構兩側變化所產生的撓度變形盡可能的降低，應當提升澆筑的速度，確保在初凝之前完成。也可以在T構兩側，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，實現兩側的平衡。

4.3.2 中跨合龍時

如果中跨合龍段的兩側，其標高差沒有超過15mm，對于中跨則無需使用壓重；如果偏差比15mm大，應當在中跨合龍段的一側，使用水箱進行壓重，確保兩側標高的一致性，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小時之內完成。要及時了解天氣情況，如果3天內有大風或者降溫，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，并由技術人員進行現場確認，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，還要由專人負責養護。

4.5 合龍段張拉

在合龍段的混凝土符合設計的強度標準后，要把內模拆除。并根據設計的流程，張拉其他預應力束，完成后才能脫底模。在澆筑混凝土之前，要全部穿好預應力鋼線，防止出現波紋管堵塞，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 結語

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

參考文獻：

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