连续梁合拢段的施工要点

2019-03-13王才树

四川水泥 2019年1期

王才树

（南平高速建设有限公司，福建南平 353000）

1 工程背景

1.1 工程概况

武夷新区快速通道（S303）固县至公馆大桥段公路工程A3标段四角井大桥，左幅上部构造为（50+90+50）m变截面悬臂浇筑箱梁；右幅上部构造为1×30现浇箱梁+（50+90+50）m变截面悬臂浇筑箱梁，桥梁全长213米。下部结构采用箱型墩、矩形柱式墩配桩基，肋台配桩基础。本桥跨越正在通行的宁武高速，宁武高速公路（K245+300）与线路小里程夹角为62.1°。

1.2 工程地质及气候条件

场区内地层主要为冲洪积粘性土、砂卵石层，燕山早期侵入花岗岩及其风化层，场区地层相对单一，稳定。在勘探孔控制范围内场地未见有空洞、采空区等洞穴，未见可震陷软土、液化砂土，周边未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。未见危害桥梁建设的活动性构造迹象，场区地形起伏较大，但自然坡体稳定，互通区稳定性较好。

2 施工方案及工艺

2.1 施工方案

1、总体施工方案

合拢顺序是先边后中，在边跨合拢段施工结束后，安装中跨临时刚性连接构造（合拢温度要求在 15-20度范围，其为一天内温度最低点时焊死连接杆与锚固杆之间的连接钢板，合拢段的“锁定”过程即可完成）；待混凝土强度及弹性模量达到设计值的90%后，进行张拉预应力施工并进行压浆作业，最后解除骨架锁定，完成结构体系的转换施工，形成连续梁。合拢段施工工艺流程见下图：

2、作业条件准备

混凝土强度要求：要求合拢口两侧砼强度均达到设计强度100%，其次是预应力状态，要求合拢口悬臂T构端预应力束张拉并压浆。

预埋件和孔洞埋设：要合拢段底外模吊杆孔、体外钢支撑预埋件设置与交底完全一致，满足位置和受力要求，特别是支撑骨架的预埋与竖向的精轧螺纹有无冲突。

接合面处理，要求合拢口两侧的端面按要求凿毛处理满足施工规范要求。

合拢段施工前完成对全桥的轴线及标高、结构尺寸进行复测。即轴线偏差小于1cm，两端高差不大于1cm。

2.2 施工工艺

（1）、监控量测

施工中及时加强与监控量测单位保持密切沟通联系，尤其在进行合拢段施工前，通过两侧合拢段前一节段混凝土标高确定合拢段立模标高，施工预拱度值，成桥预拱度值。

（2）、合拢段支持体系

四角井大桥 6个合拢段根据现场的实际情况分成三种施工方案进行施工，具体如下：

①左幅1#墩及右幅2#墩合拢段位于山坡处，距离地面相对较高，采用悬吊支架法施工，考虑到现场施工便利，计划采用纵向分布短根主梁，即底托采用双拼的25槽钢，顺主桥方向布置8道，其中底腹板主要受力部分布设6道，翼板位置布设 2道，主梁单根长不小于 2.5m，即深入现浇段和悬浇段混凝土位置不小于25cm，然后横向布设10号槽钢作为分配梁，间距不大于30cm，分配梁上面铺装10*10cm方木，方木间距30cm。方木上采用1cm竹胶板作为底模，外侧模采用钢模板。

②左幅2#墩及右幅3#墩合拢段现场地势平坦，且距地面较近，约为3m，采用盘扣支架法进行施工，支撑架设计方式是在15cm混凝土硬化基础上，可调底座放置于硬化基础上，盘扣式支架从下往上直至箱梁底板下，在箱梁四处腹板位置横桥向立杆采用3×0.9m间距对称布置，其余位置立杆采用1.5m间距，顺桥向设置0.9m水平杆进行连接，支架立杆上放置可调托撑用于调节支撑高度，架体自由端高度：不大于400mm，可调丝杠外露长度不超过300mm，在可调托撑上横桥向铺设一根15#工字钢作为支撑架的主龙骨，顺桥向设置8*8方木用于与箱梁模板固定，方木腹板下排列间距200mm，空心箱室下排列间距为300mm。

③左右幅中跨合拢段支持体系，采用挂篮法进行施工，在中跨合拢前，先将大里程侧中跨挂蓝退回至10段位置附近，为合拢让出搭接空间，小里程侧中跨挂蓝前移至合拢段位置，拆除其端部防护，将挂蓝尽量向前移，使前吊带尽量靠近对面节段端面，调整前端吊带，使底模和另一端节段底板密贴，在浇筑混凝土时，前端利用吊带承受荷载；挂蓝后部仍然利用设置在已施工节段底板上的预留孔，采用设置高强精轧螺纹钢筋反吊底模架后横梁，实现浇筑合拢段时承受荷载。

（3）、合拢段施工温度要求

合拢段混凝土浇筑选择在非温度急剧变化日的夜间气温最低时进行混凝土浇筑（在浇筑混凝土前 1～2小时开始进行焊接临时刚性连接构造），保证混凝土处于温升、在受压的情况下达到终凝，避免受拉开裂。

（4）、合拢段施工过程控制

①、合拢段钢筋、预应力管道施工

合拢段钢筋在钢筋加工棚加工好后，运输并吊装至模板顶部，进行现场安装及绑扎。合拢段钢筋布置密集施工难度大，普通钢筋绑扎、预应力管道、预应力钢筋安装和内模的支护可交叉进行。

纵向预应力管道在顶底板部分用U形框架，U字形钢筋与顶底板上缘钢筋网焊接在一起。定位钢筋在钢束直线段纵向间距不小于 0.5m,在钢束弯曲段加密至0.3m，以确保预应力钢束定位准确。

横向预应力管道利用钢筋骨架进行固定，当与普通钢筋相干扰时，可适当移动普通钢筋，保证预应力筋的定位准确。竖向预应力与腹板纵向预应力干扰时、竖向预应力在两侧紧贴纵向预应力管道交错布置。

②、合拢段支撑骨架的施工

临时约束锁定是指对连续梁合拢口采取技术措施，其目的就是确保合拢段接缝不出现拉开现象，使混凝土强度未达到设计强度前不过早承受压力。

合拢施工的一些技术要求：

1）.合拢段锁定前，应收集观测气温与合拢段长度变化资料，了解气温与悬臂端的标高变化等规律，从而确定合理的合拢时间, 合拢口混凝土浇筑宜在一天中气温最低时进行，合拢段锁定宜在浇筑前2～3小时进行,以保证合拢段浇注的混凝土处于气温上升的外部环境中，在受压状态下凝结。

2). 合拢劲性骨架的焊接锁定，要求迅速、对称地进行，为减少锁定时间的工作量，应预先将内部劲性骨架一端与箱梁端部预埋部分焊接好，一但到达锁定时机，立即组织足够的焊工迅速将内劲性骨架另一端与梁另一端预埋部分焊接固结，施焊人员要充足，焊缝质量一定要保证。

3）.浇筑混凝土前，应将两端的混凝土连接面冲洗干净、湿润并充分凿毛。

③、合拢段混凝土施工

梁体混凝土强度等级采用 C55高性能耐久性混凝土，合拢段混凝土方量为20.34m3，控制在2小时内完成混凝土浇筑作业。

混凝土浇注时采用插入式振捣器振捣，先浇筑底板，开始浇注腹板两侧混凝土时要严格对称浇筑，对预应力管道、钢筋密集处应小心振捣，避免振捣棒碰到预应力管道以防止管道漏浆。在端模、拐角、合拢段支撑骨架等处要派专人加强振捣以保证砼的质量。

④、混凝土养护作业

箱梁中跨合拢段混凝土浇注完毕后及时抹面，并及时用土工布覆盖，派专人洒水养护。

（5）、体系转换

在边跨合拢段砼施工完毕，待强度达到 90%以上后，进行边跨合拢段预应力施工。在张拉完边跨合拢预应力束后，进行中跨合拢段的模板施工，随后进行钢筋、波纹管及部分钢绞线的穿束施工，完成进行刚性锁定前的所有准备工作（包含清除箱梁内所有的施工临时模板、机具、杂物等），最后选择在当天气温最低，且相对稳定时间较长的时间段内进行中跨合拢段刚性锁定（即合拢），完成锁定工作后立即进行混凝土浇筑。

待强度达到 90%以上后，张拉合拢段钢束，拆除墩顶临时固结，实现最后体系转换。