淺析連續(xù)梁橋合龍段施工技術(shù)及控制要點(diǎn)

唐光明

【摘要】合龍段的施工是主橋貫通的最后工序，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的后期受力狀態(tài)和使用壽命，故合龍段施工顯得尤其重要。本文以某橋梁工程施工為例，對(duì)主橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，重點(diǎn)分析了預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋合龍段施工工藝及控制措施，以期為類似橋梁施工提供指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)梁橋；合龍段；施工技術(shù)；控制要點(diǎn)

1、工程概況

某橋上部構(gòu)造為85m+155m+85m三跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，下部結(jié)構(gòu)主橋橋墩采用單肢等截面矩形空心墩，單肢尺寸6m×5m。主橋箱梁采用單箱單室截面，箱梁根部梁高9.0m，0#頂板厚0.8m，跨中梁高3.5m，懸臂根部到跨中頂板厚均為28cm，底板厚從跨中至根部由28cm變化為1.2m，腹板從跨中至根部分三段采用45cm、65cm、75cm三種厚度，箱梁高度和底板厚度按2次拋物線變化。箱梁頂板寬12.25m，底板寬6.0m，翼緣懸臂長(zhǎng)3.125m，箱梁O#節(jié)段長(zhǎng)10m（包括墩兩側(cè)各外伸2.5m），每個(gè)懸澆“T”縱向?qū)ΨQ劃分為20個(gè)節(jié)段，梁段數(shù)及梁段長(zhǎng)從根部至跨中分別為5m×3.0m、7m×3.5m、8m×4.0m，邊、中跨合龍段長(zhǎng)均為2m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)6.35m，箱梁0#塊設(shè)兩道厚橫隔板，邊跨梁端設(shè)一道橫隔板，箱梁頂面橫坡與橋面橫坡相同，箱梁底面水平，上部縱向預(yù)應(yīng)力采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk=1860MPa，彈性模量MPa，錨下張拉控制應(yīng)力采用0.75fpk=1395MPa，縱向鋼絞線直徑為15.2mm，大噸位群錨體系，豎向預(yù)應(yīng)力采用JL32mm精軋螺紋鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk=785MPa，彈性模量MPa，張拉控制應(yīng)力采用0.9fpk，YGM錨固體系，主橋箱梁縱向預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管成孔，真空輔助壓漿工藝；其余預(yù)應(yīng)力管道采用鍍鋅金屬波紋管。

2、合龍施工方案

下面主要以中跨合龍段為例說(shuō)明合龍段的施工工藝，工藝流程圖見(jiàn)圖1。

2.1合龍段的施工吊架及模板施工

先拆除和卸落合龍段一側(cè)的掛籃和模板，然后將另一側(cè)掛籃主桁的一端穿過(guò)合龍段，使掛籃主桁支承在臺(tái)龍段兩側(cè)的箱梁懸臂端，形成合龍段施工吊架，掛籃底盤(pán)和模板改制后，隨上橫梁一起滑移就位。

2.2配重施工方法

合龍段混凝土采用平衡法澆筑，在相應(yīng)的梁段上，設(shè)置水箱，水箱中水的重量為合龍段梁體混凝土重量一半。為消除梁體懸臂兩端的不平衡彎矩，對(duì)中跨臺(tái)龍段兩端同時(shí)加載，在合龍段混凝土澆筑過(guò)程中，安排專人按照澆筑合龍段混凝土所增加的重量，相應(yīng)放出等重的水，使?jié)仓炷恋脑鲋嘏c水箱的減重保持一致，合龍段始終處于受力穩(wěn)定狀態(tài)，合龍段混凝土澆筑完成后，及時(shí)覆蓋土工布防止日曬，同時(shí)灑水加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

2.3混凝土的澆筑方法

為了保證合龍段的施工質(zhì)量，混凝土的澆筑安排在凌晨2點(diǎn)進(jìn)行，盡量減小澆筑時(shí)間，在升溫條件下養(yǎng)生。

2.4合龍段預(yù)應(yīng)力施工

混凝土達(dá)到張拉強(qiáng)度后，按設(shè)計(jì)順序進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉時(shí)遵循“先中間后兩邊、先長(zhǎng)束后短束，上下緣同時(shí)對(duì)稱”的原則進(jìn)行。

2.5合龍高差、應(yīng)力控制

2.5.1高差控制

中跨合龍段高差控制，保證兩個(gè)T中跨側(cè)懸臂高程一致，考慮該類型橋梁容易出現(xiàn)后期運(yùn)營(yíng)跨中下?lián)蠂?yán)重現(xiàn)象，一般該類型橋梁跨中絕對(duì)高程選擇應(yīng)高于目標(biāo)高程，中跨合龍段兩側(cè)懸臂端都屬于活點(diǎn)，合龍高差控制主要以控制合龍段兩側(cè)平衡施工為主，考慮各工序?qū)?biāo)高影響正推成橋后高程能否滿足目標(biāo)高程。

2.5.2應(yīng)力控制

中跨合龍段底板豎向和縱向應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置的橫斷面圖和俯視圖見(jiàn)圖2，應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

說(shuō)明：表中應(yīng)力數(shù)據(jù)“正”為受壓，“負(fù)”為受拉；豎向位移“正”為上撓，“負(fù)”為下?lián)?。D1～D9為底板臺(tái)龍束（D1最短，D9最長(zhǎng)），W5為頂板合龍束。

從表1來(lái)看，中跨合龍束張拉過(guò)程中產(chǎn)生上撓變形，實(shí)測(cè)值跟理論值變化規(guī)律一致，數(shù)值上差異不大；底板縱向壓應(yīng)力在合龍束張拉過(guò)程中逐漸遞增，張拉短束時(shí)遞增速度更快，且最后一組合龍束張拉后其值達(dá)到8.32MPa，卸除堆載后為10.05MPa的最大值，C50混凝土設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度值為22.4MPa，壓應(yīng)力在張拉過(guò)程中滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，底板豎向拉應(yīng)力在合龍束張拉過(guò)程中逐漸遞增，在張拉底板豎向彎束時(shí)遞增更明顯，且最后一組合龍束張拉后其值達(dá)到1.04MPa，卸除堆載后為1.34MPa的最大值，C50混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值2.65MPa，設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度值1.83MPa，所以務(wù)必要加強(qiáng)該類橋梁中跨合龍段底板的防崩鋼筋的設(shè)置，跨中堆載對(duì)降低合龍段底板應(yīng)力峰值效應(yīng)比較明顯。

3、合龍段施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

主橋合龍段施工的影響因素較多，而且很復(fù)雜，但主要克服溫度、臨時(shí)荷載的影響，尤其避免日照不均勻而產(chǎn)生的箱體混凝土內(nèi)部的溫度階梯，使箱梁懸臂端產(chǎn)生復(fù)雜的變化，因此，臺(tái)龍段一般安排在夜間當(dāng)日溫度較低時(shí)施工，嚴(yán)格控制箱梁懸澆施工撓度，合龍時(shí)，相鄰兩懸臂的相對(duì)豎向撓度差不大于1.5cm，軸向偏差均不大于1.0cm。

在合龍段施工過(guò)程中，同時(shí)對(duì)以下工況進(jìn)行觀測(cè)，即吊架就位前，混凝土澆筑前、后，拆除臨時(shí)錨固、合龍束張拉后。摻加早強(qiáng)劑和微膨脹劑，使混凝土盡早達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，及時(shí)張拉臺(tái)龍束，以防混凝土因受力出現(xiàn)裂縫。合龍施工前，加強(qiáng)天氣形勢(shì)資料的收集和觀察，以便選擇在較為穩(wěn)定的天氣下施工。同時(shí)，在施工中特別注意鋼筋和縱向波紋管施工順序，以方便施工和保證質(zhì)量，嚴(yán)防波紋管聯(lián)接處滲漿，在安裝好內(nèi)模后，在頂板上靠近腹板處，各開(kāi)一個(gè)工作孔，作為底板混凝土下料孔，底板混凝土完成后，再將此孔用模板封堵?；炷恋墓嘧㈨樞蛴芍虚g向兩端進(jìn)行，在氣溫較高時(shí)，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)生，混凝土灌注完畢后，箱梁頂部用土工布和塑料布進(jìn)行覆蓋，并保持梁體充分濕潤(rùn)，合龍段三向預(yù)應(yīng)力張拉前，不在跨中范圍內(nèi)堆放重物或移動(dòng)施工機(jī)具，嚴(yán)防人為因素造成合龍段混凝土開(kāi)裂。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，合龍質(zhì)量往往是預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋施工建設(shè)成敗的關(guān)鍵，只有合理設(shè)計(jì)方案，認(rèn)真組織施工，采取必要的控制措施，進(jìn)行合龍施工并完成體系轉(zhuǎn)變，才能讓橋梁線形平順，結(jié)構(gòu)合理，受力良好，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)影響。本工程合龍效果表明所采取的技術(shù)方案效果良好，確保了合龍段施工的質(zhì)量以及成橋質(zhì)量，可以為其他類似橋梁的設(shè)計(jì)施工提供借鑒。