中交二航局昆明分公司 云南昆明 650224
摘要：桥梁边跨现浇段及合龙段施工为桥梁施工过程中的难点及关键部分，传统桥梁施工中边跨现浇段采用搭设支架或安装牛腿的方法进行；合龙段采用预加载，浇筑砼过程中同步卸荷进行，施工过程极为繁琐且浪费大量时间、人力、物力。本次马过河特大桥采取边跨吊挂支架现浇及中跨临时锁定合龙技术目前国内尚属首例，通过优化合龙方法，充分利用结构受力转换体系的顺序，打破常规的合龙工序，化繁为简，大大节约工期节约成本，降低操作难度，为以后类似桥梁施工提供可靠数据参考。
关键词：刚构桥；吊挂支架；无压载临时锁定；边跨现浇；中跨合龙
1.工程概况
云南省轿子雪山旅游专线公路马过河特大桥全长756米，桥跨布置为：4*30米结构连续T梁+（103+190+103）米连续刚构+（4*29+4*29）米结构连续T梁，桥面宽度12米，公路一级设计。
特大桥主桥为预应力砼连续刚构，箱梁为单箱单室断面，箱梁根部梁高为12米，跨中梁高为3.8米，腹板厚度分别为0.8米，0.6米，0.5米，底板厚度由中部的0.32米按1.6次抛物线变化至根部的1.4米。箱梁预应力采用纵向、竖向双向预应力结构，纵向预应力采用大吨位群锚体系，竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋锚固体系，箱梁砼标号为C55。刚构悬臂段采用挂篮对称悬浇，现浇节段长3-5米，共分为22节段浇注，另外包括2节边跨现浇段，2节边跨合龙段和1节中跨合龙段。
特大桥过渡墩4#墩距离地面约35m，7#墩距离地面约80m，因墩身过高无法搭设支架，边跨现浇段、边跨合龙段采用桁架悬挂模板系统施工；中跨合龙段利用两侧挂篮前下横梁焊接分配梁立模板法施工。
2.方案原理
总体施工顺序为：6#主墩边跨现浇段桁架、模板搭设——6#主墩边跨现浇段钢筋、预应力等施工（达到浇筑条件）——两边箱梁（两个T）利用劲性骨架临时锁定（中跨合龙段）—— 6#主墩边跨现浇段、合龙段浇筑砼——5#主墩边跨现浇段、合龙段施工——解除中跨临时锁定——中跨劲性骨架重新焊接、中跨合龙，本施工工艺按照此思路编制。
跨中临时合龙方案的原理：
采取跨中临时合龙，主要基于控制桥梁线型。在临时合龙后，中跨临时合龙处变为刚性，可以限制两侧的边跨变形。而当边跨合龙后，边跨变为刚性，此时释放边跨现浇在跨中临时合龙段产生的应力，由于边跨现浇段合龙后为刚性，边跨直接受到支座约束，使跨中合龙口变形受到控制。在应力释放后，合龙状态可以很好控制。
3.施工方法
3.1边跨现浇段施工
边跨现浇段总长6.72米，梁高3.8米，现浇段离地面高度7#墩为80米，4#墩为35m，现浇段悬挑出盖梁近5m，所以无法搭设支架及安装牛腿。采用在4、7号墩盖梁上预埋锚锥挂牛腿，再在牛腿上布置卸荷砂箱，然后在砂箱和第22节段的挂篮前下横梁上安装5榀桁架做为整个现浇段的承重体系，桁架上放置工25主分配梁再放置槽14次分配梁，内外模均为悬浇箱梁模板，异型模板处采用组合钢模板拼装。
3.1.1现浇段施工工艺流程图
图1：箱梁现浇段底模布置图
两个T墩间（中跨合龙段）先通过两边预埋的劲性骨架锁定，使其临时变为超静定结构。临时锁定目的：控制高程位移、轴线平面位移。
锁定流程：
a．边跨现浇段钢筋绑扎、预应力施工等达到浇筑条件；
b．在边跨现浇段砼浇筑之前，利用跨中两边22#节段预埋的劲性骨架将两个T墩临时锁定，锁定时温度与合龙段砼浇筑所要求的温度相同，控制在15—20℃之间进行；
c．在稳定状态下焊死劲性骨架的刚性杆与锚固杆之间的连接钢板，另外用【20型钢加斜撑（一共4条）增加劲性骨架的整体稳定性，合龙段的临时锁定完成。临时锁定的作用是保证两边T构变形一致，从而保证高差相同，临时锁定结构图详见图2。
图2：中跨劲性骨架临时锁定结构示意图
d．跨中采用劲性骨架临时锁定的理论计算，验证采用此临时锁定是否满足受力要求：
①荷载取值：边跨现浇段总方量115.1m³，端头2m范围内由盖梁承重51.76m³，剩余体积63.34m³，再加模板、支架、人员、器具等的重量20t，箱梁边跨共计承受128.4t重量。
②应力验算：利用迈达斯桥梁建模计算，临时锁定利用劲性骨架双【40作为平联，单【20作为斜撑进行建模，计算结果见图3、4。
图3：桥梁整体建模反力计算 图4：临时锁定处劲性骨架建模应力计算
计算结果：图中箱梁左端为跨中临时锁定，取为固结，墩身根部取为固结，箱梁右端承受重量128.4t，通过反力查看传递到跨中临时锁定Fx=20.7t，Fz=78.4t。通过建模计算查看单元应力，最大应力为56.9MP，安全系数为4.13。
最终结论：临时锁定选用双【40、单【20型钢足够承受由边跨现浇和边跨合龙在中跨临时锁定处产生的反力。
3.2边跨合龙段施工
边跨合龙段长2米，梁高3.8米，施工时在桁架平台上铺设合龙段底模，然后在15-20℃的条件下顶紧、焊接边跨合龙段劲形骨架，接着施工底板、腹板钢筋和预应力系统，然后利用内模滑梁将内模就位，接着施工顶板钢筋和预应力系统，然后加固内外模，最后在15-20℃的条件下浇注边跨合龙段的砼。
3.3中跨合龙段施工
中跨合龙段长2米，梁高3.8米，砼设计方量为23.4立方。
3.3.1施工流程
3.3.2施工工艺
（1）解除劲性骨架的锁定，将其浇筑边跨合龙段时产生的内力释放。解除顺序为先解除劲性骨架的4根斜撑，再解除下层两根刚性连接杆，最后解除上层两根刚性连接杆。解除临时锁定内力释放完后，测量复测两个T的中跨22#节段标高，观察是否在设计标高及两边高差是否在规范允许范围内。
（2）在15-20℃的条件下，利用千斤顶对中跨合龙段施加700KN的水平力，然后重新焊接劲性骨架，劲性骨架的焊接同边跨合龙段相同，在稳定状态下焊死刚性杆与锚固杆之间的连接钢板，合龙段的最终锁定完成。中跨合龙段施工见图5。
图5：中跨合龙段布置图
4.施工中测量最主要控制点
测量复测四个22#节段的几个重要时间点：①两个T墩22#节段浇筑及预应力张拉完成后；②边跨现浇段模板、钢筋绑扎完成后；③边跨现浇段砼浇筑完成后；④边跨合龙段钢筋绑扎及砼浇筑完成后；⑤中跨劲性骨架临时锁定解除前、后标高变化；⑥中跨合龙段钢筋绑扎、砼浇筑完成后；⑦合龙束钢绞线张拉后标高变化。测量着重记录7个时间点的标高变化，若变化较大则分析产生的原因及研究采取调整措施。
5.成果汇总
5.1现场实测标高变化成果汇总
建模计算结果为浇筑边跨现浇段后边跨第22#节段最大下挠6.8cm，实测结果为最终下挠最大处2.8cm。
图6：测量部位示意图
注：
①A—6#墩边跨22#节段，B—6#墩中跨22#节段，C—5#墩中跨22#节段，D—5#墩边跨22#节段
②荷载1—6#墩边跨现浇段重量，荷载2—6#墩边跨合龙段重量，荷载3—5#墩边跨现浇段重量，荷载4—5#墩边跨合龙段重量，荷载5—中跨合龙段重量
5.2现场标高实测数据分析结论
数据分析结论：
1.B、C两点每次抬升或下挠同步，说明临时锁定的劲性骨架有足够刚度，起到传递应力、变形作用；
2.边跨现浇到边跨合龙的三天时间内，四个测点都会发生少量的变形回位，说明由边跨现浇段产生不均衡荷载引起的变形随时间发生应力传递和释放；
3.一侧边跨现浇及合龙荷载在通过传递后，对另一侧边跨变形基本消耗完；
4.中跨临时锁定解除后B、C点变动11mm，说明临时锁定对边跨现浇、合龙的不平衡荷载施加起到预想的限位作用，对线形控制非常有利。
5.3监控单位箱梁主要节段应力监测汇总及分析
5.3.1主要监测断面及传感器布置位置示意图
图7（2）主梁截面应力测点布置图
注：A-A断面到K-K断面共计11个断面11组监测传感器；
5.3.2应力数据收集整理及分析结论
测量时间：全部合龙，且全部预应力张拉完毕
数据分析结果：通过箱梁各节段内传感器读数分析，成桥后实测应力值与理论值基本吻合，说明本施工工艺对箱梁内力影响很小，成桥线形及内力完全在可控范围内。
6.本施工工艺应用情况及市场前景预测
桥梁边跨现浇段及合龙段施工为桥梁施工过程中的难点及关键部分，传统桥梁施工中边跨现浇段采用搭设支架或安装牛腿的方法进行；合龙段采用预加载，浇筑砼过程中同步卸荷进行，施工过程极为繁琐且浪费大量时间、人力、物力，作业难度大，劳动强度高，一直纠结于成桥线形和浇筑重量的平衡。
本次马过河特大桥打破常规的压载平衡思路，化繁为简，采取边跨吊挂支架现浇及中跨临时锁定合龙技术，先控制线形再控制内力的办法，调整工序程序，合理利用体系的转换，充分利用结构受力转换体系的顺序，本施工工艺在马过河特大桥成功运用，合龙后无论线形还是内力均满足要求。
该施工工艺有很好的适用性，适合于墩身过高和有短边跨现浇段的桥梁施工，比传统的桥梁施工有很大优势，具有很高的推广和借鉴价值。
参考文献：
[1]交通部 JTG D60-2004 《公路桥涵设计通用规范》 北京 人民交通出版社 2004
[2]交通部 JTG/T F50-2011 《公路桥涵施工技术规范》 北京 人民交通出版社 2011
[3]交通部 JTG F80/1-2004 《公路工程质量检验评定标准》 北京 人民交通出版社 2005
[4]范立础 桥梁工程（上、下册）第二版 北京 人民交通出版社 1993
作者介绍：
郭鑫，男，1986年4月出生，山东人，中交二航局昆明轿子雪山公路三标项目经理部副总工
马荣增，男，1974年 12月出生，湖北人，中交二航局昆明轿子雪山公路三标项目经理
论文作者:郭鑫,马荣增
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/2/18
标签：现浇论文; 骨架论文; 预应力论文; 应力论文; 荷载论文; 桥梁论文; 标高论文; 《基层建设》2018年第35期论文;