桂洲水道特大橋邊跨合龍段施工技術(shù)

宋洪亮

（吉林省長白山保護(hù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì) 吉林 133613）

1 工程概況

桂洲水道特大橋是廣珠城際軌道控制性工程，橫跨順德的桂州水道，大分左右雙幅。其中主橋?yàn)?5+135+85m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。橋梁縱坡2.8%的單項(xiàng)縱坡，橫坡設(shè)2%。箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用單箱單室截面，梁頂面寬12m，底寬7.6m,梁高為12-4m，梁底按1.8次拋物線變化。主墩高度109m和118m.

圖1 桂洲水道大橋橋式布置圖

大橋主跨采用掛籃懸臂澆筑法施工，單幅共有2組懸澆T構(gòu)，每組T構(gòu)由0節(jié)段和26個(gè)對(duì)稱懸澆節(jié)段組成，合龍段為1個(gè)長2m的中跨合龍段和2個(gè)長2m的邊跨合龍段。

2 邊跨合龍方案的提出

2.1 合龍順序

大橋合龍分兩次完成：第一次是中跨合龍，將兩個(gè)單獨(dú)的T構(gòu)轉(zhuǎn)換為一個(gè)帶兩個(gè)懸臂的超靜定結(jié)構(gòu)；第二次是邊跨合龍，將大橋轉(zhuǎn)換為三跨連續(xù)剛構(gòu)。

2.2 邊跨合攏段設(shè)計(jì)

原設(shè)計(jì)的邊跨合龍方案為：在T構(gòu)26個(gè)對(duì)稱段完成后，對(duì)中跨合攏段（28號(hào)節(jié)段）進(jìn)行水箱配重，邊跨側(cè)則進(jìn)行相應(yīng)配重。中跨合攏段頂推、混凝土澆筑、張拉、壓漿之后懸澆兩邊跨27號(hào)塊件，中跨跨中進(jìn)行相應(yīng)配重，懸澆完成后取消配重。然后將邊跨掛籃改裝成吊架，然后利用吊架施工邊跨合龍段，現(xiàn)澆29號(hào)、30號(hào)節(jié)段進(jìn)行邊跨合龍。邊跨合攏段總長9.53m（見圖2）。

圖2

2.3 變更邊跨現(xiàn)澆合攏段方案的由來

主橋剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆合攏段原設(shè)計(jì)長9.53米，若采取一次性施工，因中跨已經(jīng)合攏，形成超靜定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)內(nèi)力受氣溫、砼收縮徐變、基礎(chǔ)沉降等影響較大，邊跨長懸臂會(huì)產(chǎn)生上下擾動(dòng)，因此，在砼澆筑至砼終凝階段，在與27號(hào)節(jié)段交界面易產(chǎn)生砼裂縫，出現(xiàn)質(zhì)量隱患；且采用在墩身上預(yù)埋三角牛腿支架進(jìn)行一次現(xiàn)澆對(duì)交接墩偏載太大，對(duì)交接墩結(jié)構(gòu)不安全，合攏吊架材料強(qiáng)度和剛度要求高，加工費(fèi)工費(fèi)時(shí)；且所需箱梁側(cè)模、內(nèi)模、底模數(shù)量大，需要重新制作，導(dǎo)致施工成本高，也影響整體施工進(jìn)度。

2.4 新的邊跨合攏方案

將9.53米的邊跨現(xiàn)澆合攏段分成墩頂現(xiàn)澆段（3.5m）、邊跨合攏段（2m）及利用掛藍(lán)現(xiàn)澆（27+1）節(jié)段（4.03m）三部分進(jìn)行施工。 （27+1）節(jié)段砼方量為44.43m3，邊跨合攏段砼方量為22.21m3，交界墩墩頂現(xiàn)澆段砼方量為86.42m3。

具體實(shí)施如下：邊跨27號(hào)節(jié)段懸澆完成后1）、中跨配載，利用邊跨掛籃再向前懸澆一段（27+1）段，長度4.0米；澆注完成后掛籃不拆除，承重此部分混凝土重量。2）、同時(shí)在交界墩蓋梁上現(xiàn)澆箱梁端頭，長度3.50米。3）、最后采用吊架合攏剩余的2.0米。從而完成邊跨長度9.53米的箱梁施工（如圖3）。

圖3

3 新合攏方案的工況計(jì)算

該方案和原設(shè)計(jì)差別最大在于邊跨掛籃再向前滑移澆注一段（27+1）號(hào)段，增加了一個(gè)懸臂施工的工況。（27+1）號(hào)段，一個(gè)節(jié)段長4.0米，體積44.42m3，自重1155KN。原設(shè)計(jì)在完成27號(hào)節(jié)段時(shí)邊跨最大的壓應(yīng)力為15.2MPa,位于19號(hào)梁段下緣。若增加一個(gè)（27+1）號(hào)段，邊跨最大的壓應(yīng)力（主要控制因素）為17.5MPa,滿足設(shè)計(jì)規(guī)范施工階段最大壓應(yīng)力小于 0.7fck,的要求 （0.7fck,=0.7×34.65=24.26MPa,取0.7fck,=0.9fck）。在張拉邊跨底板鋼束B1、B2后，施工階段最大壓應(yīng)力為18.9MPa，滿足規(guī)范要求。增加懸臂（27+1）節(jié)段，27號(hào)節(jié)段左截面處增加向下位移9.0cm.需要重新確定立模標(biāo)高。

施工中合攏段底板前后橫梁采用32b槽鋼雙拼，最大彎曲應(yīng)力σmax=95MPa,最大撓度為fmax=13.5mm,滿足要求。合攏段吊架上部縱向受力型鋼在每側(cè)腹板頂面采用雙拼40b工鋼，工鋼支撐點(diǎn)一側(cè)位于27號(hào)節(jié)段端頭50cm處，另一側(cè)位于蓋梁上的現(xiàn)澆段上，靠近蓋梁中心，跨度控制在7.0米。最大彎曲應(yīng)力為σmax=164MPa,剪應(yīng)力為τmax=1.7MPa，最大撓度為fmax=17.5mm，滿足要求。吊桿采用32精軋螺紋鋼筋fPK=785MPa.設(shè)計(jì)4根，每根受力127KN，滿足要求。

4 新舊方案比較

新方案最大的有點(diǎn)在于改善交界墩受力（原設(shè)計(jì)交界墩在邊跨合攏時(shí)需設(shè)配重），同時(shí)大大減少了一次現(xiàn)澆9.53米合攏段的施工難度。減少了施工中吊架、模型等投入，蓋梁上的現(xiàn)澆段可以提前施工加快了工程進(jìn)度。

5 技術(shù)控制

5.1 邊跨合攏時(shí)，中跨配重對(duì)施工過程中結(jié)構(gòu)內(nèi)力改善和線形控制有很重要的作用，是必要的。中跨配重原則按50%重量配置，在施工中應(yīng)按照監(jiān)控的指導(dǎo)，確定邊跨立模標(biāo)高。

5.2 合攏應(yīng)在一天中溫度較低時(shí)（如夜間零點(diǎn)左右）澆注混凝土，以保證氣溫上升時(shí)合攏段新澆注的混凝土在受壓狀態(tài)下達(dá)到終凝。

5.3 邊跨合攏之前安裝邊跨合攏段勁性骨架，張拉合攏束設(shè)計(jì)拉力的20%，合攏邊跨。待混凝土強(qiáng)度大于85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉合攏束設(shè)計(jì)拉力剩余的80%。

5.4 合攏段宜摻入微量鋁粉做膨脹劑，以免新老混凝土的連接處產(chǎn)生裂縫。合攏段體積較小，該段混凝土必須一次完成。在混凝土澆筑完成后頂面宜蓋海綿墊，箱內(nèi)外以及合攏段前后1米范圍內(nèi)有專人灑水養(yǎng)護(hù)。

6 其他相關(guān)問題

現(xiàn)澆段施工在蓋梁上進(jìn)行，正好利用蓋梁施工墩身上預(yù)埋的牛腿，在其上搭設(shè)腳手架作支撐，完成伸出蓋梁部分的箱梁施工。

連續(xù)剛構(gòu)、連續(xù)梁橋在采用懸澆施工時(shí)(除橋跨布置的特殊要求外)，從設(shè)計(jì)思路上亦可以考慮

邊跨取消現(xiàn)澆節(jié)段。尤其是地形復(fù)雜、地質(zhì)條件惡劣地段，可以減少工程投入，且便于工程施工。

7 結(jié)語

總之，在增加非常小或不增加結(jié)構(gòu)負(fù)荷的前提下，施工從節(jié)約工程投入，便于施工的角度出發(fā)，不能局限與設(shè)計(jì)規(guī)定的合攏段相應(yīng)位置，而提出改變?cè)O(shè)計(jì)合攏方案，使其更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

［1］JTJ 041-2000.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

［2］新建鐵路廣州至珠海城際軌道交通站前工程ZH-1標(biāo)桂洲水道特大橋圖紙[S].

［3］JTJ 023-85.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].