哈大客运专线DK212+691悬灌连续梁合龙施工

邓旭刚

1 工程概况

哈尔滨—大连高速铁路客运专线西海特大桥(32 m+48 m+32 m)悬浇连续梁梁体设计为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12 m，箱梁底宽5 m～5.5 m。顶板厚度除梁端为60 cm外其余均为40 cm，底板厚度40 cm～80 cm，其中端支点60 cm，按二次抛物线变化，腹板厚48 cm～60 cm～80 cm，按折线变化，中支点处局部加厚到145 cm，端支点处腹板厚60cm。全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。

桥面宽度:防撞墙内侧净宽8.8 m，桥上人行道栏杆内侧净宽11.8 m，桥面板宽12 m，桥梁建筑总宽12.28 m。

桥面排水为三列排水，即防护墙与承轨台间采用1.7%，两线承轨台间采用1%，轨道底座板下2.6 m范围为平坡，桥上保护层的横向排水坡为2%。

箱梁全长为113.7 m，计算跨度为(32+48+32)m。截面高度为:截面中心处中支点处梁高4.05 m，跨中8.4 m直线段及边跨12.95 m直线段梁高为3.05 m。

全联处于直线段，竖曲线变坡点里程DK212+700(c=185.997 6，R=30 000，E=0.144 1，T=185.998 2)，小里程端为平坡，大里程端纵坡6.2‰。

中支点梁体断面、端支点梁体断面依次见图1，图2，连续梁的梁段设计见表1。

梁体采用纵、横、竖三向预应力体系。纵向预应力钢束采用标准强度 fpk=1 860 MPa的钢绞线，钢束类型为:7-7φ 5，15-7φ 5，16-7φ 5，锚固体系采用自锚式拉丝体系，管道形成采用金属波纹管成孔。横向预应力筋采用4-7φ 5预应力钢绞线，锚固体系采用BM15-4张拉端及BM15P-4锚固端;张拉体系采用YDC240Q型千斤顶，扁形金属波纹管成孔。竖向预应力筋采用Φ 25 mm高强精轧螺纹钢筋，抗拉极限强度 980 MPa，锚下张拉控制应力为735 MPa，锚固体系采用JLM-25型锚具，张拉体系采用YC60A型千斤顶，管道形成采用内径35 mm铁皮管成孔。

表1 连续梁梁段设计情况表 m

2 悬浇梁的临时锚固

墩梁临时固结支撑体系:在桥墩墩顶设置钢管混凝土柱和墩梁间的连接钢筋组成临时固结体系。

钢管混凝土柱钢管采用φ 426 cm δ 10 mm，钢管材质为 Q235，钢管内混凝土标号C40，每 T构设置8个，大小里程各4个，位于腹板正下方，钢管混凝土柱与墩梁连接通过预埋在墩、梁连接面的钢板连接，每钢管混凝土柱上下各一块，规格为430 mm×430 mm×10 mm，预埋钢板通过几字形钢筋与墩、梁内主筋焊接牢固，几字形钢筋为直径20 mm的圆钢;连接钢筋采用直径为25 mm的二级钢筋进行拉结，每 T构设置32根，大小里程侧各16根，连接钢筋与墩梁内主筋焊接，作为抗倾覆的拉筋。

3 确定设计合龙温度

连续梁设计合龙温度取桥位处最低和最高月平均温度平均值，哈大客专线路纵贯东北三省，需要施工单位到当地气象部门调查桥位处全年气象温度资料，确定设计合龙温度，制定合龙段施工组织方案，在合龙时通过调整各支座的纵向偏移量来修正体系温差引起的影响。

4 合龙段的施工

4.1 合龙段需解决的问题

合龙段施工主要需解决3个问题:1)吊架的安装问题;2)合龙段的临时锁定问题;3)合龙段混凝土浇筑问题。

合龙段因混凝土浇筑后，气温的变化会引起梁体的伸缩变形，同时梁体左右日照温度不同还会引起梁的扭曲变形，需对合龙段进行临时锁定保持合龙段无相对变形。合龙段临时锁定要抵抗温度应力、T构两端不平衡弯矩等多种外力，保证悬臂T构施工安全和合龙段不出现裂纹。

4.2 合龙段施工顺序

边跨现浇段及中间节6号块施工完成后，安装边跨合龙段吊架，进行边跨合龙段锁定，浇筑边跨合龙段混凝土，张拉边跨T8，B1～B4及边跨横竖向预应力筋，拆除边跨合龙段吊架。

边跨张拉完成T8，B1～B4后，拆除主墩顶临时固结使主墩永久支座受力，拆除边跨现浇段支架，安装中跨吊架及模板，进行中跨合龙段锁定，绑扎钢筋并浇筑中跨合龙段混凝土，张拉T9，D1，D5，BT1～ BT2，D2～ D4及横竖向预应力筋，拆除中跨合龙段吊架，拆除锁定，合龙施工结束。

4.3 合龙段施工方法

4.3.1 合龙段吊架及模板

利用挂篮底模、外侧模、内模作为合龙段模板，不仅可以减少搭设支架的投入，还可使浇筑后的混凝土变形与两端已浇段保持同步，但要利用挂篮作为吊架，需解决一个挂篮后退和一个挂篮前移的问题。由于690号主墩的施工速度较691号主墩要快，故施工中决定690号墩中跨挂篮向后退，691号墩中跨挂篮向前移作为中跨合龙段吊架。边跨合龙段吊架仅存在前移问题，与中跨挂篮前移做吊架方法相同。

4.3.2 临时锁定

1)边跨合龙段锁定。边跨现浇段及6号块端部腹板两侧顶板、底板上各预埋4块40 cm高，50 cm宽，2 cm厚的钢板，钢板后方加焊钢板肋进行加强，梁体内埋设加强钢筋与混凝土连接增加抗拔力。支撑型钢用双工20b焊接而成，在混凝土浇筑前几天凌晨最低温度时，将支撑型钢焊于两侧梁内预埋的钢板上，起到支顶作用并起部分抗拉作用，焊接时注意同一根工钢骨架一端焊完后再焊接另一端。边跨合龙段采用刚性骨架措施锁定后，在温度变化作用下，由于中墩临时支撑尚未拆除，梁体变化引起的微小滑动，通过边跨合龙段临时固结骨架，其力主要由边跨现浇段混凝土与模板的摩擦力抵消，边跨现浇段施工完成后，边支座处支顶方木要拆除，使支座能够活动。由于总共仅有365 kN的力，故边跨不再进行临时预应力束张拉，仅用劲性骨架焊接来抵消温度降低时两端梁体对合龙段新浇混凝土的张应力。4个骨架所承受的平均力为:365/4=91 kN，单个骨架在钢板上焊缝长度90 cm，为保证焊缝牢固，每个骨架与预埋钢板的焊缝均采用四周满焊，焊缝厚度6 mm。2)中跨合龙段锁定。在两6′号块内预埋相同的钢板箱。中跨合龙时温度应力与边跨合龙时相同，只是抵消温度变形的力主要由691号墩顶活动支座(690号墩顶为固定支座)与梁体摩擦力承担，取摩擦系数0.05，承重为全桥除去中跨合龙段梁体重量的1/2。按照临时张拉平直纵向预应力束以减少梁体挠度变形、张拉较短长度的预应力束以起到对合龙段更好的约束作用的钢绞线，选择临时张拉T9，D1纵向预应力束，以抵消温度降低时两端梁体对合龙段新浇混凝土的张应力。待混凝土强度达到100%后，张拉完其他预应力束后，将T9预应力放张。

4.4 合龙段配重

1)边跨合龙时。边跨合龙时考虑两种工况，计算分别如下，其中不论哪种工况不进行配重产生的不平衡弯矩，主墩顶的临时固结都可以满足。根据标高测量结果，如果合龙段两端标高偏差在15 mm以内，则不用配重找平;如果标高差在15 mm以上，则在T构两侧压配重将边跨6号块端部与现浇段8号块端部标高找平。为减少混凝土浇筑过程中因T构两侧重量变化产生的挠度变形对新浇混凝土的影响，建议加快浇筑速度，使变形在混凝土初凝前完成，或在T构两侧加相同配重，随混凝土浇筑同步取消边跨侧配重。在一个T构两侧各放置一个水箱进行配重，配重重量为20 t，随边跨合龙段混凝土浇筑重量同步减去边跨侧水箱内水的重量，保持T构两侧力矩平衡。2)中跨合龙时。如果中跨合龙段两侧标高差在15 mm以内，中跨将不采用压重;如果偏差大于15 mm，则在中跨合龙段一侧用水箱压重，使中跨合龙段两端标高一致，待混凝土强度达到50 MPa后，方可取消配重。

4.5 合龙段混凝土的浇筑

选择在一天凌晨3:00左右气温最低时浇筑合龙段混凝土，浇筑时间在4 h内完成，混凝土浇筑前一天用水将全梁表面、箱内洒水保湿进行降温。收听天气预报，3 d内有大风降温时，不进行合龙段混凝土浇筑。两端的混凝土连接面要充分凿毛、湿润，并冲洗干净。采用新出的合龙段微膨胀混凝土，现场技术负责人确认，利用汽车泵送，入模混凝土坍落度不大于20 cm。

4.6 合龙段张拉

合龙段混凝土强度达到设计要求后，放松吊架外侧模及内侧模。然后按顺序进行其他预应力束张拉，张拉完成后方可脱底模。合龙段混凝土灌注前，要将所有的预应力钢绞线全部穿入波纹管内，为防止混凝土浇筑时波纹管道堵塞，除接口处用胶带缠绕密封外，还要注意逐根检查有没有受电火花影响打开的孔洞。同时混凝土浇筑时混凝土口要尽量避开波纹管位置，并在合龙段每根纵向波纹管顶埋设三通排气孔，以防合龙段发生堵管，影响压浆质量。预应力束的张拉顺序要按照设计要求进行。

5 结语

DK212+691连续梁悬浇梁在合龙过程中，临时锁定既撑又拉，预应力束进行两次张拉、补拉，梁体克服了温度、混凝土本身收缩徐变等各因素的影响，确保了结构受力合理，较好的控制了梁体内力和线形，保证了工程施工的安全进行，合龙段梁体表面混凝土未产生任何裂纹，证明了合龙方案正确。

[1] 焦建民.悬浇连续梁合拢段施工[J].山西建筑，2007，33(17):150-151.

[2] 肖继明，张广明，林启悦，等.大跨径悬浇连续箱梁桥施工的体会[J].广东公路交通，2000(sup):142-143.

[3] 马韶华，田晓东.浅议大跨度连续梁悬臂浇注的施工[J].科技情报开发与经济，2004，14(6):282-283.