江苏省南通市泛华建设监理有限责任公司 江苏南通 226006
摘要：江海大道东快速主线桥第五联DK13#～DK16#墩（40+60+40）m悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁合拢段及体系转换施工。
关键词：悬臂浇筑；预应力；混凝土连续箱梁
一、工程概况
本工程为东快速主线桥第五联跨越通吕运河，上部为单幅单箱四室箱梁，共三孔，跨径为40+60+40m，第一、二孔标准段梁顶宽25.3m，底宽18.5m；第三孔梁顶宽25.3-26.767m，底宽18.5-19.967m。采用挂篮悬臂浇筑施工，共分为9个梁段，0#块长度最大为10.0m，本桥有两个边跨合拢段，一个中跨合拢段。
1、合拢段施工方案
在主梁悬臂灌注完毕后应尽快完成与边跨现浇段的合拢和中跨合拢段的现浇施工，使主梁由双悬臂状态转换为连续整体，结构体系发生变化。合拢段施工的质量易受昼夜温差影响，现浇混凝土的早期收缩、水化热影响，已完成梁段混凝土的收缩、徐变影响，结构体系的转换及施工载荷等因素影响。合拢前使两悬臂端临时连接，保持相对固定，以防止合拢混凝土在早期因为梁体混凝土的热胀冷缩开裂。同时选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工，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.
2、边跨合拢段施工
（1）、边跨现浇梁段施工完成，悬臂梁块7号施工完成后，挂篮拆除，合拢段位置搭设钢管碗口支架，利用支架合拢施工。
（2）、精确测量边跨合龙段相邻梁段的梁底标高。3）安装底腹板钢筋、内模及顶板钢筋，安装预应力管道，穿合拢段钢束。4）、在当天最低温度时安装钢支撑（在砼浇筑前进行），，劲性骨架焊接前需解除边墩支座锁定。型钢支撑连接在现浇段和7#块梁端顶、底的预埋件上，临时锁定劲性骨架焊接时，在尽可能短的时间焊接完成。
（3）、合拢段混凝土掺入膨胀剂，以防止新老混凝土接触面因混凝土收缩产生裂缝。
（4）、混凝土浇筑时，在内顶模上预留下料孔，输送至底板，完成后浇筑腹板、顶板。混凝土浇筑后派专人做好养护工作。
3.1、中跨合拢段施工
中跨合拢段施工采用悬空吊架施工（利用一侧挂篮进行改装），具体合拢程序如下：
（1）、悬臂灌注7#段施工时，预埋中跨合拢段劲性骨架与悬臂端梁体焊接的钢构件，预埋时应位置准确、高度一致、轴线与梁体轴线平行。
（2）、合拢段一侧挂篮拆除，另一侧挂篮前移就位，利用挂篮将底模、侧模系统前移到位并用精轧螺纹钢反吊在两侧梁体上，然后将挂篮两端锚固在对称的两个7#块梁体上，形成吊架结构再进行施工。3）、根据合拢段混凝土重量及换重荷载安放位置，确定换重重量，并提前安放到位。
（3）、安装底腹板钢筋、内模及顶板钢筋，安装预应力管道，穿合拢段钢
（4）、在当天最低温度时安装钢支撑（在砼浇筑前进行），中跨劲性骨架焊接前需解除中墩临时约束。劲性骨架焊接完成后，立即浇筑混凝土，混凝土要快速、连续地完成。在浇筑合拢段混凝土时，根据混凝土浇筑量，边浇筑混凝土边放水，放水速度根据混凝土浇筑量而定，时同一时段内浇筑的混凝土重量尽可能与放出的水重量相等。使合拢段两边悬臂高差始终保持一致。
3.2、合拢前顶面标高及轴线的观测
在合拢以前对箱梁顶面标高及轴线进行统一的观测，并连续观测气温变化及梁体相对标高的变化和轴线偏移量，观测合拢段在温度影响下的梁体长度变化。
3.3、合拢段施工平衡设计
3.3.1、合拢段配重荷载
合拢段施工时，每个T构加载应尽量做到平衡。由于合拢前悬臂受力以弯矩为主，故平衡设计要遵循对墩位弯矩平衡的原则。平衡设计主要考虑以下荷载：
（1）合拢吊架自重及混凝土浇筑前作用于合拢吊架的荷载，其中合拢吊架自重包括：底篮、内外模及工作平台重量，混凝土浇筑前的作用荷载包括：合拢段普通钢筋，纵横向预应力钢绞线。
（2）直接作用于悬臂端的荷载，包括底板钢束，刚性骨架重。
（3）合拢段混凝土重，中跨合拢段混凝土在凝结前，其重量由合拢吊架承受，在混凝土浇筑前其重量由近端配重替代。
3.3.2、合拢段配重措施
合拢段配重选用水箱配重，其中，水箱配重可在7#段端头设置临时水池蓄水配重。
在模板安装到位后，分别在合拢段两侧的悬臂端，在梁面横向均匀布置配重物，合拢段钢筋绑扎完成后应撤除桥面多余重量，混凝土浇筑过程中逐步撤除相当于砼浇筑量的配重。
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中跨合拢段配重加在6#、7#块梁段接缝位置，平衡配重应当在合拢锁定之前加到相应悬臂端，使合拢锁定之后骨架处于“不动”状态，防止合拢过程中悬臂箱梁变位引起合拢段混凝土在凝结前发生明显的体积改变和破坏，同时保证桥梁的成桥线性。本工程只在中跨合拢时进行配重，根据合拢段混凝土重量及换重荷载安放位置，确定换重重量。
中跨合龙段混凝土数量为43.4m3，重量为112.84吨。距0#块中心距离为30米，其对0#块中心产生的弯矩为：
M=112.84/2×30=1692.6T.m
水箱距0#块中心距离为25m，则需装水容量为：
V=1692.6/25=67.7m3。
浇筑合龙段时按浇筑混凝土方量：水的体积=43.4/2：67.7=1：3.21的比例进行放水，即放水方量为已浇混凝土方量的3.21倍。混凝土浇完时，水袋中的水恰好放完。
3.4、临时锁定
在合拢段施工过程中，因混凝土自重、温度变化、施工荷载等作用，在悬臂梁端产生位移，影响合拢段混凝土与悬臂梁端的连接，易产生裂纹。施工中通常采用劲性骨架将合拢口临时锁定，同时在灌注混凝土时在合拢口处增减等载压重，保持合拢口两梁端无相对位移，在灌注混凝土时从而保证合拢段混凝土与悬臂梁端不产生裂纹。
合拢段劲性骨架采取体外锁定。合拢从边跨向中跨合拢，先合拢两个边跨，最后合拢中跨。在各合拢口两侧梁端顶板顶面和底板顶面预埋角钢，在每组预埋的角钢上焊一块16mm厚钢板和接两根50c工字钢作为劲性骨架。预埋角钢时应注意保证预埋位置的准确，两侧钢板应做到标高一致，保证支撑用的工字钢水平并与梁中轴线平行。
3.5、体系转换
体系转换工作应在合拢段施工完毕，永久钢束及横向预应力张拉施工完成后进行。四个临时固结应同步凿除，体系转换缓慢均匀进行，在体系转换前，要对桥面标高进行测量，以与转换后的桥面标高进行对比分析。
临时固结的凿除应按照下列顺序进行：
边跨合拢完成，张拉压浆施工结束后，即可凿除与边墩相邻的T构的临时固结。
4、边跨合拢段施工技术及质量控制措施
4.1、边跨合拢段施工技术
⑴、合拢段的临时锁定采用外部支撑结构锁定，将两端的梁体连成整体。在合拢段箱梁的底部和顶板与腹板交界处设置型钢连接结构作为临时连接刚性支撑，以承受温度升高使悬臂梁和现浇段伸长产生的压应力。
⑵、在悬臂梁端和直线现浇梁端预埋连接铁件。刚性支撑杆件采用I50c工字钢，在选定合拢时段内以最快的速度将16根刚性支撑杆件与梁端预埋铁件焊接，形成刚性支撑。
4.2、边跨合拢段施工质量控制措施
⑴、在边跨现浇段及合拢段支架安装后，要以不小于施工重量1.2 倍的预压重对支架进行充分的预压，以消除非弹性变形、确定弹性变形。
⑵、边跨合拢段施工时，将T构及现浇段上的所有观测点高程精确测量一遍。
⑶、混凝土浇筑时间选在一天中气温较低、温差变化比较小的午夜前后，防止T构因热膨冷缩而对合拢段混凝土造成不利影响。
⑷、混凝土灌注过程中，要安排专人放水。卸除平衡重与灌注混凝土同步等量地进行，保证T构的平衡及合拢段的稳定。
⑸、合拢段混凝土的要掺入微量膨胀剂，加强振捣，以免新老混凝土的连接处产生裂缝。浇注完砼后应及时养生，设专人在梁顶、梁侧面及梁内洒水降温，减少非线性温差引起的梁体收缩及次内力。待合拢段混凝土龄期达到7 天且强度达到95％，弹性模量90%的设计强度后，按设计要求张拉合拢段预应力钢束。
5、中跨合拢段施工技术及质量控制措施
5.1、中跨合拢段施工技术
⑴、在进行中跨合拢前，首先解除中墩活动支座临时约束。
⑵、在两合拢悬臂端的预埋钢件上加焊8 组钢构件，布置合拢段钢筋和预应力管道，并连接密封好。选定合拢时间，浇筑中跨合拢段，待合拢段混凝土强度和弹性模量达到设计值时，张拉其他预应力束，完成体系转换。
5.2、中跨合拢段施工要点
（1）、边中跨合拢段合拢浇筑和临时支墩拆除前应按要求设置观测点，监测合拢和临时支墩拆除作业时，梁面高程和平面位置变化情况。
（2）、合拢时，如合拢口两侧梁顶高差超过20mm，应采取诸如增设配重等措施后方可进行合拢段混凝土的浇筑。
（3）临时支墩和活动支座约束的解除时间和方法必须按照方案要求进行。且应安排专人观测合拢段锁定前与合拢段纵向束张拉完毕期间支座的变化复位情况，做好记录。
（4）加强边中跨合拢段外模与已浇筑混凝土段结合紧密程度检查，中跨合拢段挂篮底模安装时，应用穿心式千斤顶对吊杆各抽拉施加15t的预紧力，防止出现超标错台现象。
（5）边中跨合拢后纵向钢束的张拉必须按照技术交底顺序进行。
（6）劲性骨架施工时，应注意仔细核对预埋钢板是否与纵向波纹管道冲突，如有冲突应，及时通知现场技术人员对预埋钢板的位置进行调整。
结束语
路桥建设需要多种工作阶段相互配合才能完成，每一项工程都对整个工程的质量起决定作用，只有认真抓好每个环节的质量，才能保证工程的顺利完成。
论文作者:李荣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/13
标签：混凝土论文; 悬臂论文; 挂篮论文; 预应力论文; 骨架论文; 荷载论文; 悬臂梁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;