連續梁合龍段水袋配重技術應用

趙志強，張瑜，張玉寶，侯磊

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連續梁合龍段水袋配重技術應用

趙志強，張瑜，張玉寶，侯磊

（中鐵十局集團有限公司，山東 濟南 250000）

近年來，隨著客運專線以及高速鐵路的快速發展，橋梁施工技術也在不斷創新，特別是一些跨越江、河、湖泊的復雜橋梁的設計、建造，對跨等級航道大跨度連續梁合龍段配重施工技術要求也越來越高。以新沂河特大橋跨北六塘（72+120+72）m、跨鹽河（72+120+72）m連續梁合龍段使用水袋配重的成功實施為例，針對該橋2處連續梁的施工特點，介紹大跨度連續梁跨等級航道合龍段配重施工中的設計和應用，為水袋配重施工技術應用推陳出新，在實踐中創造出更多先進的運用技術，促使這一施工技術得到發展提供一定的參考。

連續梁；合龍；配重；水袋

隨著鐵路和公路等基礎設施建設的快速發展，特別是以客運專線和高速鐵路為代表的鐵路建設發展，使得橋梁工程在鐵路建設中的比例越來越大，在眾多橋梁工程中因連續梁施工難度大、安全風險高、施工周期長等特點，其成為大跨度連續梁施工的關鍵環節，研究連續梁施工技術對我國的鐵路建設有著積極的現實意義。

1 工程簡介

新建連云港至鎮江鐵路（簡稱“連鎮鐵路”）地處我國東部沿海地帶，線路北起蘇北連云港市，途經淮安市、揚州市，跨長江后止于蘇南鎮江市，正線全長304.81 km。本橋位于新建連鎮鐵路LZZQ-1標，里程DK24+406.55～DK44+ 688.445，全橋長20.282 km，前接灌云站，后與灌南站相連，其中跨北六塘河、鹽河120 m連續梁位于灌南縣北六塘河、鹽河中，本工程方案采用菱形掛籃對稱施工，現以跨北六塘河連續梁為例進行敘述。

主橋共設置2個邊跨合龍段和1個中跨合龍段，合龍施工均采用吊架系統施工，每處合龍段順橋向長度2 m，混凝土強度等級為C55微膨脹，中跨合龍段設計為48.2 m3，邊跨合龍段設計為32.4 m3，合龍段配重設計采用混凝土預制塊，為了解決中跨預壓塊吊裝困難的問題，優化為訂制等質量橡膠水袋配重。

2 邊跨合龍施工技術

根據工程施工進展情況，如果南北主梁同時進行A16節段施工會產生沖突，因此不能同時施工。418號主墩（北主梁）16節段先于419號主墩16節段施工，施工完畢后將其掛籃后退4 m，預留出空間再施工419號墩16節段。在419號主墩16號節段混凝土強度達到設計強度后，預應力張拉、壓漿，拆除模板，將419號主墩掛籃后退4 m，施工合龍段吊架和模板；進行兩端懸臂端（合龍段口）配重壓載、張拉臨時束及合龍段勁性骨架鎖定，在合龍段勁性骨架鎖定前，調整418、419號墩中跨掛籃位置，使兩主墩掛籃位于15節段梁端上相同位置，確保掛籃荷載相對于合龍段中線對稱；進行邊跨合龍段A17節段鋼筋、混凝土施工，待邊跨合龍段混凝土強度達到設計值的95%，彈性模量達到設計值的100%且混凝土的齡期不短于5 d，張拉本節段預應力束，拆除中墩處臨時固結措施，啟動中墩永久支座，并將中墩縱向活動支座縱向臨時鎖定，拆除勁性骨架及邊跨現澆支架。邊跨合龍段布置如圖1所示。

圖1 邊跨合龍段布置圖

3 中跨合龍施工技術

在邊跨合龍段施工完成后，安裝中跨合龍段B17節段吊架和模板，綁扎合龍段鋼筋，然后進行兩端懸臂端（合龍段口）配重壓載和合龍段勁性骨架鎖定，張拉中跨臨時束達到設計值，混凝土施工，待中跨合龍段混凝土強度達到設計值的95%，彈性模量達到設計值的100%且混凝土的齡期不短于5 d，張拉中跨合龍預應力束，釋放中墩縱向活動支座縱向臨時鎖定，依次張拉本階段剩余預應力束；拆除懸吊支架及中跨合龍段勁性骨架。

中跨合龍段布置如圖2所示。

4 合龍段配重

合龍段的混凝土荷載由吊架承載，吊架固定在合龍段兩端的16節段主梁上。在勁性骨架鎖定前須在合龍段兩端的懸臂段施加配重。以便在合龍段混凝土施工期間進行荷載的等效置換。在澆筑混凝土期間同步卸除，根據現場技術人員監控量測數據確定每個懸臂端配重約62 t。配重采用水袋配重，在水袋進水口、出水口安裝水表進行重量精確計量。水袋訂制型號為（長×寬×高）10 m×7 m×1 m，容量為70 m3的橡膠水袋。

根據主梁高度及施工條件，選用額定揚程45 m的QY型抽水泵4臺。配重必須在指定區域堆載，嚴格執行監控指令，保證堆載荷載準確。水袋在注水和放水前要在進、出水口處安裝水表，并安排專人負責配重荷載計量達到對稱配重。

5 合龍鎖定

合龍鎖定的目的是為了減少由于溫差變形引起的箱梁伸縮。混凝土硬化初期的收縮，防止合龍段混凝土產生開裂。

鎖定前監測合龍口兩端的標高，如果兩側標高差大于15 mm或合龍段長的1/1 000，則需合龍段一側采用壓重調整標高，使兩側標高一致。

鎖定施工選擇氣溫日差較小時進行，且應在當天氣溫最低時完成鎖定。合龍鎖定采用“又拉又撐”的方法，即用剛性骨架承受壓力，用臨時預應力束承受拉力。“撐”的方面嚴格按照《合龍段勁性骨架設計圖》施工，“拉”的方面，邊、中跨合龍段分別按臨時鋼束進行張拉。剛性骨架根據溫度荷載計算其所需截面積，同時應驗算其壓桿穩定性；臨時預應力應確保降溫時剛性骨架中既不出現拉應力，又要滿足升溫時骨架不致受壓過大而失穩，合龍鎖定溫度選擇在設計要求的合龍最佳溫度范圍內。支撐勁性骨架采用“預埋槽鋼+連接槽鋼+預埋槽鋼”三段式結構，其斷面面積及支承位置根據鎖定設計確定，合龍時，在兩預埋槽鋼之間設置連接槽鋼，并由聯結鋼板將連接槽鋼與預埋槽鋼焊接成整體，同時注意焊縫應設在不同截面處。合龍鎖定布置如圖3和圖4所示。

6 解除臨時固結

在合龍段勁性骨架鎖定后，進行第一次解除。第一次解除的臨時固結是418號墩豎向及水平向約束，先拆除中墩臨時支座，啟動中墩永久支座，并將中墩縱向活動支座縱向臨時鎖定，拆除勁性骨架；使整個主梁體系能水平向移動，避免產生過大的軸向溫度應力。第二次解除的臨時固結是在中跨合龍后，張拉中跨合龍段橫、縱向預應力張拉、壓漿完成后進行，釋放中墩縱向活動支座縱向臨時鎖定，依次張拉本階段剩余預應力束；拆除中跨合龍段勁性骨架，徹底解除縱向主梁的臨時固結。

圖4 勁性骨架設計圖

7 吊架及模板系統施工

邊跨合龍段A17節段長2 m，采用吊架法施工，利用掛籃內外部分縱橫梁錨固作為吊架；利用掛籃部分模板作為合龍段模板。其他采用1.5 cm厚的竹膠板及方木配合加固。

待兩邊跨合龍段全部施工完成后進行中跨合龍段施工，中跨合龍段施工前需拆除邊跨現澆段支架及邊跨合龍段吊架，并拆除連續梁主墩身的臨時固結，保證連續梁體系轉換時不受約束處于自由狀態。

中跨合龍段施工采用掛籃的底模及側模。施工前先將一側掛籃主桁架后移至主墩附近將其拆除。另一側掛籃前移、錨固，將底模、側模懸掛于箱梁混凝土上，前移側模滑道，錨固在兩個相鄰節段混凝土箱梁上，放松底模、側模落于滑道上，用倒鏈拖移底模、側模就位，提升錨固。綁扎鋼筋、搭設內模支架，安裝內模并用拉桿固定。

8 體系轉換

合龍段施工是連續梁施工的重要環節，是控制全橋受力狀況和線形的關鍵工序，技術含量大、質量要求高，因此，對合龍順序、合龍溫度、合龍段砼質量等工藝必須嚴格控制。連續箱梁共設3個合龍段，即2個邊跨合龍段、1個中跨合龍段。合龍段箱梁截面與現澆段遠離梁端的截面相同。全橋箱梁合龍由邊至中對稱進行，即先合龍邊跨，后合龍中跨。合龍溫度控制在20±5 ℃，并避開大風季節，選擇在一天中氣溫最低時進行。

9 結束語

隨著社會的發展及科技的進步，高速鐵路的設計標準越來越高，施工難度越來越大，隨著新材料、新技術的應用，施工水平有了很大的提高，混凝土連續梁在橋梁家族中占特別重要的地位。實踐證明，連續梁中跨合龍段配重采用水袋配重的施工技術可行。在鋼筋、地材價格一路上漲和料源緊張的今天，利用水袋配重的施工方法與采用傳統的鋼水箱、混凝土預制塊相比，不僅有利于節約施工成本，而且合龍段施工過程中等效置換荷載精度高、線形容易控制、操作簡單。為今后混凝土連續梁中跨合龍段施工提供了參考和借鑒，并在連鎮鐵路跨鹽河、老六塘河連續梁中跨合龍段成功應用，確保了施工的安全和質量。

［1］中鐵三局集團有限公司，中鐵六局集團有限公司.TB 10752—2010高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準［S］.北京：中國鐵道出版社，2010.

［2］中鐵二院工程集團有限責任公司.TB 10601—2009高速鐵路工程測量規范［S］.北京：中國鐵道出版社，2009.

［3］中鐵三局集團有限公司.TZ 324—2010鐵路預應力混凝土連續梁（剛構）懸臂澆筑施工技術指南［S］.北京：中國鐵道出版社，2010.

2095－6835（2018）20－0077－02

U24

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.20.077

〔編輯：張思楠〕