连续刚构桥合龙段施工技术和作业要点

张远松，郑国荣，陈建军

(1.中铁七局集团第三工程有限公司，陕西西安 710032;2.湖南省吉茶高速公路建设开发有限公司，湖南吉首 416000)

0 引言

连续刚构桥是一种介于连续梁桥和T型刚构桥之间的桥型，这种桥型既具有连续梁无伸缩缝，行车平顺舒适的优点，又具有T型刚构桥墩梁固结的特点，施工时不设临时固结的优点，便于悬臂施工。另外，目前连续刚构桥大多用于大跨度的薄壁高墩上，双薄壁墩的柔性对桥梁承受温度变形，消弱墩顶负弯矩及增加施工稳定性都有一定的益处。由于其具备超越连续梁桥跨径的能力，是近年来使用较多的梁式桥。

悬臂施工法是一种常用的桥梁施工方法，目前大跨径预应力混凝土连续刚构桥的施工大多采用悬臂施工法。其操作方法是:首先由墩顶开始向两边逐节段施工桥梁结构的上部梁体，形成一个T字形的双悬臂结构，接着按预定的顺序合龙，形成最终体系。合龙段的施工是悬臂浇筑技术非常重要的工序之一。它不仅是桥梁体系转换的必由之路，而且因为其混凝土从浇筑到预应力的施加 ，实现真正“合龙”期间，昼夜温差的影响、新浇混凝土的早期收缩、徐变等因素，都会在结构中产生变形，引起内力，所以必须采取合理的措施 ，确保合龙段混凝土不致因自身的变形变化造成开裂和压碎，使桥梁顺利合龙。鉴于目前合龙段的施工文献，都是针对连续梁而言的，连续刚构有其自身的特点。本文结合矮寨刚构桥施工实例，论述悬臂施工中合龙段的施工方案和技术注意事项。

1 工程概况

矮寨刚构桥是长沙至重庆公路通道吉首至茶洞高速公路k13+507处的一座特大桥梁。该桥设计为88 m(左幅91 m)+2×145 m+116 m+67 m预应力混凝土变截面刚构与连续梁组合结构桥，左幅全桥桥长563.24 m，右幅全桥长566.24 m。设计有纵坡、竖曲线和平曲线，横桥向设2%双向横坡和3%的超高。

该桥位于分离式路基段内，单幅设计为单箱单室预应力混凝土箱型截面。单幅桥共有5个合龙段，即2个边跨合龙段，3个中跨合龙段。全桥10个合龙段几何尺寸相同，合龙段梁高为350 cm，长度为200 cm。箱梁顶板全宽为1 200 cm，厚度为28 cm，设有2%的横坡。底板宽度为650 cm，厚度为32 cm。腹板厚度为45 cm。箱梁中部设40 cm厚的横隔板，单个合龙段混凝土量为27.6 m3。

全桥合龙顺序为:0#台～1#跨合龙→1#～2#跨合龙→2#～3#合龙→4#～5#台合龙→3#～4#跨合龙。

2 施工方案

矮寨刚构桥左右幅共计有边跨4个、中跨6个，共10个合龙段，按设计要求的次序合龙，全桥合龙段均采用挂篮合龙施工。

2.1 边跨合龙段施工

边跨现浇段混凝土施工时，在梁端头预留前吊杆孔洞，混凝土浇筑完成后，养护7 d，强度达到90%，在技术人员的指挥下拆除箱梁端头50 cm支架，将悬浇段施工的挂篮前移，利用挂篮的底模作为合龙段的底模，外侧模同样利用挂篮的模板，内模在现场加工。在与边跨合龙段相邻的18#块(12#块)梁段上布置1/2合龙段混凝土重量(34.5 t)的水箱作为平衡重，边浇筑混凝土边减载，使合龙段在不变的荷载下完成混凝土浇筑，并对合龙段两侧的桥面进行测量监控。

合龙段形成刚性连接后，在顶板、底板各张拉4束较短的钢绞线，张拉至设计应力的50%，经一昼夜的温差，观察无异常后方可浇筑合龙段混凝土。合龙段混凝土强度达到90%以上时，张拉纵向、横向和竖向预应力筋，纵向后期束按先长束后短束顺序张拉，同时将原来张拉50%设计值的预应力束补张拉到设计吨位并压浆。

2.2 中跨合龙段施工

在上个合龙段施工完成后，再进行下一个合龙段的施工，中跨合龙段采用一端挂篮合龙，另一端挂篮拆除或退出，但是要保证“T”构的平衡。合龙段的底板和侧模采用挂篮的模板，内模现场加工。合龙段混凝土浇筑前，在T构两端加水箱平衡合龙段混凝土重，在浇筑混凝土的过程中，同步泄掉水箱内的水，保证浇筑混凝土时，合龙断面受力在合理范围内，并对合龙段两侧的桥面进行测量监控。

3 合龙段施工要点及注意事项

3.1 合龙时温度选择

合龙段施工前一周，对桥梁标高、轴线、桥长进行联测，并根据天气预报及连续几天的气温观测情况找出气温变化规律，确定锁定刚性连接、混凝土浇筑的日期和时段，锁定温度满足设计要求(小于20℃)，混凝土在同期最低温度时浇筑。本桥预计合龙时间在4～6月份，当气温满足不了设计合龙条件(小于20℃)时，应取得设计单位、监控单位和监理单位的同意后方可施工。

3.2 合龙段混凝土浇筑

在合龙段模板及钢筋安装并经检查签证后，在设定的合龙温度下，采用换重法(根据已浇混凝土重量同步减少合龙侧压重物)浇筑合龙段混凝土。浇筑混凝土后应及时覆盖养护，并在合龙束张拉前对合龙段两侧整个梁体进行养护保证梁体强度，以防梁体温度变化过大对合龙段混凝土造成破坏。

3.3 边跨支座临时锁定的拆除

边跨合龙束张拉、压浆完成后，拆除现浇段支架，解除支座临时锁定。

3.4 副跨4号墩临时固结的拆除

在4#～5#边跨合龙后，不能过早拆除4号墩临时固结，但在3#～4#刚性锁定前必须拆除。

3.5 合龙段模板施工注意事项

1)内外模板支架拼装时要抄垫密实，尽量减少分配梁、支架、模板之间的缝隙，减少混凝土浇筑过程中的非弹性变形。

2)底模钢模板打磨、清理结束后晾干，再涂机油，涂后及时用干布擦拭，使机油均匀分布，以防机油过多而发生流淌。

3)混凝土浇筑前预先准备好压舱板及反压支撑，以防腹板混凝土振捣过程中底板混凝土上泛，影响混凝土外观质量。

4)模板必须与已浇混凝土面贴紧，挂篮吊杆用千斤顶预紧，如有缝隙再用楔块抄垫密实。

3.6 合龙段预应力施工注意事项

1)因合龙段孔道内无法穿入衬管，为防止漏浆将孔道堵死，合龙钢束应预先穿入孔道内，混凝土浇筑过程中利用卷扬机来回抽动。

2)波纹管定位要牢固，防止振动破坏和上浮。对波纹管及接头要仔细检查，不得有孔洞和缝隙。

3)横向预应力压浆管道应牢固、畅通，并用钢筋将压浆管固定，以防振动棒破坏。

4)纵、横向束管道均从低侧一端向高侧一端压浆。

5)为保证合龙段的预应力施工质量，张拉所用的千斤顶、油泵、压力表等应进行配套标定。在合龙段预应力施工中有以下情况之一者，都应重新进行校验:

①张拉时，钢绞线发生连续断丝。

②滑丝超过规范要求。

③千斤顶漏油比较严重。

④在运输过程中出现异常，如油表受到剧烈震动，指针不回零，读数误差过大等。

⑤钢绞线实际伸长量与理论伸长量相差过大(指管道畅通未被堵卡的情况)。

⑥千斤顶、油泵、油表中有一件更换或修复后。

⑦预应力筋施加程序:采用分级张拉(初应力按10%σcon控制)预应力钢束，即:→20%σcon→100%σcon→检查伸长量→锚固。

⑧预应力张拉时两端应保持同步进行。张拉进程中，加强安全防范措施，张拉、松束、卸顶时，严禁无关人员逗留，工作人员应避至两侧安全范围内。张拉时，油泵加油应均匀，不得突然加载或卸载，如果出现滑丝、断丝或锚具损坏，应立即停止操作进行检查，并作出详细记录，当滑断丝数量超过容许值时，须抽换钢束重新张拉。

⑨横、竖向预应力张拉及压浆工艺均参照“主桥挂篮悬浇专项施工方案执行。

3.7 合龙段线形控制注意事项

1)快合龙时合龙段两侧应进行中线、高程连测，随着向合龙段的靠近，逐渐调整梁段标高，使合龙高差在允许误差内。

2)合龙口临时连接时复查、调整两悬臂端合龙施工荷载，使其对称相等，如不相等时，应用压重调整。

3)合龙前应在两端悬臂预加压重，并于浇筑混凝土过程中逐步撤除，使悬臂挠度保持稳定。

4 结束语

矮寨刚构桥在该施工方案的指导下全桥顺利合龙并完成体系转变，经检测成桥线形平顺，结构合理，箱梁内部应力符合设计要求。矮寨刚构桥合龙段施工工艺为今后同类型预应力混凝土桥的悬臂浇筑施工法提供了借鉴和参考。

［1］JTJ 041－2000，公路桥涵施工技术规范［S］.

［2］邬晓光.刚架桥［M］.北京:人民交通出版社，2001.