桂洲水道特大桥边跨合龙段施工技术

宋洪亮

（吉林省长白山保护开发区管理委员会 吉林 133613）

1 工程概况

桂洲水道特大桥是广珠城际轨道控制性工程，横跨顺德的桂州水道，大分左右双幅。其中主桥为85+135+85m三跨预应力混凝土连续梁桥。桥梁纵坡2.8%的单项纵坡，横坡设2%。箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，梁顶面宽12m，底宽7.6m,梁高为12-4m，梁底按1.8次抛物线变化。主墩高度109m和118m.

图1 桂洲水道大桥桥式布置图

大桥主跨采用挂篮悬臂浇筑法施工，单幅共有2组悬浇T构，每组T构由0节段和26个对称悬浇节段组成，合龙段为1个长2m的中跨合龙段和2个长2m的边跨合龙段。

2 边跨合龙方案的提出

2.1 合龙顺序

大桥合龙分两次完成：第一次是中跨合龙，将两个单独的T构转换为一个带两个悬臂的超静定结构；第二次是边跨合龙，将大桥转换为三跨连续刚构。

2.2 边跨合拢段设计

原设计的边跨合龙方案为：在T构26个对称段完成后，对中跨合拢段（28号节段）进行水箱配重，边跨侧则进行相应配重。中跨合拢段顶推、混凝土浇筑、张拉、压浆之后悬浇两边跨27号块件，中跨跨中进行相应配重，悬浇完成后取消配重。然后将边跨挂篮改装成吊架，然后利用吊架施工边跨合龙段，现浇29号、30号节段进行边跨合龙。边跨合拢段总长9.53m（见图2）。

图2

2.3 变更边跨现浇合拢段方案的由来

主桥刚构边跨现浇合拢段原设计长9.53米，若采取一次性施工，因中跨已经合拢，形成超静定结构，其结构内力受气温、砼收缩徐变、基础沉降等影响较大，边跨长悬臂会产生上下扰动，因此，在砼浇筑至砼终凝阶段，在与27号节段交界面易产生砼裂缝，出现质量隐患；且采用在墩身上预埋三角牛腿支架进行一次现浇对交接墩偏载太大，对交接墩结构不安全，合拢吊架材料强度和刚度要求高，加工费工费时；且所需箱梁侧模、内模、底模数量大，需要重新制作，导致施工成本高，也影响整体施工进度。

2.4 新的边跨合拢方案

将9.53米的边跨现浇合拢段分成墩顶现浇段（3.5m）、边跨合拢段（2m）及利用挂蓝现浇（27+1）节段（4.03m）三部分进行施工。 （27+1）节段砼方量为44.43m3，边跨合拢段砼方量为22.21m3，交界墩墩顶现浇段砼方量为86.42m3。

具体实施如下：边跨27号节段悬浇完成后1）、中跨配载，利用边跨挂篮再向前悬浇一段（27+1）段，长度4.0米；浇注完成后挂篮不拆除，承重此部分混凝土重量。2）、同时在交界墩盖梁上现浇箱梁端头，长度3.50米。3）、最后采用吊架合拢剩余的2.0米。从而完成边跨长度9.53米的箱梁施工（如图3）。

图3

3 新合拢方案的工况计算

该方案和原设计差别最大在于边跨挂篮再向前滑移浇注一段（27+1）号段，增加了一个悬臂施工的工况。（27+1）号段，一个节段长4.0米，体积44.42m3，自重1155KN。原设计在完成27号节段时边跨最大的压应力为15.2MPa,位于19号梁段下缘。若增加一个（27+1）号段，边跨最大的压应力（主要控制因素）为17.5MPa,满足设计规范施工阶段最大压应力小于 0.7fck,的要求 （0.7fck,=0.7×34.65=24.26MPa,取0.7fck,=0.9fck）。在张拉边跨底板钢束B1、B2后，施工阶段最大压应力为18.9MPa，满足规范要求。增加悬臂（27+1）节段，27号节段左截面处增加向下位移9.0cm.需要重新确定立模标高。

施工中合拢段底板前后横梁采用32b槽钢双拼，最大弯曲应力σmax=95MPa,最大挠度为fmax=13.5mm,满足要求。合拢段吊架上部纵向受力型钢在每侧腹板顶面采用双拼40b工钢，工钢支撑点一侧位于27号节段端头50cm处，另一侧位于盖梁上的现浇段上，靠近盖梁中心，跨度控制在7.0米。最大弯曲应力为σmax=164MPa,剪应力为τmax=1.7MPa，最大挠度为fmax=17.5mm，满足要求。吊杆采用32精轧螺纹钢筋fPK=785MPa.设计4根，每根受力127KN，满足要求。

4 新旧方案比较

新方案最大的有点在于改善交界墩受力（原设计交界墩在边跨合拢时需设配重），同时大大减少了一次现浇9.53米合拢段的施工难度。减少了施工中吊架、模型等投入，盖梁上的现浇段可以提前施工加快了工程进度。

5 技术控制

5.1 边跨合拢时，中跨配重对施工过程中结构内力改善和线形控制有很重要的作用，是必要的。中跨配重原则按50%重量配置，在施工中应按照监控的指导，确定边跨立模标高。

5.2 合拢应在一天中温度较低时（如夜间零点左右）浇注混凝土，以保证气温上升时合拢段新浇注的混凝土在受压状态下达到终凝。

5.3 边跨合拢之前安装边跨合拢段劲性骨架，张拉合拢束设计拉力的20%，合拢边跨。待混凝土强度大于85%设计强度后，张拉合拢束设计拉力剩余的80%。

5.4 合拢段宜掺入微量铝粉做膨胀剂，以免新老混凝土的连接处产生裂缝。合拢段体积较小，该段混凝土必须一次完成。在混凝土浇筑完成后顶面宜盖海绵垫，箱内外以及合拢段前后1米范围内有专人洒水养护。

6 其他相关问题

现浇段施工在盖梁上进行，正好利用盖梁施工墩身上预埋的牛腿，在其上搭设脚手架作支撑，完成伸出盖梁部分的箱梁施工。

连续刚构、连续梁桥在采用悬浇施工时(除桥跨布置的特殊要求外)，从设计思路上亦可以考虑

边跨取消现浇节段。尤其是地形复杂、地质条件恶劣地段，可以减少工程投入，且便于工程施工。

7 结语

总之，在增加非常小或不增加结构负荷的前提下，施工从节约工程投入，便于施工的角度出发，不能局限与设计规定的合拢段相应位置，而提出改变设计合拢方案，使其更加经济实用。

［1］JTJ 041-2000.公路桥涵施工技术规范[S].

［2］新建铁路广州至珠海城际轨道交通站前工程ZH-1标桂洲水道特大桥图纸[S].

［3］JTJ 023-85.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].