沋河大桥悬臂现浇合龙段及体系转换施工技术

冯秀梅

(中铁十八局集团有限公司，天津 300222)

1 工程概述

沋河大桥主桥左23、24墩、右24、25墩为跨越陇海铁路而设，分别位于陇海铁路两侧，主桥上部结构为(47.02+80.00+47.02)m预应力混凝土单箱双室连续箱梁，下部采用薄壁空心墩，扩大承台，钻孔灌注桩基础。

本工程由于中跨合龙段位于陇海铁路上方，合龙段采用现有挂篮现浇施工，边跨直线段采用膺架整体浇筑施工。合龙施工是连续梁体系转换的重要环节，对保证成桥质量至关重要。合龙原则是低温浇筑。合龙前使两悬臂端临时连接，保持相对固定，以防止合龙混凝土在早期因为梁体混凝土的热胀冷缩开裂。同时选择在一天中的低温、温度变化较小时进行混凝土施工，保证混凝土浇筑后处于温升和在受压的情况下达到终凝，避免受拉开裂。连续梁合龙设计的顺序为:先边跨合龙，再中跨合龙，最后解除临时支座，体系转换。进行桥面工程施工。

2 工艺流程

3 边跨合龙段的施工

图1 悬臂施工合龙段施工工艺流程图

边跨合龙长度2.0 m。计划在主墩悬灌施工即将完成前的一个星期左右完成边跨现浇段施工。在边跨现浇段支架安装后，要以不小于施工重量1.2倍的预压重对支架进行充分的预压，以消除非弹性变形并确定弹性变形。边跨合龙段施工时，保留合龙用的挂篮外侧模后，拆除挂篮的其余部分。安装合龙段底板和外侧模板，但不固定。然后将现浇段和悬臂端梁面上的杂物清理干净，悬臂端的施工机具放置在指定位置(0#段上)。接着将悬臂端及现浇段上的所有观测点高程精确测量一遍。比较边跨合龙段两侧两个梁段的顶面高程，如果其高差Δ＜15 mm则继续下步施工，若高差Δ＞15 mm则按照计算使用配重，将水箱或砂袋放置在梁上的指定位置，再进行合龙施工。

下一步固定合龙段底模板和外侧模板、绑扎底腹板钢筋、安装底腹板波纹管，立合龙段内模，绑扎顶板钢筋和波纹管等，做好浇筑混凝土前的一切准备工作。边跨合龙段的混凝土浇筑时间选在一天中气温较低(20℃左右)、温差变化比较小的午夜前后。混凝土浇筑过程中，要安排专人不断地吊走放置在悬臂端合龙侧的配重。施工结束时，应吊走全部配重。卸除平衡重与浇筑混凝土同步等量地进行。混凝土作业的结束时间应根据天气安排在气温回升之前。混凝土浇筑完毕终凝后，对合龙段及两侧附近悬臂端受日照部分覆盖麻布和塑料薄膜;在合龙段箱体内外及前后范围内，安排专人不停地洒水养护。

待合龙段混凝土强度达到90%的设计强度和7 d的龄期后，按照设计要求张拉顶板和底板纵向合龙束和竖向预应力筋并压浆。张拉的一般顺序为:先底板束后顶板束，先长束后短束，顶底板交错进行，将合龙束拉到设计吨位。合龙完毕混凝土达到设计强度后拆除内外模板和体外临时支撑。然后将边跨合龙段预应力束张拉前后各测量一次该合龙段箱梁上各观测点高程，留待中跨合龙段施工时使用。

4 跨中合龙段施工

跨中合龙段施工工序为:

1)将悬浇端两侧梁段作为吊架及模板支架。

2)采用压重的方法调整高差，在已浇筑的梁端利用水箱的办法进行压重，其重量和等于合龙段的重量(每端重量为合龙段重量的一半)。

3)安装合龙段处劲性骨架，将合龙口临时锁定。

在出图时，只需定义出图区域，通过调用编辑完成的图纸模板，就可以生成相应区域的平面图纸。与传统设计方式相比，设计人员不再需要在CAD软件中手动编辑图纸、标注文字和符号，大幅提高了工作效率。同时，Smart 3D软件支持多种编辑功能，可以根据需要定制图纸，包括仪表符号的替换、标注的形式、报表类型等内容，使用非常灵活。

4)绑扎底板及腹板钢筋，固定预应力筋定位网及波纹管，安装竖向预应力筋并固定。

5)安装内箱模板。

6)绑扎顶板钢筋，安装横向预应力孔道并固定，固定预应力筋定位网及波纹管。

7)安装竖向预应力筋顶部压浆管。

8)检查合格后浇筑混凝土

9)张拉底板纵向预应力束并压浆。

10)张拉竖向预应力筋并压浆封端。

11)张拉横向预应力筋并压浆封端。

12)浇筑跨中2 m合龙段混凝土时，箱梁两悬臂端的错动变形会破坏新老混凝土的结合，采取在两悬臂端分别临时压重的措施，在浇筑合龙段时根据混凝土施工速度分次卸除，合龙状态时的施工荷载及其他情况应符合设计要求，此时除加压等物体外应将施工机具等全部清除或移至0#块顶部，保证应力状态与设计相符，把水箱或砂袋按要求重量放在梁上指定位置，达到要求后，再进行合龙段施工;合龙段混凝土宜在处于年平均气温状态下的日期中的较低温度时浇筑，一般在凌晨进行，使混凝土在强度增长时刚好处于气温回升时为宜;为防止箱梁因热胀冷缩而对合龙段混凝土产生不利影响，在浇筑混凝土前，选择气温最低的时间，按设计的位置和数量焊接型钢支撑(水平支撑)，并张拉部分顶板和底板合龙束(C1、D2两束预应力钢束张拉至40 t)，从而将中跨现浇段两边的两个悬臂端临时锁定、连成一体。

5 连续梁体系转换

5.1 体系转换施工流程

浇筑边跨合龙段→拆除主墩与箱梁0#块的临时固结→张拉、锚固边跨合龙段预应力筋→拆除边跨支架→安装中跨合龙段临时支撑→组拼模板→浇筑中跨合龙段混凝土→张拉并锚固中跨合龙段预应力筋→拆除悬吊支架，完成体系转换。

5.2 连续箱梁体系转换施工过程

1)体系转换施工准备

在边跨合龙时，须先在合龙两侧梁段预埋相关预埋件及预留钢筋，并将预留钢筋与箱梁钢筋连接，预埋的连接钢板必须水平安放。合龙前准确测量合龙段两侧的高差，高差超过允许范围时对超过端进行配重调整，高差达到要求后选择当天最低温度进行临时支撑的锁定，焊接时保证连接钢板和临时支撑型钢垂直。安装刚性支撑时，先将其一端焊牢，另一端加楔稍打紧，待合龙段的临时钢绞线束张拉前再将楔子打紧，并在楔子与支撑、楔子与预埋钢板间施以点焊。焊接支撑时，要采取温控措施，避免烧伤混凝土。焊接完成后张拉合龙段临时预应力束，顶板、底板各两束张拉至设计吨位。张拉完成后浇筑合龙段混凝土。

2)临时固结的解除

墩梁临时固结的解除，须待边跨现浇段混凝土强度达到要求时进行，凿除前应对边跨合龙段两侧高程进行监测，凿除时避免损伤墩身和梁段混凝土。临时固结钢筋切除后，钢筋端头应进行防锈处理，凿除临时固结作业人员应遵守高空作业要求。

临时固结凿除后，按设计要求张拉边跨合龙段预应力筋，拆除边跨支架。

3)中跨合龙段刚性支撑的连接

在中跨合龙前，应将挂篮及施工荷载移至0#段处，并保证两端对称。按等重替换的原则在中跨合龙段两侧设置水箱，待高程调整到位后，焊接临时刚性支撑、张拉合龙段临时束，完成合龙段锁定。合龙段混凝土浇筑应选择在当天温度最低的时候开始，保证混凝土初凝在温度逐渐上升的环境中，在浇筑的同时根据同等重量的原则逐步卸除水箱压重，混凝土浇筑完成的同时水箱压重也同时卸除。待混凝土达到强度后张拉中跨合龙束，全桥合龙完成。

4)全桥形成连续梁体系

在合龙段混凝土达到设计强度时，张拉中跨合龙段预应力筋，张拉顺序严格按设计顺序进行，张拉完成后应及时压浆。拆除中跨吊架，全桥贯通完成体系转换形成连续梁体系。

6 结语

该桥整个合龙段施工及体系转换，均进行了精心组织安排，并在施工过程中邀请铁科院全程对箱梁整体结构变化进行了监测，包括合龙段两侧 T构下沉量、同一截面内梁体横向变化情况、预应力施工前后、体系转换前后梁体变化情况，根据监测数据，按照以上的技术方法，合龙段及体系转换施工质量控制均在设计及规范要求范围之内。且在施工中做到了跨既有线施工的零安全事故，保证了铁路线的正常运营。

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［2］中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工艺标准·桥涵分册［M］.北京:人民交通出版社，2007.

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［4］余常俊，刘建明，张翔，等.连续梁转体后中跨合龙段支架设计与施工［J］.铁道建筑，2010(5):16-18.

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