大跨径分节段现浇连续梁施工技术应用

于延军

中铁二十四局集团江苏工程有限公司，江苏南京 210000

本文以连镇铁路上跨S241省道 （40+64+40） m连续梁为研究对象，梳理分段浇筑顺序，总结施工经验，分析各个施工阶段的特性，以期为同类型结构的施工提供相关经验，供相关人员参考。

1 工程概况

跨S241省道 （40+64+40） m现浇连续梁为预应力混凝土结构，单箱单室斜腹板、变高度、变截面结构，中支点处梁高5.0m，端支座处、跨中及边跨直线段梁高2.6m，梁底下缘采用圆曲线变换。

连续梁顶板宽12.2m，顶板厚37cm，底板宽6.0～6.436m，底板厚度44～100cm，中支点处加厚至145cm，腹板厚50～70cm，按折线变化。全桥共设5道横隔梁，分别设于中支点、端支点和跨中处，中支点处中横梁厚度为200cm，端支点处端横梁厚度为120cm。横隔梁处均设进人孔。

图1 A0横隔梁截面图 图2 Z1合龙段截面图

图3 B1端梁处截面图 图4 标准断面截面图

为了避免大方量混凝土一次性连续浇筑易造成施工缝等质量问题，设计采用分节段支架现浇。全桥共分5个梁段，梁段长分别为29.6m、22m、42m、22m、29.6m。本连续梁块段划分布置图如图3所示。

图5 连续梁块段划分布置图

连续梁各节段参数如下表所示：

表1 箱梁节段参数

2 施工工艺技术

连镇铁路跨S241 （40+64+40） m连续梁采用支架现浇法施工，整联连续梁分为5个块段浇筑，包含2个A0块段、2个B1节段和1个Z1节段。首先安排施工两个主墩顶部的A0块段，待预应力束张拉和压浆完成后，再顺序浇筑边跨的2个B1节段，最后浇筑中跨的Z1节段，并按照设计要求依次进行B1和Z1中预应力束的张拉和压浆封锚作业。

图6 施工步骤一

图7 施工步骤二

图8 施工步骤三

3 满堂支架检算

3.1 支架材料

根据《钢结构设计规范》，取安全系数为 1.2，采用：混凝土容重 26kN/m3；

钢材的弹性模量 E=2.1×105MPa；Q235 钢：容许正应力[σ]=180MPa，容许弯曲应力[σ]=180MPa，容许剪应力[τ]=104MPa。

3.2 支架设计参数

支架采用 Ф48×3.0mm 碗扣式钢管架，本连续梁满堂碗扣式支架立杆布置原则为底板部分布置形式为 60cm×60cm，腹板部分布置形式为 30cm×60cm，翼板部分布置形式为 60cm×60cm，步距120cm；墩顶横隔梁采用 10cm×10cm 方木搭设，纵横向间距均为30cm，翼板部分支架布置形式为 60cm×60cm，步距 120cm。如遇特殊部分需要调整时，只做加密处理。

在架体外侧周边及内部纵、横向每隔4排立杆由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑下脚必须落地，剪刀撑水平倾角 45°～60°。在支架底部和顶部各设置一道水平剪刀撑，中间部分水平剪刀撑间距不大于 6m。立杆底端和顶端的碗口节点设置纵横向水平杆，底层水平杆兼作扫地杆时，其与底座支承板的高差不得大于 50cm。每根立杆的底部设置可调底座，底座螺杆插入立杆内的长度不小于15cm，伸出立杆的长度不大于 15cm。顶托螺杆插入立杆的长度不小于 15cm，伸出立杆的长度不得大于 30cm，也不小于 10cm。

3.3 荷载参数

依据规范 TB 10110-2011，支架结构恒载分项系数取 1.2，活载分项系数取1.4。混凝土容重取 26kN/m3，施工人员、材料及施工机具设备荷载在计算模板时取 2.5kN/m2、计算支承模板的纵、横梁时取 1.5kN/m2、在计算立柱支架时取1.0kN/m2，浇筑混凝土时产生的荷载，对水平模板取 2.0 kN/m2，垂直模板取4.0kN/m2，浇筑混凝土产生的冲击荷载取 2.0kN/m2，依据施工方提供资料，风荷载取 0.18 kN/m2。对支架本身恒载以自重的 1.2 倍计算。

3.4 支架结构检算

本连续梁A0 段箱梁截面较 B1段箱梁截面更大，因此选择中跨支架进行验算。其箱梁混凝土体积计算如下：

翼缘区：

V7-8=2×［0.5×（0.2+0.25）m×0.8m+0.5×（0.25+0.6）m×1.9m］×3m=5.93m3

V8-9=2×［0.5×（0.2+0.25）m×0.8m+0.5×（0.25+0.6）m×1.9m］×3m=5.93m3

V9-11=2×［0.5×（0.2+0.25）m×0.8m+0.5×（0.25+0.6）m×1.9m］×4m=7.90m3

V=5.93+5.93+7.90=19.76m3

腹板区：

V7-8=2×0.7m×4.055m×3m=17.03m3V8-9=2×0.9m×4.462m×3m=24.09m3V9-11=2×1.1m×5m×4m=44.00m3

V=17.03+24.09+44.00=85.12m3

顶板区：

V7-8=［0.37m×（6.8-2×0.7）m+2×（0.5×0.3m×0.9m）+0.5×6.4m×0.086m］×3m=7.63m3

V8-9=［0.37m×（6.8-2×0.9）m+2×（0.5×0.3m×0.9m）+0.5×6.4m×0.086m］×3m=7.19m3

V9-11=［0.62m×（6.8-2×1.1）m+2×（0.5×0.3m×0.9m）+0.5×6.4m×0.086m］×4m=13.59m3V=7.63+7.19+13.59=28.41m3底板区：

V7-8=0.643m×（6-2×0.7）m×3m+2×（0.5×0.3m×0.6m）×3m=9.41m3

V8-9=0.7m×（6-2×0.9）m×3m+2×（0.5×0.3m×0.6m）×3m=9.36m3

V9-11=1m×（6-2×1.1）m×4m+2×（0.5×0.3m×0.6m）×4m=15.92m3

V=9.41+9.36+15.92=34.69m3

翼缘区均布荷载计算：

活载：

腹板区均布荷载计算：

顶板、底板区均布荷载计算：

3.4.1 支架 （φ48） 强度检算

翼缘支架的弯曲应力、剪应力、轴力计算结果如图 5～7，检算如下：

3.4.2 支架 （φ48） 稳定性检算

按照两端铰支，取：l0=1.2m，则回转半径及长细比系数：

满足规范要求。

4 结语

本次施工的工程量较大，涉及到的资金、人力、物资也较多，施工任务较重。尽管当前，现浇连续梁施工技术已经比较成熟，但是在具体区域的施工过程中还是应该做到合理选择施工方案，科学、谨慎的施工，准确把握每一个施工细节，尤其是浇筑顺序的严格控制。

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