浅析连续梁桥合龙段施工技术及控制要点

文/唐光明 湖南省衡阳县农村公路所 湖南衡阳 421000

1、工程概况

某桥上部构造为85m+155m+85m三跨变截面预应力混凝土连续刚构箱梁， 下部结构主桥桥墩采用单肢等截面矩形空心墩，单肢尺寸6m×5m。主桥箱梁采用单箱单室截面，箱梁根部粱高9.0m，0#顶板厚0.8m，跨中梁高3.5m，悬臂根部到跨中顶板厚均为28cm，底板厚从跨中至根部由28cm变化为1.2m，腹板从跨中至根部分三段采用45cm、65cm、75cm三种厚度，箱梁高度和底板厚度按2次抛物线变化。箱梁顶板宽12.25m，底板宽6.0m，翼缘悬臂长3.125m，箱梁0#节段长10m(包括墩两侧各外伸2.5m)，每个悬浇“T”纵向对称划分为20个节段，梁段数及梁段长从根部至跨中分别为5m×3.0m、7m×3.5m、8m×4.0m，边、中跨合龙段长均为2m，边跨现浇段长6.35m，箱梁0#块设两道厚横隔板，边跨梁端设一道横隔板，箱梁顶面横坡与桥面横坡相同，箱梁底面水平，上部纵向预应力采用高强度低松弛钢绞线，其标准强度fpk=1860MPa，弹性模量MPa，锚下张拉控制应力采用0.75fpk=1395MPa，纵向钢绞线直径为15.2mm，大吨位群锚体系，竖向预应力采用JL32mm精轧螺纹钢筋，标准强度fpk=785MPa，弹性模量MPa，张拉控制应力采用0.9fpk，YGM锚固体系，主桥箱梁纵向预应力管道采用塑料波纹管成孔，真空辅助压浆工艺；其余预应力管道采用镀锌金属波纹管。

2、合龙施工方案

下面主要以中跨合龙段为例说明合龙段的施工工艺，工艺流程图见图1。

2.1 合龙段的施工吊架及模板施工

先拆除和卸落合龙段一侧的挂篮和模板，然后将另一侧挂篮主桁的一端穿过合龙段，使挂篮主桁支承在合龙段两侧的箱梁悬臂端，形成合龙段施工吊架，挂篮底盘和模板改制后，随上横梁一起滑移就位[1]。

图1 合龙段施工工艺流程图

2.2 配重施工方法

合龙段混凝土采用平衡法浇筑，在相应的梁段上，设置水箱，水箱中水的重量为合龙段梁体混凝土重量一半。为消除梁体悬臂两端的不平衡弯矩，对中跨合龙段两端同时加载，在合龙段混凝土浇筑过程中，安排专人按照浇筑合龙段混凝土所增加的重量，相应放出等重的水，使浇筑混凝土的增重与水箱的减重保持一致，合龙段始终处于受力稳定状态，合龙段混凝土浇筑完成后，及时覆盖土工布防止日晒，同时洒水加强养护。

2.3 混凝土的浇筑方法

为了保证合龙段的施工质量，混凝土的浇筑安排在凌晨2点进行，尽量减小浇筑时间，在升温条件下养生[2]。

2.4 合龙段预应力施工

混凝土达到张拉强度后，按设计顺序进行预应力张拉，张拉时遵循“先中间后两边、先长束后短束，上下缘同时对称”的原则进行[3]。

2.5 合龙高差、应力控制

2.5.1 高差控制

中跨合龙段高差控制，保证两个T中跨侧悬臂高程一致，考虑该类型桥梁容易出现后期运营跨中下挠严重现象，一般该类型桥梁跨中绝对高程选择应高于目标高程，中跨合龙段两侧悬臂端都属于活点，合龙高差控制主要以控制合龙段两侧平衡施工为主，考虑各工序对标高影响正推成桥后高程能否满足目标高程[4]。

2.5.2 应力控制

中跨合龙段底板竖向和纵向应力测点布置的横断面图和俯视图见图2，应力监测结果见表1。

表1 中跨1/2合龙段断面实测成果表MPa

从表1来看，中跨合龙束张拉过程中产生上挠变形，实测值跟理论值变化规律一致，数值上差异不大；底板纵向压应力在合龙束张拉过程中逐渐递增，张拉短束时递增速度更快，且最后一组合龙束张拉后其值达到8.32MPa，卸除堆载后为10.05MPa的最大值，C50混凝土设计抗压强度值为22.4MPa，压应力在张拉过程中满足规范及设计要求，底板竖向拉应力在合龙束张拉过程中逐渐递增，在张拉底板竖向弯束时递增更明显，且最后一组合龙束张拉后其值达到1.04MPa，卸除堆载后为1.34MPa的最大值，C50混凝土轴心抗拉强度标准值2.65MPa，设计抗拉强度值1.83MPa，所以务必要加强该类桥梁中跨合龙段底板的防崩钢筋的设置，跨中堆载对降低合龙段底板应力峰值效应比较明显。

3、合龙段施工要点及注意事项

主桥合龙段施工的影响因素较多，而且很复杂，但主要克服温度、临时荷载的影响，尤其避免日照不均匀而产生的箱体混凝土内部的温度阶梯，使箱梁悬臂端产生复杂的变化，因此，合龙段一般安排在夜间当日温度较低时施工，严格控制箱梁悬浇施工挠度，合龙时，相邻两悬臂的相对竖向挠度差不大于1.5cm，轴向偏差均不大于1.0cm。

在合龙段施工过程中，同时对以下工况进行观测，即吊架就位前，混凝土浇筑前、后，拆除临时锚固、合龙束张拉后。掺加早强剂和微膨胀剂，使混凝土尽早达到设计强度，及时张拉合龙束，以防混凝土因受力出现裂缝。合龙施工前，加强天气形势资料的收集和观察，以便选择在较为稳定的天气下施工。同时，在施工中特别注意钢筋和纵向波纹管施工顺序，以方便施工和保证质量，严防波纹管联接处渗浆，在安装好内模后，在顶板上靠近腹板处，各开一个工作孔，作为底板混凝土下料孔，底板混凝土完成后，再将此孔用模板封堵。混凝土的灌注顺序由中间向两端进行，在气温较高时，加强混凝土的养生，混凝土灌注完毕后，箱梁顶部用土工布和塑料布进行覆盖，并保持梁体充分湿润，合龙段三向预应力张拉前，不在跨中范围内堆放重物或移动施工机具，严防人为因素造成合龙段混凝土开裂。

结语：

综上所述，合龙质量往往是预应力连续梁桥施工建设成败的关键，只有合理设计方案，认真组织施工,采取必要的控制措施,进行合龙施工并完成体系转变，才能让桥梁线形平顺，结构合理，受力良好，从而获得良好的经济效益和社会影响。本工程合龙效果表明所采取的技术方案效果良好，确保了合龙段施工的质量以及成桥质量，可以为其他类似桥梁的设计施工提供借鉴。