现浇箱梁悬臂长度与箱式宽度比例_悬臂现浇箱梁合拢段施工和技术要点

　　文中结合工程实例从边跨合拢、中跨合拢及施工注意事项等方面，探讨了悬臂浇筑连续梁合拢工艺和施工技术。 　　 　　悬臂施工法主要是针对桥梁上部结构的施工，是从桥墩顶开始，对称或者不对称的分段悬臂浇注或悬臂拼装施工。合拢段的施工就成为悬臂施工技术中非常重要的工序。它不仅是梁体体系转换的必由之路 ，而且因为其混凝土从浇筑到张拉预应力筋 ，实现真正“合拢”期间 ，昼夜温差的影响、新浇混凝土的早期收缩、徐变等因素 ，都要在结构中产生变形、引起内力 ，所以必须采取合理的措施 ，确保合拢段混凝土不致因自身的长度的变化造成开裂和压碎 ，使桥梁顺利合拢。本文结合新市二桥大桥施工实例，论述悬臂施工中合拢段的施工方案和技术注意事项。
　　
　　1.工程介绍
　　新市二桥位于申嘉湖杭高速公路练市至杭州段新市互通连接线，跨越京杭运河，桥梁全长495.64m。主桥为主跨（45+80+45）m变截面现浇连续箱梁，引桥两侧均为8孔跨径20m的装配式部分预应力混凝土空心板梁。主桥箱梁采用变截面连续箱梁，梁底曲线采用二次抛物线。箱梁采用单箱室直腹板断面。箱梁设三向预应力，纵向采用高强度低松弛钢绞线，大吨位群锚体系；竖向采用精轧螺纹钢筋，横向采用高强度低松弛钢绞线扁锚体系。
　　
　　2.合拢段施工技术
　　2.1主桥连续梁合拢段及体系转换顺序
　　合拢段施工方案即可以逐孔合拢，也可以多孔一次合拢；即可以从一边按顺序合拢，也可以从两岸向中间对称进行合拢。本项目的合拢段的施工顺序是按照施工图设计进行，全桥两个T构的边跨合拢段同时进行，合拢顺序为先边跨后中跨，在边跨合拢完成后，结构由刚构状态转换成两跨单悬臂梁，需按设计要求解除0#块与墩身的临时固结，即拆除临时支座垫块，切断临时锚固钢筋， 边跨合拢施工结束并张拉了预应力束后，再进行中跨合拢段的施工。
　　2.2合拢段施工工艺流程
　　边跨合拢段吊架安装→外侧及底模板就位→绑扎底腹板钢筋及预应力→内模安装→顶板钢筋及预应力安装→悬臂端压配重→在温度最低时刻锁定劲性骨架并浇筑边跨合拢段 (同时按浇筑速度卸载配重)→当砼强度达100%时张拉边跨合拢束→拆除边跨合拢段临时锁定→拆除边吊架及0#块墩顶固结，体系转换为单悬臂结构→安装中跨合拢段吊架及模板→安装底、腹板钢筋及预应力→内模安装→顶板钢筋及预应力安装→悬臂端压配重→在温度最低时刻锁定劲性骨架并浇筑中跨合拢段砼(同时按浇筑速度卸载配重)→当砼强度达100%时张拉中跨合拢段→拆除中跨合拢段临时锁定→拆除中跨合拢吊架→体系转换成三跨连续梁，并完成全桥合拢。
　　
　　3.技术关键的处理
　　3.1墩顶的临时固结及抗倾覆稳定性措施
　　连续梁桥合拢施工时，为保证合拢口锁定前梁体不产生顺桥向的位移，将墩顶活动支座的顶、底板在顺桥向的两侧用钢板临时焊接，与桥墩联为一体，形成一固结的刚构。在各不对称施工荷载的不利组合下，各主墩断面的应力均小于容许值，但混凝土易出现开裂，因此在施工中，应严格控制合拢口两悬臂端之间的施工荷载，使其两端对称相等。若不对称相等，则应在各悬臂端加与混凝土重量相等的配重，并在浇筑过程中根据灌注速度逐渐卸载，加、卸载均对称梁轴线进行。
　　3.2合拢原则及合拢口的临时固结
　　在连续梁合拢施工中，不同的合拢顺序，其引起的结构恒载内力不同， 结构体系转换时由徐变引起的内力重分布也不同，导致其结构最终恒载内力也不同；而当两悬臂端合拢时梁、墩固结为一体，显然静定合拢比超静定合拢所受刚架力要小。因此施工设计采用“先边后中”与“先中后边”的顺序相比，可减少超静定次数，使结构更稳定、受力更对称合理，降低了合拢支架的工程用量，经济效益好： 即边跨先形成静定小合拢，再中跨合拢形成超静定大合拢结构。
　　
　　4.合拢段施工注重事项
　　4.1环境温度
　　合拢段在灌注混凝土前，对桥梁高程、轴线、桥长进行联测并观测一周时间的气温数据，找出气温变化规律，以便在低温及温度变化幅度小的时间内进行合拢段的劲性骨架锁定焊接及砼浇筑施工。合拢段混凝土浇筑应在监理人员、设计院规定的气温较低且温差变化较小的时间内完成，混凝土浇筑完成后气温开始上升。
　　4.2混凝土
　　合拢段混凝土的配合比试验应该专项设计。合拢段的砼加入具有早强功能的补偿性减水剂，使砼尽早达到设计强度，及时张拉合拢段的预应力束，以防砼出现裂缝。
　　4.3线型控制调整
　　线型控制即在悬浇施工阶段，根据箱梁结构计算和挂篮试压结果提供梁体各截面的最终挠度变化值，设置施工预拱度，据此调整每块模板安装时的前端标高，以抵消梁段施工所产生的一系列挠度，施工完毕到达设计的位置。
　　4.3.1 布设控制点 为了保证主桥悬浇节段施工中线、高程的准确，确保全桥线形的平顺，0号块施工时在0号块顶面中心预埋钢板作为水平、中线控制点，并与两岸既有中线、高程点进行联测闭合。控制点要求稳定可靠并全桥皆由此控制点控制以保证控制的一贯性，减少测量误差。
　　4.3.2 墩身变形监测 主墩施工期间在墩身上预埋观测点，在主桥箱梁悬浇施工期间要加强墩柱的观测工作，委派专人利用高精度观测仪器定期对主墩最不利断面进行应力监测，同时观测主墩墩顶的位移变化，严密注重墩身的变形，防止桥面两悬浇节段施工荷载不均匀而造成事故。
　　4.3.3 承台沉降观测 承台浇筑时在四角埋设4个钢筋作观测点，悬浇施工中定期对四个点进行观测，比较前后差值即为承台沉降值。
　　4.3.4 箱梁轴线控制 利用0号块中心控制点和边墩上控制点对各悬浇节段的中线进行控制，每个悬浇节段完成后复核前面几个节段中心点的位移，复核无误后再放出待浇节段的中线，严密监测各节段中线变化情况。
　　4.3.5 箱梁高程控制 利用0号块中心处水准点控制悬浇节段混凝土、模板高程，混凝土浇筑前在每节段端部中线和翼板边缘设置高程控制钢筋桩，钢筋下部支撑于底模上，顶部露出混凝土面10cm，作为混凝土浇筑时对箱梁顶面高程的控制，并在混凝土浇筑后、张拉后对高程进行复核以验证设计预拱度的设置。
　　4.3.6 箱梁预拱度的设置 悬浇施工时梁体线形影响到合拢的精度，应对每个节段设置预拱度。计算预拱度应考虑以下因素：挂篮的变形、箱梁的自重、预应力的大小、施工荷载、结构体系转换、混凝土收缩与徐变、日照与温度变化。箱梁悬浇各节段立模标高公式：
　　Hi=H0+Fi-fy+fg+fz
　　Hi――待浇箱梁节段底板前端点处挂篮底板模板标高。
　　H0――该点设计标高。
　　Fi――本施工段及以后浇筑的各段对该点挠度影响值。
　　fy――本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点影响值。
　　fg――挂篮变形对该施工段的影响值，挂篮设计和加载试压后得到。
　　fz――由徐变、收缩、温度、结构体系转换、二期荷载、活载等影响产生的挠度计算值。
　　按计算出的模板标高立模后，分别测出混凝土灌注前后及张拉后的实际标高，若有不符，可适当调整下一梁段立模标高，直至满足为止。
　　
　　5.结语
　　新市二桥在该施工方案的指导下全桥顺利合拢并完成体系转变，最终桥梁线形平顺，结构合理，受力良好。新市二桥悬臂浇筑法合拢段的施工工艺为今后特大型预应力混凝土梁式桥的悬臂浇筑法施工提供了借鉴和参考。
　　
　　（作者单位：杭州市交通工程集团有限公司浙江杭州310007）

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