悬浇箱梁边跨现浇段施工非常规工艺应用与研究

卢治国，朱冠华

(湖南路桥建设集团公司，湖南长沙 410004)

PC变截面连续箱梁、连续刚构是当前桥梁工程中应用较为广泛的中、大跨径上部构造形式，常用挂篮悬臂浇筑法施工。鉴于结构特点，必须设计施工边跨现浇段(通常长度8～15 m)，待最后一段悬浇浇筑混凝土完成后，与之形成边跨合龙段，直至边跨预应力张拉，体系转换，全桥中跨合龙。

1 常规工艺介绍

按常规工艺，边跨现浇段采用支架现浇工艺，分底腹板、顶板两次浇筑成型，预留后期预应力管道。边跨合龙吊架、模板就位后，进行刚性连接，适时浇筑合龙段混凝土。后期预应力钢束在箱梁内齿块、现浇段端横梁部位两端张拉。出于穿预应力束、锚具安装和封锚作业要求，边跨现浇段伸缩缝端应预留足够空间，通常该空间长度应≥1.5 m。而该位置或处桥台，或处过渡墩与引桥现浇梁、预制梁相接。为确保上述作业空间，往往需在边跨后期预应力张拉、封锚完成后，方可进行桥台背墙施工直至台背回填或过渡墩相邻现浇段端后浇注、最后跨预制梁安装，对全桥整体工期滞后较为明显。

实际施工过程中，基于工期压力、设备周转或成本费用原因，希望最大限度地解决上述滞后问题。本文介绍的部分实际案例，针对性采取技术改进措施，运用非常规工艺，实现引桥与主桥平行施工，甚至早于主桥边跨现浇段完工。

2 非常规施工工艺介绍

2.1 案例1

1)工程背景。

长沙某市政工程大桥，边跨现浇段8 m，其中含1.2 m端横梁，合龙段2 m，与之相邻引桥均为现浇箱梁。因工期紧张，南北幅引桥采用现浇支架提前完成。

2)解决方案。

边跨现浇段采取现浇支架施工，1.2 m长端横梁只安装底模，暂不浇注;先期浇筑6.8 m现浇段，底、顶板预留后期束孔道。待最后一节悬浇段完成，进行合龙段吊架、模板安装。在后浇端横梁内设P型锚，端横梁结构长度(1.20 m)+伸缩缝处空间(0.16 m)共计136 cm，可满足穿索、挤压P锚、钢筋作业。1.2 m端横梁与2.0 m合龙段钢筋同步安装。完成合龙段其他工序后，择时同时浇注端横梁、合龙段混凝土。待端横梁、合龙段混凝土强度达到设计值，即可在箱梁内齿块处单端张拉全部后期束，相邻引桥现浇箱梁先期完工对此不构成影响。

2.2 案例2

1)工程背景。

长沙某市政工程YH大桥，边跨现浇段12 m，合龙段2 m，与之相邻引桥为30 m预制小箱梁，架桥机安装，且预制场处于城市规划用地，已挂牌出让，不允许存梁，需尽快腾地。边跨现浇段施工前相邻小箱梁均已提前安装到位。

2)解决方案。

将原设计纵向后期预应力钢束作局部调整(见图1调整前钢束示意图、图2调整后钢束示意图)，具体方案为:大部分后期束变更为单端张拉，设P锚于现浇段端横梁处，P锚安装、管道布设、穿索与钢筋安装同步交叉进行，并直接穿过悬浇段预留孔道直至齿块张拉端;另部分底板束、顶板束，有效利用两片箱梁之间的空隙，采取两段张拉。为最大化节约工期，边跨现浇段支架搭设及底模、翼板模提前完成。待最后一节悬浇段混凝土浇注完，即进行现浇段钢筋安装。边跨现浇箱梁混凝土浇注采用底、腹、顶板全断面一次成型，再次节约工期4～7 d。合龙段其他施工按照常规方案施工。待混凝土达到设计值，即可进行预应力施工。

图1 调整前预应力钢束示意图

图2 调整后预应力钢束示意图

2.3 案例3

1)工程背景。

长沙某市政工程MXH大桥主跨结构为(74+110+74)m连续刚构，悬浇段共13节，南北引桥均为现浇箱梁。全桥总工期仅有450 d，如按常规工艺，待边跨合龙后再进行相邻现浇箱梁施工，无法按期交工。

2)解决方案。

现浇箱梁采用满堂支架工艺，不考虑对边跨现浇段影响，均于主桥合龙前全部完成。边跨现浇段支架在11号块悬浇施工即搭设，13号块浇注混凝土已完成边跨现浇段混凝土施工。依照改进的施工方案，后期束采用单端张拉，端横梁处设P锚，钢绞线按设计长度下料，随P锚先期穿入孔道并及时浇注边跨现浇段混凝土，外露部分自由垂落于合龙段位置采取充分保护措施。待13号块完成混凝土浇注即采取牵引穿索，将外露后期束钢绞线穿入悬浇段预留管道直至出齿块。待合龙段混凝土达到设计强度，即可在箱梁内齿块处单端张拉后期束。

2.4 案例4

1)工程背景。

湘耒高速朱亭湘江大桥主跨60 m+3×90 m+60 m悬浇变截面PC连续箱梁，南引桥为16 m预制空心板。在实际施工中，主桥受1998年特大洪水影响，明显慢于引桥。预制场设于桥头路基范围内，空心板预制完成后，路基立即开展基层施工，龙门吊、架桥机也须尽快退场，必须于边跨合龙前完成空心板安装。

2)解决方案。

文献［1］中提出了“过渡墩背墙张拉预留孔”的解决思路。提出箱梁底板结构不变，在背墙上预留张拉工作孔(见图3张拉工作孔示意图)，解决底板连续束张拉时千斤顶摆放和引伸问题。考虑连续梁在过渡墩顶负弯矩为0，并且尚有80 cm厚端横隔板，建议将顶板索缩短100 cm，即在顶板封锚端预留100 cm×60 cm×60 cm张拉槽口，张拉完成顶板连续索后直接浇封锚混凝土。

方案考虑到背墙内部尚有配筋，用δ5钢板加工1个整体钢箱作为预留孔内模进行了加强，施工时要求将背墙上竖向钢筋焊于钢箱顶底板，角隅处增加刺猬状构造钢筋，背墙的强度可以得到保证。

图3 张拉工作孔示意图

3 构想方案设计

3.1 门形支架法

案例4中主、引桥断面结构高差较大，背墙达到一定高度，具备开槽条件，如引桥为T梁、小箱梁等预制安装结构，背墙不具备开槽条件，可考虑通过以下方案解决:过渡墩支座垫石暂不浇注，在盖梁上设计制作型钢门形支架，门形支架高度、跨径、安装充分考虑相应位置的穿索张拉作业空间。预制梁板通过架桥机水平运输至最后一孔落梁于门形支架上，形成临时横向连接。梁板临时安装完毕龙门吊，架桥机即可退场。边跨现浇段后期束安装、张拉在门形支架下有效空间进行。最后梁板的垂直运输就位可采用两端葫芦下放、汽车吊安装等方式完成。

3.2 连接器法

构想方案提出在边跨现浇段合龙端设连接器，悬浇段后期束利用连接器在合龙段延长，最终形成边跨张拉。周边悬挂式连接器尺寸较大，箱梁底、顶板结构需加厚，建议采用DM型连接器，而预应力材料也应变更为高强钢丝。

4 结语

上述非常规方案或构想，可分为两种类型，一种是两端张拉改为一端张拉，避免了作业空间限制影响;另一种是通过调整工序和优化设计，创造出足够张拉空间。但都有效解决了边跨现浇段制约整体工期问题，使引桥可独立平行施工，不受主桥施工进度影响，在不增加费用前提下仍可提前工期30～60 d。4个实际案例经使用验证，效果良好，经济效益显著，对类似工程有较好的借鉴作用;文中提出的构想设计，也可供参考实践。

同时，作为设计工程师也可以在设计方案中结合实际，施工图中主动实施上述方案，将单端张拉预应力损失、延伸量不足等问题予以考虑，并提出补偿方案，无须另行设计变更。

［1］张道华，肖锡康.连续刚构边跨现浇段施工新方法探讨［J］.公路交通技术，2003(4):53 －54.

［2］刘学青.过渡墩背墙张拉预留孔设计［J］.湖南交通科技，2000(4):38－39.

［3］JTG 041－2000，公路桥涵施工技术规范［S］.