某連續剛構橋梁施工的中跨合龍技術分析

陳財福

摘要 中跨合龍是連續剛構橋施工中的最后階段，也是成橋的關鍵環節。文章以某連續剛構橋施工實例為基礎，對中跨合龍工藝流程進行了詳細介紹，同時分析了合龍準備工作要點、合龍配重細節、勁性骨架設計與安裝關鍵控制點，以及頂推、錨固、澆筑等核心工序注意事項，旨在為提高橋梁合龍施工質量提供保障。

關鍵詞 橋梁工程項目；連續剛構橋；中跨合龍；施工技術要點

中圖分類號 U448.23文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）09-0111-03

0 引言

連續剛構橋為現結單大跨徑預應力混凝土橋梁的常見結構類型，尤其在100～300 m跨徑橋梁中應用廣泛。連續剛構橋長期服役過程中會面臨著耐久性下降、跨中持續下撓、有害裂縫等病害，而合龍段施工質量控制水平與相關病害關系密切，因此需對連續剛構橋合龍段施工技術的合理應用給予足夠關注。

1 工程概況

某公路大橋項目為連續剛構橋+預制箱梁，全長618 m，主橋墩為薄壁空心墩，墩高124 m，橋高137 m。該橋梁為三向預應力體系，通過頂板束、邊跨底板束、合龍束、腹板束、中跨底板束、備用束6類預應力保持體系結構穩定。該項目已順利合龍，施工中采用了菱形掛籃懸臂方案施工。

2 工藝流程

該項目連續剛構橋梁中跨合龍段工藝流程見圖1。

3 合龍準備工作

連續剛構中跨合龍段合龍前，由于日照、降雨、氣溫升降、雨雪等因素影響，會導致懸臂端頭梁體墩身扭轉或出現上撓、下撓等現象，影響合龍施工的順利進行。因此，低溫環境下合龍段合龍施工前，應當使用勁性骨架將懸臂端梁體強制錨固在一起，避免受力、張拉、扭轉等過程中，使合龍段混凝土體積變化或明顯變形，從而影響成橋進度及質量[1]。

將菱形掛籃改裝成合龍模板，拆除掛籃前移吊帶，保留手拉葫蘆與兩側吊帶，將掛籃前后端下橫梁錨固，隨后對掛籃底模進行調整，構成合龍段底模基礎，將外側導梁錨固于掛籃外，并將其提升，形成中跨合龍段外側模板，詳見圖2所示。

4 合龍配重

水箱配重和沙袋配重為兩種最常用的配重方案，水箱配重方案可以實現分級同步控制，卸載便捷且配重加載更易控制，故懸臂配重中多應用此方案。合龍配重的目標在于提高合龍過程的穩定性，并在合龍施工中對梁體標高適當修正，使橋梁合龍符合預期標準[2]。該項目梁端配重25 t，合龍段19.5 m3，于合龍段兩側設置竹膠板和鋼管架，內側鋪設防水油布，池底設置泄水管，向內注水25 t，混凝土澆筑的過程中根據澆筑速度同步排水，詳情如圖3所示。

5 勁性骨架設計及安裝

梁體升溫時對合龍段產生的壓力、梁體降溫時對合龍段產生的拉力、墩柱扭曲產生的彎剪應力是勁性骨架的主要受力來源，頂推過程中勁性骨架可以傳遞水平作用力，并產生錨固位移的作用[3]。為滿足受力要求，骨架選用工字型截面增加其抗扭曲能力，結合該項目特點于橋梁合龍段頂板與底板處設置了4道勁性骨架，詳情如圖4所示。

雙拼20工字鋼斜撐與雙拼32工字鋼豎向布設，構成頂推反力架，合龍段兩側混凝土施工階段將頂推反力架預埋于勁性骨架中，詳見圖5。

6 頂推

6.1 頂推力的確定

頂推施工的關鍵在于確定合龍頂推力，忽略墩身混凝土收縮徐變力與頂推力之間的關系，成橋狀態橋墩彎矩與頂推力水平之間存在線性相關性。以墩頂截面應力和墩底界面應力作為目標函數，將不同合龍段頂推力作為變量，采用目標線性規劃方案進行模擬，獲得合龍段頂推力數據[4]。結合項目實際情況可知，合龍段設計溫度與合龍實際溫度水平存在差異，導致成橋后合龍溫度偏高者降溫，合龍溫度低者升溫，墩身移位與合龍溫度關系如表1～2所示。

以墩身偏位目標值為參考，結合實際成橋狀態對仿真模型進行修訂，同時借助位移控制法，獲得合龍段實際頂推力值，詳見表3。

頂推力水平為3 415 kN且實際溫度為20 ℃情況下，5號墩頂外拉應力值為1.5 MPa，墩底拉應力值為1.0 MPa，7號墩頂拉應力值為2 MPa，墩底拉應力值為1.5 MPa。由此可知，該項目頂推力最大值為3 415 kN，合龍溫度高于20 ℃時，頂推力和溫度效應之間的補償效應消失，合龍溫度小于10 ℃時，則頂推力水平為2 667 kN[5]。

6.2 頂推施工

頂推施工前需對勁性骨架、千斤頂、反力裝置是否位于同一中心線進行檢查，確保中心線與主梁垂直，防止頂推操作過程中由于偏心受壓導致穩定性受損。

頂推操作前需進行試頂，采用8個千斤頂對兩個合龍口位置同步頂推，并按照50%～100%的順序進行加載，每次荷載持續時間15 min。根據頂推作用力和位移數據進行雙重控制，任意一項指標達到預期要求后即可停止頂推作業[6]。

7 錨固

頂推到位后，氣溫10 ℃條件下確保千斤頂油泵不回油的前提下，將勁性骨架與合龍段牢固焊接，確認鋼筋牢固安裝后進行混凝土澆筑作業。初次進行混凝土澆筑應在當晚22：00開始，確保環境溫度15 ℃，并于次日10：00進行混凝土強度值檢測，確保其強度達到20 MPa，隨后進行混凝土養護[7]。

8 混凝土澆筑

中跨合龍段混凝土澆筑需按照平衡和對稱的原則進行，先將兩側配重水箱內的水排出，并澆筑與排泄水重量相同的混凝土，確保混凝土澆筑與水箱配重之間動態平衡[8]。現場檢測混凝土強度，抗壓值達到設計值90%后，將勁性骨架錨固解除，并進行合龍段施工的體系轉化，將中跨頂板合龍預應力鋼束張拉，先張拉長束后張拉短束，最后進行主橋連續剛構中跨合龍[9]。

9 結論

綜上所述，合龍段施工質量直接決定了成橋質量，影響連續剛構橋的施工質量與受力狀況，關系到全橋建設成敗。該文基于某連續剛構橋主橋合龍段施工實踐，對關鍵技術進行了詳細分析，重點探究了低溫條件下勁性骨架懸臂端強制錨固工藝、合龍段水箱配重、合龍段模板系統改裝、頂推力確定、合龍段溫度控制等關鍵環節及工藝要點。通過精細化管控，高墩大跨徑連續剛構橋梁合龍段施工技術，確保了成橋質量，為同類項目施工提供了工藝參考。

參考文獻

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