矮塔斜拉桥合龙段的施工方法

发表时间：2018-05-25T10:12:03.430Z 来源：《基层建设》2018年第6期 作者： 张永生1 徐洁2 郭海霞3[导读] 摘要：本文重点对矮塔斜拉桥及一般连续梁提供一种合龙段支架设计思路，为类似工程提供参考。 1.3.中水电四局南方（珠海）工程公司 广东珠海 519100； 2.深圳能科达机械工程有限公司 广东深圳 518000

摘要：本文重点对矮塔斜拉桥及一般连续梁提供一种合龙段支架设计思路，为类似工程提供参考。 关键词：矮塔斜拉桥；合龙；施工；方法 引言

矮塔斜拉桥主梁施工类似刚构连续梁，传统的和垄断一般采用吊支架法，合龙前需要将挂篮后移或者拆除，重新设计吊支架，或者利用挂篮底模改装吊支架，这样既浪费施工时间，又浪费材料和人工。本文结合广东省江门市礼乐河大桥工程实际，对合龙段支架进行优化设计，可在最短时间内实现合龙，即节约材料又节省施工时间，对同类工程有一定的借鉴价值。 一、工程概况

礼乐河大桥全长约600.9m，主桥整幅设计，箱梁节段顺桥向对称布置，8.8m(边跨现浇段)+2m（边跨合拢段）+16×3m（悬浇段）+12m(0号块)+16×3m（悬浇段）+2m（中跨合拢段）。本桥拉索呈扇形布置，单根直径12.2mm，全桥共12根拉索。主梁采用三向预应力砼箱梁，采用大挑臂单箱三室斜腹板断面。主梁边跨合龙段及中跨合龙段细部结构尺寸：箱梁结构全宽33.2m，梁高2.5m，外腹板倾斜角度为60°，箱梁挑臂宽5.6m，挑臂中间有折线变化，挑臂端部厚0.2m，折线变化处厚0.55m，根部厚1.0m，箱梁顶板厚0.32m，底板厚0.3m；边腹板厚0.6m，中腹板厚0.6m。 二、主要施工工艺介绍 2.1施工简述

礼乐河大桥主跨采用65m+110m+65m预应力混凝土矮塔斜拉桥，主桥全长240m。主桥布置在6号～9号墩之间，以7号、8号墩为主墩，形成2个“T”构。每个“T”构各设16个对称节段。两个边跨各设置一个现浇直线段，边跨和中跨都各自在第17号节段合拢。每个第17号合拢段长2.0m，截面梁高2.5m，混凝土体积.2m3，重量140.92吨。计划先合拢9号墩边跨，再合拢6号墩边跨并完成第一次体系转换，最后合拢中跨并完成全桥体系转换。 2.2边跨合龙段施工 2.2.1施工准备

清除箱梁顶面及内箱的材料设备，对于不需要的材料设备要全部清理到桥下，必须要使用的材料设备应堆放到箱梁0号块横隔板顶上，最大限度减少对箱梁悬臂端标高的影响。

边跨合龙前两个节段，由第三方监控量测单位仔细复核本桥线型，确保16号节段浇筑完成，施工线型最大限度的接近设计线型。 合龙段混凝土抗裂性能要高于普通悬浇节段混凝土等级，合龙前提前由试验室完成合拢段混凝土配合比设计，外加剂必须满足设计图纸要求。

合龙段施工前一周，工程部连续观测并记录24小时气温变化情况，同时记录合龙段长度变化与温度变化的关系，记录频率为1次/小时。选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁定合龙口并浇注合龙段混凝土。 2.2.2边跨合龙段挂篮模板的就位

1）由于边跨合龙段截面尺寸和16号块相同，合龙段模板利用前一悬浇段挂篮模板。合龙段支架考虑采用1.5m范围内利用挂篮，靠近直线段0.5m范围利用直线段底模支架，将挂篮底纵梁与直线段支架分配梁焊接为一体，焊接连接板采用1cm厚钢板双面满焊，焊缝不小于8mm。焊接完成后铺设底模并预压消除连接以后的支架结构非弹性变形。预压采用沙袋等结构重量预压，即沙袋重量为141t。侧模采用挂篮悬浇段侧模，利用倒链一端固定在直线段将挂篮侧模滑移至合龙段位置。

2）因挂篮行走至合龙段后，前吊带处于合龙段范围内，为避免吊带在浇筑混凝土时被埋入，利用φ50mm的PVC塑料管，套在精轧螺纹钢上，待边跨合龙段施工完成，采用同标号砼进行孔洞封堵。 2.2.3合拢段临时刚性连接锁定前的配重预压

1）合龙段临时刚性连接锁定及混凝土浇筑之前要对“T”构两侧悬臂端部进行等效的配重预压。配重目的主要有以下两点：首先是通过浇筑边跨合拢段过程中同步撤除边跨配重，同时保持中跨配重不变，消除两侧悬臂的不平衡弯矩，确保施工安全；其次保持两侧悬臂在浇筑边跨合拢段混凝土过程中始终处于相对的静止状态，受力不增也不减，边跨合拢段混凝土从开始浇筑到初凝整个过程中也处于静力平衡状态，能有效避免受外力变化出现裂纹。

2）“T”构两侧悬臂端的预压配重的选择注意两方面，一是重量，二是位置。边跨合拢段重量是140.92吨，其中16号块承担70.46吨，形成弯矩是38400千牛*米（70.46吨作用到.5米长的悬臂上）。从施工现场吊装情况考虑，计划在边跨和中跨的13号块上对称放置两个4m×11m×1m的水箱来达到预压配重目的，预压配重同样要形成38400千牛*米的弯矩，重量设置93.66吨（38400/41米/10）。水箱采用脚手架搭设，铺设防水布，保证水头高1m不漏水为原则。

3）在边跨合拢段浇筑过程中，边跨配重同步放水；中跨配重始终保持不变。中跨配重在浇筑中跨合拢段混凝土时同步撤除。 2.2.4合拢段刚性连接的设置

临时锁定的目的主要是锁定合拢段两端梁体。当两侧梁体在温度作用下发生伸缩及膨胀变化时，会引起梁的扭曲变形，进行临时锁定保持合龙段无相对变形。合龙段临时锁定要抵抗温度应力、T构两端不平衡弯矩等多种外力，保证 “T”构悬臂施工安全和避免新浇筑的合拢段混凝土受力而产生裂纹。临时支撑在混凝土浇筑前几天凌晨气温最低时，将支撑型钢焊于两侧梁内预埋钢板上，起到支顶作用并起部分抗拉作用。焊接时注意同一根型钢骨架一端焊完后再焊接另一端。型钢支撑与预埋于梁体内的钢板连接的四周接触面满焊、焊缝高度和宽度不小于10mm。提前在16#段和直线段施工时预埋临时刚性连接的带锚固件的钢板。刚性连接先焊接固定16号块这端，待预压配重到位，合拢高程误差在容许范围内，就可焊接锁定直线段这端。 2.2.5边跨合龙段钢筋及预应力管道的安装

对16号块、边跨现浇段端头混凝土接茬面进行凿毛后，即可进行合拢段钢筋绑扎及预应力管道安装。钢筋可先焊接16号块一侧的，待临时刚性连接锁定再焊接直线段一侧的。由于合拢段钢筋、预应力管道密集，并且又增加了临时刚性连接因此应特别注意预应力管道的定位和密封，确保管道畅通。合拢段预应力钢束管道内不能穿衬管，为确保安全，考虑采用双层波纹管。 2.2.6边跨合龙段混凝土浇筑及预应力束的张拉压浆

1）混凝土浇筑前必须对模板加固情况及总体安全性、预埋件位置进行仔细的检查，确保施工安全。

2）在一天中温度最低时间点开始浇筑，并且要在两小时之内浇筑完成。合拢段混凝土选择在一天中气温最低时进行浇注，为了让刚浇筑完成的混凝土处于气温上升环境，在受压的状态下达到终凝，避免混凝土受拉开裂。合拢段混凝土采用C55混凝土，混凝土抗裂要高于普通节段混凝土一个等级。

3）边跨合龙段钢束分两批张拉，预应力张拉的具体工艺及压浆、封锚应严格按有关操作规程和《公路桥涵施工技术规范》执行。 预应力钢束在腹板内平弯段、顶底板竖弯段以及底板抛物线段必须设置防崩钢筋，防崩钢筋弯弧内侧必须与管道密贴，并用钢丝绑扎牢固，防崩钢筋本身与箱梁内钢筋可靠连接。 2.3第一次体系转换

2.3.1拆除临时固结、落梁

连续梁两侧边跨均合拢后，拆除边跨现浇段支架，解除主梁临时固结。结构由双悬臂状态变成单悬臂状态，完成第一次体系转换。中跨合拢后，成连续梁受力状态，完成全桥体系转换。 2.3.2施工注意事项

1）结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体某些部位的弯矩方向发生转换。所以在拆除主梁临时固结前，应按设计要求，张拉全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座需保证解除临时固结后的结构稳定，需控制和采取措施单悬臂梁发生过大纵向水平位移。

2）主梁临时固结的解除，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。提前应测量各梁段高程，并在解除过程中，注意各梁段的高程变化。如有异常情况，应立即停止作业，找出原因及时纠偏，以确保施工安全。

3）临时固结解除前，先拆除边跨现浇直线段支架，将梁落于正式支座上，按标高调整支座高度及反力。支座反力的调整，应以标高控制为主，反力作为校核。 2.4中跨合龙段施工

2.4.1合龙段挂篮模板的就位

1）由于8号墩“T”构进度快于7号墩“T”构，中跨合拢段施工时采用8号墩挂篮后移，7号墩挂篮导梁和模板前移作为合拢段施工模板、支架。中跨合拢利用7号墩的挂篮，要保持合拢口两侧悬臂段在合拢前弯矩基本一致。

在施工8号墩跨中的16号节段时在中跨一侧预留固定内外导梁的吊带孔。2个“T”构跨中的16号节段悬浇、预应力张拉、压浆完成，先进行边跨合拢及体系转换，然后进行中跨合拢。

2）7号墩中跨16号节段挂篮前移，外导梁前移伸入至8号墩中跨16号节段预留导梁固定预留孔处，采用精轧螺纹钢将原锚固、悬吊于挂篮前横梁上的吊带改移锚固至8号墩跨中16号节段上，导梁固定后将7号墩跨中16号节段处的模板前移至合拢段处，随后测量定位模板，开始后续施工。

2.4.2中跨合拢段刚性连接的安装

中跨合拢段临时刚性连接的安装参考边跨临时刚性连接的布置形式。检查合拢误差在容许的15mm以内就可择机进行刚性连接锁定，选择一天内气温最低时段进行。具体工艺与边跨合龙段相同。 2.4.3预埋管道的安装及钢筋施工

将箱梁底板索的全部预应力管道连接安装好，接头封死，合拢段预应力钢束管道内不能穿衬管，采用双层波纹管，为确保安全，考虑采用先穿束的方式，然后进行合龙段的钢筋及竖向预应力的安装。钢筋和竖向预应力筋的施作方法与悬浇段相同。 2.4.4中跨合龙段的混凝土浇筑温变选择

事先与气象部门取得联系，了解浇筑合龙段期间内的气温变化情况，在合龙段浇筑后的5~7天内应避免气温骤降的寒潮天气，并要求在寒潮到来前张拉一定数量的连续钢束，以保证合龙段两侧的整体性。

在一天中温度最低时间点开始浇筑，并且要在两小时之内浇筑完成。合龙段混凝土选择在一天中气温最低时进行浇注，为了让刚浇筑完成的混凝土处于气温上升环境，在受压的状态下达到终凝，避免混凝土受拉开裂。合龙段混凝土采用C55混凝土，混凝土抗裂要高于普通节段混凝土一个等级。混凝土浇筑工艺同悬浇段。 2.4.5张拉

中跨合龙段分三次张拉，混凝土强度达到85%时及时张拉第一批预应力钢束，在混凝土强度达到90%且龄期超过7天后张拉第二批预应力钢束。在混凝土强度达到95%且龄期超过14天后张拉剩余中跨合龙钢束。 2.4.6挂篮拆除

中跨合龙完成以后进行挂篮拆除。

2.4.6合龙段施工注意事项

1）立模安装钢筋及预应力波纹管，并观察合拢段两端标高情况，如果标高与线型控制不符时，通过配重作相应调整。 2）合龙前两个小时进行刚性锁定，为缩短锁定焊接施工时间，可提前先将一端预埋件焊接，另一端自由伸缩。 3）提前试配微膨胀砼，砼标号比箱梁砼设计标号高一级。

4）合拢段砼浇筑时间选择在日温度最低的夜间进行，合拢气温须控制在8～15℃范围以内。 5）合拢段砼浇筑一次浇筑完成，时间尽量缩短，控制在2小时内完成，不得多于4小时。 6）砼强度达到设计强度的85%后方可张拉预应力钢束。

7）在跨中合拢段砼未达到设计强度的90%之前，不得在跨中范围内堆放重物或行走施工工具。 8）为防止合龙段施工产生附加应力，严格按照设计文件规定加载和卸载。 三、结论

综上，充分利用挂篮和边跨直线段支架，可实现不加工任何吊支架完成挂篮边跨及中跨的合龙，实用性、可操作性强，完全可以为同类工程提供参考依据。