大跨連續(xù)剛構(gòu)橋中跨頂推合龍施工工藝

曾一帆

鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司廣東分公司

大跨連續(xù)剛構(gòu)橋中跨頂推合龍施工工藝

曾一帆

鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司廣東分公司

合龍段施工是大跨連續(xù)剛構(gòu)橋整個施工過程中最關(guān)鍵，最重要的一道工序，本文以華南地區(qū)某(106+200+106)m三跨一聯(lián)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋為背景，詳細(xì)介紹了該橋先邊跨后中跨的頂推合龍施工工藝，并總結(jié)了該施工工藝需要注意的幾個問題，可為同類橋型中跨頂推合龍施工提供借鑒。

連續(xù)剛構(gòu)；合龍頂推；施工工藝；掛籃；勁性骨架

1 工程概況

高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋以結(jié)構(gòu)輕盈，造型優(yōu)美，技術(shù)成熟，特別是適應(yīng)能力強等優(yōu)點，在橋梁設(shè)計及施工中得到了非常廣泛的應(yīng)用。對大跨連續(xù)剛構(gòu)橋，合龍段施工是整個施工過程中最關(guān)鍵，最重要的一道工序。通過合龍頂推施工，對主墩施加一個預(yù)偏位，部分抵消主梁收縮徐變產(chǎn)生的主墩偏位，達(dá)到減少跨中下?lián)吓c主墩開裂的現(xiàn)象。本文基于某(106+200+106)m三跨一聯(lián)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋為背景，簡述大跨連續(xù)剛構(gòu)橋中跨頂推合龍施工工藝。

圖1 橋型布置圖

2 合龍段施工工藝

合龍施工前應(yīng)對當(dāng)?shù)夭煌瑲夂驐l件下(晴天，陰天)的氣溫、懸臂端高程各進行48h連續(xù)觀測，建立溫度場與懸臂端標(biāo)高的函數(shù)關(guān)系，以確定合理合龍時間段。在確定合理合龍溫度場及時間段后，通過三維有限元分析，計算大橋長期收縮徐變量以及合龍溫度場作用下梁體的伸縮量，確定最終合龍頂推位移。

大橋邊跨、中跨合龍段均利用掛籃改成吊架施工，總體施工順序：先合龍5#墩側(cè)的邊跨合龍段，再合龍2#墩側(cè)的邊跨合龍段，最后合龍中跨合龍段。合龍施工選擇在一天當(dāng)中氣溫最低的時間段進行。

2.1 邊跨合龍段施工工藝

(1)掛籃改吊架。由于墩高較高，搭建滿堂支架將耗費較多時間，掛籃改吊架施工將具有較大的優(yōu)勢。掛籃改吊架只需保留掛籃的外模及外側(cè)模。將T構(gòu)掛籃對稱移至合龍段，拆除內(nèi)模及其連接構(gòu)件。

(2)掛籃移至指定位置后，兩側(cè)對稱采用水箱配重，水箱置于T構(gòu)端部往內(nèi)2m，以免影響施工。注意中跨配重應(yīng)為合龍段總重一半。

(3)外模板定位、鎖定邊跨勁性骨架、底板及腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工。勁性骨架采用雙拼[36b槽鋼，在適宜的溫度范圍內(nèi)與T構(gòu)及現(xiàn)澆段梁端鋼板進行焊接，上下勁性骨架支撐采用[16a形成“X”型斜撐，注意避免與預(yù)應(yīng)力管道沖突。

需要注意的是：(1)勁性骨架加工時長度應(yīng)比合龍段長度少5cm，剩余長度采用薄鋼板墊足，以便調(diào)整溫度變化引起合龍段長度變化，薄鋼板需相互焊接牢固。(2)邊跨現(xiàn)澆段底模固定孔應(yīng)制作成橢圓形，避免鎖定勁性骨架之后底模錨固鋼筋無法安裝。

(4)安裝內(nèi)模、頂板鋼筋施工，預(yù)應(yīng)力穿束。內(nèi)模采用10mm厚膠合板進行加工，支撐體系采用門式支架立于T構(gòu)懸臂端部及現(xiàn)澆段懸臂端部底板上。

(5)澆筑混凝土，張拉壓漿。澆筑混凝土過程中需將配重水箱中水按澆筑速度同步置換卸重，盡量保持結(jié)構(gòu)受力不產(chǎn)生大的變化。混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度90%后，即進行張拉壓漿施工。

(6)邊跨合龍順序。邊跨合龍需將T構(gòu)兩側(cè)掛籃同時前移，若兩個T構(gòu)同時施工，必將在中跨合龍段產(chǎn)生沖突。因此要注意邊跨合龍順序。由于本項目3#墩比4#墩滯后1～2個節(jié)段，邊跨合龍順序并未產(chǎn)生影響。

2.2 中跨合龍段施工工藝

(1)掛籃就位。4#墩邊跨合龍段施工完成后，掛籃回退一個節(jié)段。同時3#墩掛籃前進至合龍段，完成邊跨合龍段合龍，其合龍方案按本文2.1節(jié)合龍段順序進行。

(2)跨中掛籃改吊架。3#墩邊跨合龍段施工完成之后，拆除跨中掛籃內(nèi)模及其連接構(gòu)件，檢查配重。

(3)掛籃定位，加工勁性骨架。與邊跨合龍段勁性骨架安裝類似，不再贅述。與邊跨勁性骨架不同之處在于，勁性骨架安裝位置應(yīng)考慮千斤頂工作位置，且千斤頂工作位置亦不能與預(yù)應(yīng)力管道沖突。

(4)頂推施工，勁性骨架鎖定。選擇合適時間進行合龍頂推施工，焊接鎖定勁性骨架。

(5)安裝外模，綁扎鋼筋。此步驟與邊跨合龍段類似。同樣需要注意底板錨固孔在掛籃另一側(cè)需加工成橢圓形孔，避免底板無法錨固。

(6)安裝內(nèi)模，綁扎頂板鋼筋，預(yù)應(yīng)力穿束。此步驟與邊跨合龍段類似。

(7)澆筑混凝土，張拉壓漿。此步驟與邊跨合龍段類似，需要注意的是，同步置換卸重應(yīng)考慮合龍段兩側(cè)水箱同步進行。

(8)拆除所有模板及掛籃。張拉壓漿完成之后，拆除所有模板及掛籃。內(nèi)模模板及鋼管等通過頂板人孔運出。

3 結(jié)語

本文在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，立足于解決實際工程問題，總結(jié)了特大連續(xù)剛構(gòu)橋合龍頂推施工工藝及施工過程中需要注意的問題：

(1)本施工工藝適用于三跨連續(xù)梁，先邊跨合龍后中跨頂推合龍施工，其他合龍方式可參照本施工工藝進行。

(2)進行合龍段施工之前，需進行至少48h以上懸臂端氣溫、高程連續(xù)觀測，建立合龍段懸臂標(biāo)高與氣溫的函數(shù)關(guān)系。

(3)勁性骨架的制作及安裝應(yīng)進行單獨設(shè)計，應(yīng)考慮勁性骨架鎖定之后勁性骨架及墊層鋼板的抗拉壓能力，避免骨架鎖定之后至鋼束張拉期間勁性骨架破壞。考慮到焊接薄鋼板抗拉能力較抗壓能力弱，可采用勁性骨架鎖定之后張拉臨時預(yù)應(yīng)力鋼束方案解決。通過計算獲得在溫度收縮等外荷載作用下，勁性骨架可能承受的拉力，此部分拉力通過預(yù)應(yīng)力鋼束抵消，保持勁性骨架始終處于受壓狀態(tài)。

(4)底板錨固孔的設(shè)計。T構(gòu)跨度較大時，受溫度影響也較大。在懸臂T構(gòu)最后一個節(jié)段預(yù)留合龍段底板錨固孔時，需考慮在不同工況下合龍段底板依然能夠錨固，因此，底板錨固孔需設(shè)計成橢圓形。

[1]蔣國云.大跨連續(xù)剛構(gòu)橋中跨頂推合龍施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2012，41(5).

[2]魏建斌，魏家樂，馬玲.高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋頂推合龍控制技術(shù)研究[J].橋梁建設(shè)，2014.(4).

[3]劉小燕，祁巍.高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋合龍方案研究[J].公路，2009.(7).