预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术

预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术

汤志才

中国葛洲坝集团股份有限公司湖北武汉430000

摘要：随着科学技术的高速发展，预应力混凝土连续梁桥的施工工艺也在不断革新，同时施工质量也呈逐年上涨的趋势，此外，预应力混凝土连续梁桥所具有的很多优点也在逐渐被放大，例如变形小、行车平坦舒适、结构刚度正好、伸缩缝较少、维护方便以及抗震能力强等。合龙段是预应力混凝土连续梁桥施工最为重要的一个环节，合龙段的存在是为了保证桥梁在建成后，在梁体线形和受力状态两个方面都能满足设计要求。所以，合龙段的施工技术受到越来越多工程师以及技术人员的关注。

关键词：预应力混凝土；连续梁桥；合龙施工；关键技术

引言

近年来，随着我国经济的迅速发展，推动了交通运输业的飞速进步，为了能在运输与交通出行更好地为人们服务，道路桥梁也得到了迅猛的发展，同时桥梁工程的跨度也越来越大，越来越先进。传统的桥梁施工技术逐渐跟不上打垮度桥梁的施工需求，此时出现的预应力混凝土连续梁桥施工技术出现了，这是在此背景下发展的先进施工技术，对我国桥梁工程带来了重要的意义。

1常见的混凝土连续桥梁施工方法

大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工方法中常见的有支架现浇、逐孔施工、顶推施工、悬臂施工等，而其中最为广泛使用的是悬臂施工。自从悬臂施工问世以来，极大的推动了预应力混凝土连续梁桥的应用与发展，随着施工工艺的进步，施工质量也有新的突破，预应力混凝土连续梁桥具有多种优点，如结构刚度好、变形小、伸缩缝隙少、抗震能力强、养护方便等。预应力混凝土连续梁桥在施工中非常重要的环节便是合龙段的施工，合龙段主要目的是在桥梁建成之后能让受力状态及梁体线形均能满足设计要求。故对于合龙段的施工越来越被人们重视。通过分析大跨度预应力混凝土连续梁桥的合龙段施工的时间、方案、顺行、配重及体系转化等方面，探讨合龙段的施工方法。

2合龙顺序的优化

2.1合龙方案

该桥梁在施工的时候采用的是悬臂浇筑法：①在托架上浇筑零号梁段、墩梁，将其临时固结在一起；②把托架拆除，装上挂篮；③在悬臂节段开展施工，接着把合龙和墩梁临时固结解除；④进行无砟轨道施工。在合龙段有部分预应力钢束在张拉后，需要把合龙段两端的墩梁临时固结解除，再把合龙段余下的预应力钢束进行张拉。

表1合龙方案

表1是四种合龙方案的确定，从上图中可以看出，除了合龙顺序不一致，其余条件完全相同，而确定这四种方案的目的是分析合龙顺序的不同对成桥内力及施工阶段累计变形的影响。以下是对这四种方案的简单概述。方案一为先两边跨对称合龙，后两中跨对称合龙；方案二则正好与方案一相反，先两中跨对称合龙，后两边跨对称合龙。同理，方案三与方案四也正好相反。方案三为先两边跨分步合龙，后两中跨分步合龙；方案四为先两中跨分步合龙，后两边跨分步合龙。

2.2合龙顺序的影响分析

在通过悬臂施工法进行预应力混凝土连续梁桥施工过程中，因受到太阳的辐射、夜晚温度会下降以及各类天气因素的影响，使悬臂箱梁长期处在不同的温度环境下。结构物的方位朝向会影响到混凝土结构中温度，箱梁的顶与底板间的温度相差较大。同时混凝土的物理性质决定了导热系数非常小，由于外在温度的变化造成的干扰，混凝土会有明显的温度滞后，从而造成混凝土结构中温度不均匀。混凝土结构的不同也会对温度带来影响。大跨度的预应力混凝土连续梁桥由于悬臂长，温度的变化会带来更大的影响，为了防止温度带来的干扰，我们就需要寻找一个合适的时间对合龙段施工。

2.3合龙施工工艺

（1）合龙施工工艺流程

通过前面对合龙施工顺序结果的分析，最终选择先中跨后边跨对称合龙的方案。在二号、三号、四号墩的九号梁段施工完成后，把三号墩的挂篮以对称的方式后移到一号梁段，同时把二号，四号墩的挂篮以同样的方式前移到合龙段，先对称进行中跨合龙，再对称展开边跨合龙的工作。

（2）平衡配重

在合龙施工的过程中，为了确保合龙的准确性及平衡性，应首先对合龙段两侧梁段的底板进行准确测量，计算标准的高度偏差，如果这个偏差大于15mm，就必须在悬臂部分配重以调节标准高度偏差。通常情况下，配重的材料为水箱或沙袋，根据计算结果在指定位置进行悬挂，配重完成后，将其锁定为劲性骨架，再进行合龙施工。等合龙施工完成后，再卸载所有的配重。虽然配重可以使合龙施工更加准确，但是这种方式会在成桥结构中产生相应的附加内力，所以标准高度偏差应该在施工监控中尽量避免，总之就是尽量不要出现这种偏差。此外，如果合龙段两侧梁段底板标准高度偏差过大，那么预应力管道会产生折角从而对局部受力不利，甚至导致合龙段底板崩坏。

（3）解除临时约束

合龙施工过程中，如果出现以下几种情况，则必须解除相应的临时约束；①如果合龙段混凝土设计强度达到10%，则解除对称墩梁临时固结；②如果合龙段混凝土设计强度达到90%，解除对称劲性骨架锁定；③如果合龙段混凝土设计强度达到95%，并且弹性模量达到100%，以及混凝土龄期大于7d时，对本阶段所有预应力钢束张拉并进行压浆、封锚。其实一次解除约束就是结构的一次体系转换：边跨合龙后，结构体系转变为四跨连续梁，中跨合龙后，结构体系转变为带有双悬臂的连续梁。

2.4合龙口锁定

当合龙段两侧梁段底板标高的偏差在允许范围内，即可选择在低温时进行合龙口锁定。合龙口锁定采用劲性骨架（1组型钢）与合龙口两侧梁段顶板顶面和底板顶面的预埋件进行焊接。在底、腹板钢筋和预应力管道绑扎好后，安装底板劲性骨架，其一端与预埋钢板焊接，另一端暂不焊接。在顶板钢筋和预应力管道绑扎好后，安装顶板劲性骨架，同样一端与预埋钢板焊接，另一端暂不焊接。合龙口锁定前，应进行2～3d的连续气温观测，选择在当天最低温度时进行合龙口锁定，将顶、底板劲性骨架的另一段与预埋钢板焊接。劲性骨架临时锁定可以克服由于天气、施工荷载、混凝土重量、合龙段混凝土早期收缩等各种因素的影响，避免合龙段混凝土拉裂或压坏。

3施工配重及混凝土的浇筑

在合龙段的施工中，要让混凝土始终保持平衡，就需要在浇筑之前对各悬臂端施加和混凝土重量相同的配重，在对称梁轴线进行加卸载。大桥边跨现浇段长为4.15m，边跨合龙段长2.22m，中跨合龙段长2.60m。在进行混凝土浇筑时，需要考虑到温度的影响，夜晚温度下降，混凝土在浇筑之后，水蒸气蒸发就会减少，水灰比例可适当减小。防止混凝土在凝固中出现收缩裂缝，在夜间要进行一次收浆压平。顶板上的全跨范围内，应该使用草袋进行覆盖，洒水进行降温。

结束语

通过对多跨预应力混凝土连续梁合龙施工关键技术的讨论，得到如下结论：

（1）合龙顺序对多跨预应力混凝土连续梁桥的成桥内力和施工累计位移影响较大，施工时不应随意改变设计合龙顺序；（2）4跨预应力混凝土连续梁桥采用先对称合龙两中跨再对称合龙两边跨的合龙顺序较合理；（3）预应力混凝土连续梁桥的合龙施工工序较复杂，平衡配重、合龙口锁定、解除临时约束是合龙施工的关键工序。

参考文献

[1]张谢东，詹昊，舒洪波，等.大跨度预应力混凝土连续梁桥合龙施工技术研究[J].桥梁建设，2005（2）：63~66.

[2]王志锋.大跨度预应力混凝土连续梁桥合龙施工技术研究[J].工程技术：文摘版：270.

[3]王刚.大跨度预应力混凝土连续梁桥合龙施工技术研究[J].交通世界，2017（z1）：154~155.

[4]王鹏.大跨度预应力混凝土连续梁桥合龙施工技术[J].工程技术：文摘版：240.