多聯多跨連續梁合龍施工技術研究

劉歡 吳先慶

摘? ?要：合龍段施工是懸臂現澆梁施工的關鍵工序，保證合龍精度更是多跨、大跨徑連續梁施工中的重中之重，能為后續體系轉換與橋面系施工打下良好的基礎。官渡黃河大橋主橋在合龍段施工中中跨采用掛籃合龍施工工藝，邊跨現澆段與邊跨合龍采用盤扣支架的施工工藝， 較好地解決了相關問題，同時加快了施工進度，取得了較好的經濟效益。

關鍵詞：懸臂現澆梁? 合龍段? 施工技術? 盤扣支架

1? 工程簡介

官渡黃河大橋主橋跨徑布置為3*（75+5*125+75）m連續現澆梁，主橋單幅單聯合龍段共7個，其中邊跨2個，次邊跨2個，次中跨2個，中跨1個，全橋共計42個合龍段。梁段外部尺寸為：2.0m（長）、20.25m（頂寬）、12.25m（底寬）、3.5m（高）。一個梁段鋼筋7.711t，一個梁段混凝土為35.9m3，每個梁段重95.4t，全橋合龍段鋼筋共重323.9t，全橋合龍段混凝土1507.8m3。

2? 工藝分析及特點

主橋連續梁中跨合龍段采用掛籃系統作為施工平臺進行施工，邊跨采用盤扣支架作為平臺進行施工。鋼筋采用后場集中加工制作成半成品，平板車運輸至橋下，塔吊提升至作業面，現場綁扎成型;外模采用掛籃模板，內膜采用鋼管支架+方木+竹膠板支撐。連續梁橋上部施工每個墩配置1臺塔吊負責起重、吊裝作業，配置1個方形人行步梯用于作業人員上下橋面。底籃四周、橋面各臨邊作業點均設置方管護欄封閉防護，并掛設安全網、防墜網，防止高空墜物傷人。

3? 施工工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

連續梁橋采用先邊跨合龍再中跨合龍的方法施工。

（1）邊跨合龍：107、114、128#過渡墩采用盤扣支架搭設平臺進行合龍施工，121過渡墩采用掛籃合龍;盤扣支架合龍段地基處理：采用5%的水泥土進行處理，處理厚度50cm，水泥與土均勻拌合完成后，采用壓路機分層碾壓，壓實度不小于90%，采用C20砼澆筑15cm墊層，基礎四周做好排水溝，防止基礎被水浸泡產生不均勻沉降，墊層強度達到設計要求后方可搭設盤扣支架。邊跨合龍時選擇在一天中溫度最低且較為恒定的時段鎖定勁性骨架;以盤扣支架為施工平臺，121#墩以掛籃為施工平臺，綁扎邊跨合龍段鋼筋，安裝模板、預應力管道，鋼筋安裝完成后選擇合適溫度、時間段澆筑混凝土;混凝土強度、齡期滿足要求后，張拉邊跨合龍段預應力。

（2）中跨合龍：次邊跨及中跨合龍段利用一側掛籃進行合龍。當張拉完15#塊段的縱向預應力后，將一側掛籃后退拆除，另一側掛籃前移，將對應墩掛籃前移作為合龍段支撐系統;在中跨側15#及15#?梁段中部設置配重水箱，加載量為1/2合龍段重量;對合龍口連續觀測不少于48h，取得時間、溫度、標高、軸線偏位曲線，以此確定合龍溫度、時間;在一天中溫度最低且較為恒定的時段進行中跨施工，鎖定勁性骨架。

3.2 操作要點

3.2.1 合龍段配重

（1）施工采用水箱進行配重，水箱位于15#梁段中心。

（2）水箱加水至設計噸位，水箱頂采用塑料蓋封閉或彩條布覆蓋，防止施工期間雨水進入水箱。

（3）澆筑混凝土時，邊澆筑混凝土邊同步對水箱進行放水，根據每次澆筑的混凝土重量，計算出水箱需減少的重量，并在水箱水位標尺上進行對應，做到配重的精確性。

3.2.2 合龍數據的采集

（1）合龍段數據采集前，對懸臂施工梁段及現澆段上所有雜物進行清理，包括箱梁頂板及箱室內的雜物，部分機具可堆放于0#塊節段。

（2）在合龍前1周，對梁體溫度、應力、高程、墩身位移、軸線偏位、高程等數據進行一次性采集，取得合龍前的第一手資料，對橋況作全面的評估，為后續施工打下堅實的理論基礎。

（3）對合龍口進行連續48h觀測，取得合龍口“時間—溫度”“時間—溫度—高程”“時間—溫度—軸線偏位”曲線，并將測得的數據報送監控單位。

（4）監控單位根據之前懸臂施工取得的溫度、應力、偏位、撓度等數據，結合合龍口實測數據，計算出合龍段合龍溫度，合龍口底模高程，給出相應的合龍時間段。以上數據以監控指令的形式進行表達。

3.2.3 合龍口鎖定

合龍段兩端懸臂受溫度的變化影響可能產生縱向伸縮，使合龍段間距變化，從而導致合龍段混凝土凝固過程中受到張拉或壓縮的超應力影響而產生裂縫，因此，合龍段要按設計溫度進行約束鎖定。

3.2.4 合龍段鋼筋、管道安裝

（1）當鋼筋和預應力束管道在空間上發生干擾時，適當移動鋼筋的位置，以保證預應力鋼束管道位置的準確。

（2）若豎向預應力管道與縱向預應力管道存在干擾時，可將豎向預應力管道橫向移動。

（3）保護層墊塊采用混凝土墊塊、墊塊強度等同于上部施工混凝土強度，墊塊外形采用梅花形。墊塊采用扎絲與鋼筋綁扎牢固，且扎絲的絲頭不得進入混凝土保護層。

3.2.5 模板安裝

為消除底板線形差的影響，為保證新舊砼接縫處線形直順、美觀，在掛籃底板、翼緣板之上鋪設一層方木（100mm）+厚度（15mm）的竹膠板作為底模，方木間距按照25cm一道。底籃后端錨固在已澆梁段上，因此14#或15#塊澆筑時應準確預留掛籃底籃預留孔位。

4? 盤扣支架立桿承載力計算

4.1 立桿承載力計算

4.1.1 荷載

（1）梁自重：26×4.26m3=110.72kN

（2）模板自重：0.5×1.5m×1.5m=1.13kN

（3）施工人員及設備荷載：3×1.5m×1.5m=6.75kN

（4）振搗荷載：2×1.5m×1.5m =6kN

（5）支撐架體自重取0.15×1.5m×1.5m×26.78m（作用架體高度）=9.03kN

4.1.2 荷載組合

4.2 穩定性驗算

（1）立桿計算長度。

lo=ηh ;lo=h?+2ka

式中：

lo——支架立桿計算長度（m）;

η——支架立桿計算長度修正系數，取1.2;

h——支架立桿中間層水平桿最大豎向步距（m），取h=1.5m;

h?——支架立桿頂層水平桿步距（m），取h?=1m;

k——懸臂計算長度折減系數，可取0.7;

a——支架可調托座支撐點至頂層水平桿中心線的距離（m），取a=0.5m。

經計算：

（2）支架立桿軸向力設計值。

（3）立桿穩定性驗算。

4.3 地基基礎驗算

式中：P——立桿基礎底面處的平均壓力設計值;

A——基礎底面計算面積;

N——立桿傳至基礎頂面的軸心力設計值。

N=66.82kN

可調底座落50mm厚250mm寬的木墊板上面，最重立桿的受力面積為：

A=250×1200=300000mm2

P=N/A=66820N/300000mm2=0.22273N/mm2，等于222.73kPa。地基承載力必須大于222.73kPa，可滿足立桿承載力的要求。

5? 經濟效益

107#、114#、128#墩8個邊跨現澆段D630mm鋼管支撐變為盤扣支架施工，既加快了施工進度又節約了施工成本。以114#墩為例。

（1）鋼管支撐。

①材料租金：鋼材共計111.25t，每噸每天租賃費用9元。

②機械費：汽車吊14+9d（搭設+拆除），履帶吊、振動錘6+6d（搭設+拆除）。

③工期：鋼管支架搭設時間為20d，拆除15d。

④人工：工人7人。

⑤施工工期：模板安裝3d，鋼筋綁

扎3d，混凝土澆筑1d，養生7d，張拉壓漿2d，共16d。

⑥費用：111.25×9×（35+16）+23×1000+12×2300+300×7=103764元

（2）盤扣支架。

①材料租金：支架共137t，每噸每天租賃費用為13元。

②機械費：汽車吊6+7d（搭設+拆除）

③工期：盤扣支架搭設時間6d，拆除7d。

④人工：工人7人。

⑤施工工期：模板安裝3d，鋼筋綁扎3d，混凝土澆筑1d，養生7d，張拉壓漿2d，共16d。

⑥費用：137×13×（13+16）+13×1000+12×300=68249元。

綜合考慮：1個邊跨現澆段累計節約施工費用10.37-6.82=3.55萬元。8個邊跨現澆段共節約3.55×8=31.04萬元。大大節省機械使用量，加快了工期進度。

6? 結語

官渡黃河大橋在合攏段施工中，中跨采用掛籃合龍施工工藝，邊跨現澆段與邊跨合龍采用盤扣支架的施工工藝，通過現場過程監控與控制，較好解決了現澆梁線型與混凝土外觀問題，同時大大加快了施工進度，取得了較好的經濟效益與社會效益。

參考文獻

[1] 余孟軍，朱躍球.盤扣支架在現澆箱梁施工中的應用[J].西部交通科技，2018（4）：140-143.

[2] 嚴升威.預應力混凝土連續梁橋合龍方案研究[D].長沙理工大學，2015.

[3] JTG/T F50-2011， 公路橋涵施工技術規范[S].