淺析連續梁橋合龍段施工技術及控制要點

文/唐光明 湖南省衡陽縣農村公路所 湖南衡陽 421000

1、工程概況

某橋上部構造為85m+155m+85m三跨變截面預應力混凝土連續剛構箱梁， 下部結構主橋橋墩采用單肢等截面矩形空心墩，單肢尺寸6m×5m。主橋箱梁采用單箱單室截面，箱梁根部粱高9.0m，0#頂板厚0.8m，跨中梁高3.5m，懸臂根部到跨中頂板厚均為28cm，底板厚從跨中至根部由28cm變化為1.2m，腹板從跨中至根部分三段采用45cm、65cm、75cm三種厚度，箱梁高度和底板厚度按2次拋物線變化。箱梁頂板寬12.25m，底板寬6.0m，翼緣懸臂長3.125m，箱梁0#節段長10m(包括墩兩側各外伸2.5m)，每個懸澆“T”縱向對稱劃分為20個節段，梁段數及梁段長從根部至跨中分別為5m×3.0m、7m×3.5m、8m×4.0m，邊、中跨合龍段長均為2m，邊跨現澆段長6.35m，箱梁0#塊設兩道厚橫隔板，邊跨梁端設一道橫隔板，箱梁頂面橫坡與橋面橫坡相同，箱梁底面水平，上部縱向預應力采用高強度低松弛鋼絞線，其標準強度fpk=1860MPa，彈性模量MPa，錨下張拉控制應力采用0.75fpk=1395MPa，縱向鋼絞線直徑為15.2mm，大噸位群錨體系，豎向預應力采用JL32mm精軋螺紋鋼筋，標準強度fpk=785MPa，彈性模量MPa，張拉控制應力采用0.9fpk，YGM錨固體系，主橋箱梁縱向預應力管道采用塑料波紋管成孔，真空輔助壓漿工藝；其余預應力管道采用鍍鋅金屬波紋管。

2、合龍施工方案

下面主要以中跨合龍段為例說明合龍段的施工工藝，工藝流程圖見圖1。

2.1 合龍段的施工吊架及模板施工

先拆除和卸落合龍段一側的掛籃和模板，然后將另一側掛籃主桁的一端穿過合龍段，使掛籃主桁支承在合龍段兩側的箱梁懸臂端，形成合龍段施工吊架，掛籃底盤和模板改制后，隨上橫梁一起滑移就位[1]。

圖1 合龍段施工工藝流程圖

2.2 配重施工方法

合龍段混凝土采用平衡法澆筑，在相應的梁段上，設置水箱，水箱中水的重量為合龍段梁體混凝土重量一半。為消除梁體懸臂兩端的不平衡彎矩，對中跨合龍段兩端同時加載，在合龍段混凝土澆筑過程中，安排專人按照澆筑合龍段混凝土所增加的重量，相應放出等重的水，使澆筑混凝土的增重與水箱的減重保持一致，合龍段始終處于受力穩定狀態，合龍段混凝土澆筑完成后，及時覆蓋土工布防止日曬，同時灑水加強養護。

2.3 混凝土的澆筑方法

為了保證合龍段的施工質量，混凝土的澆筑安排在凌晨2點進行，盡量減小澆筑時間，在升溫條件下養生[2]。

2.4 合龍段預應力施工

混凝土達到張拉強度后，按設計順序進行預應力張拉，張拉時遵循“先中間后兩邊、先長束后短束，上下緣同時對稱”的原則進行[3]。

2.5 合龍高差、應力控制

2.5.1 高差控制

中跨合龍段高差控制，保證兩個T中跨側懸臂高程一致，考慮該類型橋梁容易出現后期運營跨中下撓嚴重現象，一般該類型橋梁跨中絕對高程選擇應高于目標高程，中跨合龍段兩側懸臂端都屬于活點，合龍高差控制主要以控制合龍段兩側平衡施工為主，考慮各工序對標高影響正推成橋后高程能否滿足目標高程[4]。

2.5.2 應力控制

中跨合龍段底板豎向和縱向應力測點布置的橫斷面圖和俯視圖見圖2，應力監測結果見表1。

表1 中跨1/2合龍段斷面實測成果表MPa

從表1來看，中跨合龍束張拉過程中產生上撓變形，實測值跟理論值變化規律一致，數值上差異不大；底板縱向壓應力在合龍束張拉過程中逐漸遞增，張拉短束時遞增速度更快，且最后一組合龍束張拉后其值達到8.32MPa，卸除堆載后為10.05MPa的最大值，C50混凝土設計抗壓強度值為22.4MPa，壓應力在張拉過程中滿足規范及設計要求，底板豎向拉應力在合龍束張拉過程中逐漸遞增，在張拉底板豎向彎束時遞增更明顯，且最后一組合龍束張拉后其值達到1.04MPa，卸除堆載后為1.34MPa的最大值，C50混凝土軸心抗拉強度標準值2.65MPa，設計抗拉強度值1.83MPa，所以務必要加強該類橋梁中跨合龍段底板的防崩鋼筋的設置，跨中堆載對降低合龍段底板應力峰值效應比較明顯。

3、合龍段施工要點及注意事項

主橋合龍段施工的影響因素較多，而且很復雜，但主要克服溫度、臨時荷載的影響，尤其避免日照不均勻而產生的箱體混凝土內部的溫度階梯，使箱梁懸臂端產生復雜的變化，因此，合龍段一般安排在夜間當日溫度較低時施工，嚴格控制箱梁懸澆施工撓度，合龍時，相鄰兩懸臂的相對豎向撓度差不大于1.5cm，軸向偏差均不大于1.0cm。

在合龍段施工過程中，同時對以下工況進行觀測，即吊架就位前，混凝土澆筑前、后，拆除臨時錨固、合龍束張拉后。摻加早強劑和微膨脹劑，使混凝土盡早達到設計強度，及時張拉合龍束，以防混凝土因受力出現裂縫。合龍施工前，加強天氣形勢資料的收集和觀察，以便選擇在較為穩定的天氣下施工。同時，在施工中特別注意鋼筋和縱向波紋管施工順序，以方便施工和保證質量，嚴防波紋管聯接處滲漿，在安裝好內模后，在頂板上靠近腹板處，各開一個工作孔，作為底板混凝土下料孔，底板混凝土完成后，再將此孔用模板封堵。混凝土的灌注順序由中間向兩端進行，在氣溫較高時，加強混凝土的養生，混凝土灌注完畢后，箱梁頂部用土工布和塑料布進行覆蓋，并保持梁體充分濕潤，合龍段三向預應力張拉前，不在跨中范圍內堆放重物或移動施工機具，嚴防人為因素造成合龍段混凝土開裂。

結語：

綜上所述，合龍質量往往是預應力連續梁橋施工建設成敗的關鍵，只有合理設計方案，認真組織施工,采取必要的控制措施,進行合龍施工并完成體系轉變，才能讓橋梁線形平順，結構合理，受力良好，從而獲得良好的經濟效益和社會影響。本工程合龍效果表明所采取的技術方案效果良好，確保了合龍段施工的質量以及成橋質量，可以為其他類似橋梁的設計施工提供借鑒。