浅谈大跨径变截面连续箱梁施工问题

王海燕

（中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁 辽阳 111000）

连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型,它不但具有可靠的强度,刚度及抗裂性,而且具有行车舒适平稳,养护工作量小,设计及施工经验成熟的特点。设计一座梁桥必须从桥跨布设,尺寸拟定,钢束布置以及施工方法等方面综合考虑,还要充分考虑设计参数和环境影响。

1 桥梁主要技术指标

本桥为按二十年一遇水位设计的漫水桥，洪水频率：1/20，洪水水位：273.6m。不通航，设计荷载为：汽车荷载：公路-I 级；人群荷载：3.5kPa。地震动峰值加速度：0.05g，地震基本设防烈度：小于6 度。设计安全等级：一级；重要性系数：1.1；设计基准期：100年；环境类别：I 类。桥梁宽度：（5m人行道+14m 机动车道+5m人行道）=24m。桥面横坡：车行道法向（机动车道及非机动车道）1.5%，人行道2%。

连续梁桥跨组合为30+50+30=110m，梁高为1.6-2.8m，边支点及跨中梁高为1.6m，中支点梁高为2.8m，按照二次抛物线变化。主桥箱梁顶、底板均为法向1.5%横坡，桥面横坡通过在箱梁顶板、底板设双向横坡进行调整，腹板竖直。

主梁采用C50 变截面预应力混凝土连续箱梁，梁端支点设有端横梁（B=1.5m），中支点设有中横梁（B=2.5m），每跨跨中设有一道横隔板（B=0.31m）。箱梁为单箱多室断面，箱梁顶宽24m，箱梁底宽20m，悬臂板长度2m，悬臂板端部厚20cm，悬臂板根部厚45cm。腹板宽50cm，支点处加宽至80cm，顶板厚22cm，底板厚22-50cm。

2 现浇段施工为方便挂篮施工

根据挂篮的构造特点，采用在支架上浇注混凝土施工。支架采用4 根φ1000mm、壁厚10mm的钢管作为竖向主要受力构件。墩身施工时在墩身顶端预留纵向孔，内穿2 根φ15mm丝杠，通过丝杠将以钢管为主件联接而成的架结构锚固于墩身上，从而形成稳定安全的支架体系。

现浇支架搭设完成后，进行预压，以检测支架的承载力和稳定性，同时消除永久变形，测定弹性变形，底板高程的调整提供依据。

2.1 梁式组合支架系统施工流程

钻孔或挡土墙基础开挖→水下混凝土灌注或挡土墙基础混凝土浇筑→钢管立柱安装（水平支撑）或现浇混凝土挡土墙→单片拼装桁片→桁架片吊装组合→安放桁架上横向分配梁→安放桁架上纵向分配梁→碗扣支架施工→设置预拱度→模板系统安装→安全设施布置→预压→钢筋和预应力筋安装→混凝土施工、养护、待强→张拉压浆拆模板支架→清场。

2.2 碗扣支架系统施工流程

场地清理→地基处理 (砂砾石回填碾压)→碗扣支架混凝土基础施工→碗扣支架安装→设置预拱度→模板系统安装→安全设施布置→预压→钢筋和预应力筋安装→混凝土施工、养护、待强→张拉压浆拆模板支架→清场。

3 挂篮施工

3.1 挂篮构造及特点

根据本桥梁体分段多、工期紧，结构要求严格等特点，选择了正梯形整体行架挂篮。挂篮由主行系，后锚系及滑动行走系、悬吊系、模板系及工作平台等五部分组成。连同所有模板及施工机具荷载共重80.5t。

挂篮具有以下特点：结构重量轻，整体钢度大、变型小、构件数量少，拼装快，挂篮下有足够行走作业空间。

3.2 挂篮预压

为检验挂篮的安全性和实际变形量，以便能够准确预留挂篮闹挠度值、挂篮拼装完毕后，对挂篮进行预压。预压采用千斤顶加载（底板）和堆载（翼板）相结合的方法。千斤顶加载是将两只牛腿固结在2号段两侧腹板中心，用个千斤顶施力。预压荷载取控制节段 11号梁段重量的 1.333 倍，分 4 级加载。每级加载半小时稳定后，测量各测点变形值。卸载后测量非弹性变形，各测量值与理论值比较，评定挂篮的工作性能。

3.3 挂篮悬浇施工

挂篮压载完成后，对3号～23号梁段进行悬浇施工，施工方法为常规施工方法。悬浇施工时应注意经常对已浇注各梁段变形进行观测，将观测结果及时反馈施工控制组，施工控制组据此提供立模标高，以指导悬浇施工的有序进行。

3.3.1 混凝土浇注工艺

挂篮悬臂施工箱梁，混凝土浇注量大，且需对称浇注。在本工程中全部采用泵送浇注工艺。由于混凝土浇注要求两侧对称进行，其偏载量不得大于一个底板混凝土量，传统方法是通过拆装弯管实现向两端泵送混凝土。此种方法操作麻烦，时间长，巳因混凝土停止时间过长容易造成堵管，更降低浇混凝土速度，影响质量。为了满足对称浇注要求，提高浇注速度，我们采用了三通管，即可单向泵送混凝土，又可双向同时泵送。

3.3.2 预应力管道的处理

预应力管道最长达 163.5m，穿束顺利与否是预应力施工的一个很重要的环节。若施工不慎或方法不当，穿束时往往会戗起波纹管，引起钢带聚积而造成管道堵塞。此时打开堵塞处处理会对梁作结构造成损害，既影响质量又影响进度。所以要处理好波纹管的接头，同时保证管道的顺畅，减少不必要的弯曲也是穿束顺利的关键因素。

把好波纹管质量关，为保证波纹管的圆顺，在直线段用钢管作为内衬管，曲线部分用塑料管作为衬管，提高了管道的圆顺度。在施工缝处，由于凿毛时波纹管伸出部分容易损害，造成接管处衔接不紧密，引起穿束困难，在施工时将标准管回缩已浇混凝土内5～10cm，只将直径稍大的接管伸出已浇混凝土，此处即使接管被破坏，也可修整后将下段波纹管旋至已浇混凝土内，同原标准管紧密结合。实践证明，此方法可将人工穿来提高到130m。再长则用卷扬机牵引穿束。

4 合龙段施工

现浇段及悬臂箱梁施工完成后，即进行合龙段施工，主桥PC 连续箱梁采用吊架及平衡法工艺进行合龙。

4.1 合龙顺序

主桥是五跨连续梁，其合龙顺序为：边跨合龙→张拉边跨合龙束→墩临时团结→张拉边跨正弯矩束→次中跨合龙→张拉次中跨合龙束→解除墩临时团结→张拉部分次中跨正弯矩束→中跨合龙→张拉中跨合龙束→张拉中跨正弯矩束及剩余的次中跨正弯矩束→合龙结束次中跨钢束在次中跨合龙后分次张拉，能够改善梁作受力条件，同时调整梁体悬臂端的实际高程，中跨合龙提供便利条件。

4.2 合龙段施工注意事项

合龙段在焊接劲性骨架前，在合龙段两端加平衡重，平衡重等于合龙段混凝土的重量浇注混凝土时卸除配重。采用必要措施将合龙高差控制在设计允许范围内。焊接劲性骨架及浇注合龙段混凝土时，选择在当天温度最低时进行，并在梁顶浇水降温。合龙段混凝土采用加入IM-Ⅲ型减水剂的微膨胀混凝土，以防止收缩裂缝。

5 安全施工基本要求

进入施工现场，必须遵守安全生产的规章制度。施工现场必须保持整洁，材料堆放必须满足文明施工与规范要求。不得随意向下面丢弃废物与施工弃渣，施工平台前面不得乱堆放物件。完善各种施工平台、人行通道，做好安全防护措施。支架拼装必须严格按照施工各项安全操作规程进行作业。

挂篮悬壁浇筑施工，使用机具设备少，避免搭设大量支架，便于在水深、流量大的河道和交通辆大的立交桥中施工，而且施工不受限制，跨度大，经济效益高，施工主要作业在挂篮中进行，且操作重复，有利于高效率工作和保证施工质量，同时便于在施工中不断调整节段误差，提高施工精度。

[1]陈忠延等.土木工程专业毕业设计指南-桥梁工程分册[M].北京：中国水利水电出版社，2000.

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