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关于连续刚构特大桥合龙施工技术研究
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内容提示：连续刚构的主桥合龙段施工是主桥贯通的最后工序。某特大桥合龙段结构宽度较大且受温度、自重、预应力张拉等各方面因素影响，施工质量的优劣直接影响到整个结构的受力状态和使用寿命，故合龙段施工显得尤其重要。本文以该特大桥为例，对连续刚构桥合龙施工技术作一研究。
【摘 要】连续刚构的主桥合龙段施工是主桥贯通的最后工序。某特大桥合龙段结构宽度较大且受温度、自重、预应力张拉等各方面因素影响，施工质量的优劣直接影响到整个结构的受力状态和使用寿命，故合龙段施工显得尤其重要。本文以该特大桥为例，对连续刚构桥合龙施工技术作一研究。
【关键词】连续刚构桥梁 合龙 施工技术
一、大桥概况
特大桥，桥梁孔跨布置为128 220 128（米）预应力混凝土连续刚构。桥宽24.5米。桥区地处贵州高原北部边缘向四川盆地过度的斜坡地带，为侵蚀中～低山地形、峰丛洼地及峡谷地貌。白岸：桥台处地形平缓，为旱地；峡谷坡口至主墩间坡面约37度；主墩处较为平缓；主墩以下约40米坡面坡度为45度，以下为河岸陡岩；整个坡面被块石及粘土覆盖，植被较发育。茅岸：坡面灌木发育，河谷斜坡坡度55度，局部为陡岩，河谷底高程约595米，河谷岸最高827米相对高差约232米。
主要材料：混凝土，上部箱梁、一号墩身、二号墩身、横系梁、桥台台冒、支座垫石采用C50混凝土，混凝土计算弹性模量Ec=3.45×104MPa；箱梁合龙段采用C50微膨胀混凝土；一号墩、二号墩桩基、桥墩承台及其封底、防撞护栏采用C30混凝土；桥台顶面以下1.0米范围采用C25，台身其余部分、桥台基础采用C25片石混凝土。
二、关于预顶推施工
施工时采用千斤顶在中跨合龙段之前施加水平推力，然后焊接合龙段劲性骨架，再拆除顶推用千斤顶，即可将顶推轴向力存储于梁内。
在中跨合龙前千斤顶顶推4000KN，顶推力合力作用点在重心位置，实现顶推位移远离中跨跨中，墩顶墩底截面应力：左半幅桥墩墩顶截面西侧边缘受压区混凝土压应力óc=7.43MPa,右侧边缘受拉钢筋拉应力ós=17.95MPaó,墩底截面东侧边缘受压区混凝土压应力óc=8.07MPa,左侧边缘受拉钢筋拉应力ós=19.03 MPa；右半幅桥桥墩墩顶截面西侧边缘受压区混凝土压应力óc=6.44MPa,右侧边缘受拉钢筋拉应力ós=21.49MPaó,墩底截面东侧边缘受压区混凝土压应力óc=7.27MPa,左侧边缘受拉钢筋拉应力ós=23.36MPa；墩身将得到约8000KN的有利轴力差和11000 KN.M的有利弯矩，对墩身抗弯大有益处。
三、关于施工工艺及方法
1.合龙前的准备。
2.预埋件施工：主桥块件浇筑以及边跨现浇段施工时，需在块件上按图纸要求预埋相应的合拢劲性骨架钢板、以及中跨合龙段中性轴上的顶推钢板预埋件，其预埋件尺寸、位置和规格严格按照图纸要求进行。
3.边墩支座预偏：为了配合中跨合龙需要，对主桥支座进行预偏。由于实际合龙温度与设计合龙温度有偏差，需对预偏量进行修正。具体修正计算如下：
连续5日对气温的观察，白天最高平均气温约为15℃，黑夜最低气温平均约为5℃，则日平均温度为10℃，其收缩量为：△L=L*T*α=141*10/105=0.0141m，故对支座设置预偏量为：4-1.41=2.59cm(远离跨中方向)。支座设置预偏后立即对支座进行锁定。
4.挂篮拆除：将“T”构两端梁面上的挂篮，退至0号块进行拆除，消除外来荷载对箱梁悬臂端标高的影响。
5.中跨顶推：顶推施工时应由顶推力、墩顶位移、墩顶墩底截面应力三项参数同时控制。
6.水平推力：P=400t。注意施工时水平推力作用点在梁体中轴上（梁底向上1,342m）。施加水平推力时采用三只最大顶推力分别为400t千斤顶，同时进行施加顶推力。分别在16号块两个外侧腹板及中腹板的中性轴下方预埋一个牛腿，以托住用于顶推的纵向承压钢管，纵向承压钢管就位时两侧中心要保持一致，同时紧贴梁体预埋钢板，再利用3千斤顶分别固定顶住承压钢管。顶推力施加前需对每个千斤顶所施加力进行平均分配，每只千斤顶施加力按照133t控制，施加顶推力时按照0→25%→50%→75%→100%的顺序分四级加载。根据油顶标定数据表提前计算各级应力所对应的油表读数，张拉时分阶段观测墩顶偏移量，达到设计顶推力时与设计要求的位移控制数据对比。做好相关记录，以便最终确定劲性骨架焊接固定的时间。
7.墩顶位移：顶推施加力时派专人负责观察墩顶位移量。墩顶位移量是关键控制点。墩顶位移量的观测，考虑到顶推时单独T构整体位移的同步性以及两侧T构同时受力时位移对称性。因此，在中跨合龙段两侧对称的16号块件外侧腹板顶面沿横断面方向布设预埋两个钢筋点并做相关标识，直接用钢尺量测控制。为确保墩顶顶推后位移量控制的准确性，分别设置观测点，通过在另外半幅墩顶位置架设全站仪，观测两设置观测点的位移作为参照对比。 四、墩顶墩底截面应力控制
1.边跨合龙段施工
边跨合龙段的支架搭设根据边跨直线段现浇支架向前延伸，在悬浇筑16号块件节段预留孔，用吊杆连接两根双拼工字钢支撑纵梁，再铺设完底模及侧模，拧紧吊杆螺栓使模板与16号块结合紧密。支架搭设完毕经检查合格后，开始绑扎底腹板钢筋，布设底板预应力管道，安装内模，绑扎顶板钢筋及预埋顶纵、横向预应力束，并固定竖向预应力钢筋。
在一天中，最低气温时且梁体温度均匀时，开始边跨合龙段混凝土浇注；在边跨合龙段砼强度达到设计的100%后，可以进行边跨底板钢束、顶板钢束张拉。边跨底、顶板钢束全部张拉完毕即可进行此部分钢束的压浆。张拉顺序为：7a、7b、8a、8b、9a、9b、10a、10b、11a、11b、12、13、14即先长束后短束，以减少预应力张拉时的应力损失。然后张拉锚固边跨合龙段的竖向预应力钢筋和顶板横向钢束，并封锚压浆。
2.中跨合龙段施工
中跨合龙段支架采用2根双拼45号工字钢做下横梁，通过在16号、16号块悬浇段底板及腹板相应的位置预留孔中吊杆连接，作为中跨合龙段底、侧模支撑，底模系统用25号工字钢顺桥向布置，安装于下横梁的45号工字钢上，再铺上方木加12号槽钢及竹胶板，侧模通过外滑梁悬吊于16号块顶板上。
中跨合龙段支架搭设完毕后，开始绑扎底腹板钢筋，同时预埋预应力束管道，然后制立内模，绑扎顶板钢筋，并预埋顶板纵向预应力束管道。
砼浇筑前必须对模板加固情况及总体安全性、预埋件位置进行仔细的检查，确保施工安全。在一天中最低气温时且梁体温度均匀时并且在两小时之内浇筑完成。
中跨合龙段浇注条件与混凝土配比、强度要求与边跨合拢段相同，即达到混凝土强度的100%后，可以进行顶、底板钢束的张拉。跨中钢束张拉时为避免张拉时应力过于集中，对合龙段结构造成不利影响，宜采用分批张拉。
五.合龙施工的技术要求及相关注意事项
1.合龙段锁定前，需对悬臂断面进行一昼夜分时段连续观测，观测气温与悬臂端的标高变化，气温与合龙段长度的变化，气温与梁体温度的关系等，以确定合龙时间。
2.掌握合龙期间的气温预报情况，选择日温较低、温度变化幅度较小时锁定合龙口并浇注合龙段砼。
3.合龙段施工中涉及到的钢构件较多，按照设计要求及现场施工的实际需要，在边跨现浇段及16号块件施工时就开始注意相关构件的预埋，确保无遗漏并控制位置的准确性。
4.合龙劲性骨架的焊接锁定，要求迅速地对称进行，同时一定要保证焊缝质量。
5.合龙段砼可选择适当的外掺剂以达到早强和减少收缩徐变的目的。
6.合龙段砼应覆盖，保温养护。
7.全桥合拢后请监控单位对主墩进行应力监测。
六、结束语
某大桥合龙前采用千斤顶对主梁预先施加了一个水平顶推力，对改善连续刚构桥梁墩身受力状态，使结构受力趋于更合理，该施工技术获得成功。
参考文献：
[1]特大桥设计说明.
[2]交通部第一公路工程总公司主编.公路施工手册·桥涵.
[3]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）.
[4]公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）.
来源: 《建筑中文网》.
【关键词】连续刚构桥梁 合龙 施工技术
一、大桥概况
特大桥，桥梁孔跨布置为128 220 128（米）预应力混凝土连续刚构。桥宽24.5米。桥区地处贵州高原北部边缘向四川盆地过度的斜坡地带，为侵蚀中～低山地形、峰丛洼地及峡谷地貌。白岸：桥台处地形平缓，为旱地；峡谷坡口至主墩间坡面约37度；主墩处较为平缓；主墩以下约40米坡面坡度为45度，以下为河岸陡岩；整个坡面被块石及粘土覆盖，植被较发育。茅岸：坡面灌木发育，河谷斜坡坡度55度，局部为陡岩，河谷底高程约595米，河谷岸最高827米相对高差约232米。
主要材料：混凝土，上部箱梁、一号墩身、二号墩身、横系梁、桥台台冒、支座垫石采用C50混凝土，混凝土计算弹性模量Ec=3.45×104MPa；箱梁合龙段采用C50微膨胀混凝土；一号墩、二号墩桩基、桥墩承台及其封底、防撞护栏采用C30混凝土；桥台顶面以下1.0米范围采用C25，台身其余部分、桥台基础采用C25片石混凝土。
二、关于预顶推施工
施工时采用千斤顶在中跨合龙段之前施加水平推力，然后焊接合龙段劲性骨架，再拆除顶推用千斤顶，即可将顶推轴向力存储于梁内。
在中跨合龙前千斤顶顶推4000KN，顶推力合力作用点在重心位置，实现顶推位移远离中跨跨中，墩顶墩底截面应力：左半幅桥墩墩顶截面西侧边缘受压区混凝土压应力óc=7.43MPa,右侧边缘受拉钢筋拉应力ós=17.95MPaó,墩底截面东侧边缘受压区混凝土压应力óc=8.07MPa,左侧边缘受拉钢筋拉应力ós=19.03 MPa；右半幅桥桥墩墩顶截面西侧边缘受压区混凝土压应力óc=6.44MPa,右侧边缘受拉钢筋拉应力ós=21.49MPaó,墩底截面东侧边缘受压区混凝土压应力óc=7.27MPa,左侧边缘受拉钢筋拉应力ós=23.36MPa；墩身将得到约8000KN的有利轴力差和11000 KN.M的有利弯矩，对墩身抗弯大有益处。
三、关于施工工艺及方法
1.合龙前的准备。
2.预埋件施工：主桥块件浇筑以及边跨现浇段施工时，需在块件上按图纸要求预埋相应的合拢劲性骨架钢板、以及中跨合龙段中性轴上的顶推钢板预埋件，其预埋件尺寸、位置和规格严格按照图纸要求进行。
3.边墩支座预偏：为了配合中跨合龙需要，对主桥支座进行预偏。由于实际合龙温度与设计合龙温度有偏差，需对预偏量进行修正。具体修正计算如下：
连续5日对气温的观察，白天最高平均气温约为15℃，黑夜最低气温平均约为5℃，则日平均温度为10℃，其收缩量为：△L=L*T*α=141*10/105=0.0141m，故对支座设置预偏量为：4-1.41=2.59cm(远离跨中方向)。支座设置预偏后立即对支座进行锁定。
4.挂篮拆除：将“T”构两端梁面上的挂篮，退至0号块进行拆除，消除外来荷载对箱梁悬臂端标高的影响。
5.中跨顶推：顶推施工时应由顶推力、墩顶位移、墩顶墩底截面应力三项参数同时控制。
6.水平推力：P=400t。注意施工时水平推力作用点在梁体中轴上（梁底向上1,342m）。施加水平推力时采用三只最大顶推力分别为400t千斤顶，同时进行施加顶推力。分别在16号块两个外侧腹板及中腹板的中性轴下方预埋一个牛腿，以托住用于顶推的纵向承压钢管，纵向承压钢管就位时两侧中心要保持一致，同时紧贴梁体预埋钢板，再利用3千斤顶分别固定顶住承压钢管。顶推力施加前需对每个千斤顶所施加力进行平均分配，每只千斤顶施加力按照133t控制，施加顶推力时按照0→25%→50%→75%→100%的顺序分四级加载。根据油顶标定数据表提前计算各级应力所对应的油表读数，张拉时分阶段观测墩顶偏移量，达到设计顶推力时与设计要求的位移控制数据对比。做好相关记录，以便最终确定劲性骨架焊接固定的时间。
7.墩顶位移：顶推施加力时派专人负责观察墩顶位移量。墩顶位移量是关键控制点。墩顶位移量的观测，考虑到顶推时单独T构整体位移的同步性以及两侧T构同时受力时位移对称性。因此，在中跨合龙段两侧对称的16号块件外侧腹板顶面沿横断面方向布设预埋两个钢筋点并做相关标识，直接用钢尺量测控制。为确保墩顶顶推后位移量控制的准确性，分别设置观测点，通过在另外半幅墩顶位置架设全站仪，观测两设置观测点的位移作为参照对比。 四、墩顶墩底截面应力控制
1.边跨合龙段施工
边跨合龙段的支架搭设根据边跨直线段现浇支架向前延伸，在悬浇筑16号块件节段预留孔，用吊杆连接两根双拼工字钢支撑纵梁，再铺设完底模及侧模，拧紧吊杆螺栓使模板与16号块结合紧密。支架搭设完毕经检查合格后，开始绑扎底腹板钢筋，布设底板预应力管道，安装内模，绑扎顶板钢筋及预埋顶纵、横向预应力束，并固定竖向预应力钢筋。
在一天中，最低气温时且梁体温度均匀时，开始边跨合龙段混凝土浇注；在边跨合龙段砼强度达到设计的100%后，可以进行边跨底板钢束、顶板钢束张拉。边跨底、顶板钢束全部张拉完毕即可进行此部分钢束的压浆。张拉顺序为：7a、7b、8a、8b、9a、9b、10a、10b、11a、11b、12、13、14即先长束后短束，以减少预应力张拉时的应力损失。然后张拉锚固边跨合龙段的竖向预应力钢筋和顶板横向钢束，并封锚压浆。
2.中跨合龙段施工
中跨合龙段支架采用2根双拼45号工字钢做下横梁，通过在16号、16号块悬浇段底板及腹板相应的位置预留孔中吊杆连接，作为中跨合龙段底、侧模支撑，底模系统用25号工字钢顺桥向布置，安装于下横梁的45号工字钢上，再铺上方木加12号槽钢及竹胶板，侧模通过外滑梁悬吊于16号块顶板上。
中跨合龙段支架搭设完毕后，开始绑扎底腹板钢筋，同时预埋预应力束管道，然后制立内模，绑扎顶板钢筋，并预埋顶板纵向预应力束管道。
砼浇筑前必须对模板加固情况及总体安全性、预埋件位置进行仔细的检查，确保施工安全。在一天中最低气温时且梁体温度均匀时并且在两小时之内浇筑完成。
中跨合龙段浇注条件与混凝土配比、强度要求与边跨合拢段相同，即达到混凝土强度的100%后，可以进行顶、底板钢束的张拉。跨中钢束张拉时为避免张拉时应力过于集中，对合龙段结构造成不利影响，宜采用分批张拉。
五.合龙施工的技术要求及相关注意事项
1.合龙段锁定前，需对悬臂断面进行一昼夜分时段连续观测，观测气温与悬臂端的标高变化，气温与合龙段长度的变化，气温与梁体温度的关系等，以确定合龙时间。
2.掌握合龙期间的气温预报情况，选择日温较低、温度变化幅度较小时锁定合龙口并浇注合龙段砼。
3.合龙段施工中涉及到的钢构件较多，按照设计要求及现场施工的实际需要，在边跨现浇段及16号块件施工时就开始注意相关构件的预埋，确保无遗漏并控制位置的准确性。
4.合龙劲性骨架的焊接锁定，要求迅速地对称进行，同时一定要保证焊缝质量。
5.合龙段砼可选择适当的外掺剂以达到早强和减少收缩徐变的目的。
6.合龙段砼应覆盖，保温养护。
7.全桥合拢后请监控单位对主墩进行应力监测。
六、结束语
某大桥合龙前采用千斤顶对主梁预先施加了一个水平顶推力，对改善连续刚构桥梁墩身受力状态，使结构受力趋于更合理，该施工技术获得成功。
参考文献：
[1]特大桥设计说明.
[2]交通部第一公路工程总公司主编.公路施工手册·桥涵.
[3]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）.
[4]公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）.
来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200907/13302.htm
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