大跨度连续梁施工技术研究.docx

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大跨度连续梁施工技术研究

前言

随着预应力混凝土技术的发展及高强材料、高性能混凝土在桥梁工程中的应用，连续箱梁逐步向大跨度方向发展。

目前，对于大跨度预应力连续梁桥多采用平衡悬臂浇筑的施工方法，如武广客运专线沪蓉高速特大桥1-（60+100+60）m和1-（40+72+40）m连续梁，东湖高新特大桥1-（48+80+48）m连续梁等。

梁体在施工过程中要经历多次体系转换，悬臂浇筑施工时是悬臂静定结构，梁与墩临时固结在一起，并且从墩上平衡的向两边悬臂现浇伸出，然后浇筑合拢段并且张拉预应力钢筋，去除临时固结实现体系转换，形成超静定结构。

在此过程中，0号块施工、挂篮的选择及应用、合拢段施工、结构状态控制等环节一直是施工连续梁的关键所在。

如果控制不好，有可能造成两端悬臂浇筑至合拢时，梁体标高误差超过允许范围，这样既对结构受力不利，又影响梁身的曲线形态，造成永久缺陷。

对于大跨度连续梁来说，尤其如此。

只有将每一个环节都做好，才能够有效的消除各种施工误差因素（包括梁体结构尺寸、预应力施加、测量方法以及荷载的误差等），减少对桥梁运营质量和外观质量的影响，使桥梁的内力状态和几何线形最大趋近于原设计目标。

本文就对沪蓉高速特大桥1-（60+100+60）m连续梁悬臂浇筑施工中的各项关键技术进行一下详尽的探讨。

1工程概况

沪蓉高速特大桥中心里程为：

DK1211+881.455，桥梁全长为2261.69m。

1-（60+100+60）m连续梁在DK1212+632.96上跨沪蓉高速公路及右转匝道,线下结构设计采用钻孔桩基础、矩形承台和矩形实心桥墩，主跨54#墩、55#墩不占压高速公路路基位于隔离栅附近，且55#墩位于水塘内。

本桥与沪蓉高速公路斜交，夹角35°02′31"。

梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。

箱梁顶宽13.4m，箱梁底宽6.7m，顶板厚度40至50cm，按折线变化。

底板厚40至100cm，按直线线形变化。

腹板厚48至60、60至90cm，按折线变化。

全联在端支点、中跨及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞。

桥面宽度：

防撞墙内侧净宽9.4m，桥上人行道栏内侧净宽13.2m，桥面板宽13.4m，桥梁建筑总宽13.8m。

连续梁按全预应力混凝土设计，采用三向预应力，纵向预应力采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉采用与之配套的机具设备，管道采用金属波纹管成型。

横向预应力采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用BM15-4（P）锚具及配套的支撑垫板；张拉体系采用YDC2400型千斤顶，管道采用内径70×19扇形金属波纹管成型。

竖向预应力筋采用Φ25mm高强精轧螺纹钢筋，型号为JL785，极限强度fpk=980Mpa，屈服强度σ0.2=785Mpa，锚固体系采用JLM-25型锚具，张拉体系采用YC60A型千斤顶。

管道采用内径Φ35mm铁皮管成孔。

支座：

采用铁路客运专线桥梁盆式橡胶支座。

2施工方案及施工工艺

2.1总体施工方案

施工准备—主墩满堂支架拼装—0#块施工—其余块段挂篮施工—边跨施工—边跨合拢—中跨合拢—拆除挂篮—体系转换—桥面系及附属工程施工。

为不影响高速路通车，1-（60+100+60）m连续箱梁采用轻型三角挂篮进行悬臂浇筑施工，施工过程中保证不侵占高速公路净宽、净高，先分别在54#、55#墩进行0#块的浇筑，然后利用三角挂篮分段浇筑，在跨中进行合拢。

施工工艺流程见“连续梁施工工艺框图”。

悬浇梁体分段：

墩顶梁段（0号块）14m,悬臂部分分为13段依次为1号块（1＇号块）～13号块（13＇号块）长度为2.5-4m，边跨、中跨合龙段均为2m。

（见悬臂浇筑分段示意图）。

悬臂浇筑分段示意图

连续梁施工工艺框图

2.20号块施工方案

采用在承台上搭设满堂支架现浇法施工，施工严格按《铁路桥涵施工规范》进行。

支架整体具有足够强度、刚度及稳定性（详见附件一）。

在现浇箱梁混凝土施工前，对支架采用堆载分级预压，预压重为箱梁自重的120%，并待支架的非弹性变形消除后，才能进行箱梁混凝土的浇灌。

灌筑混凝土水平分层，一次整体灌筑成型，当混凝土自流高度大于2m时，必须用溜槽或导管输送，以保证混凝土的灌筑质量。

0号梁段的施工工艺见下图。

连续梁0号块施工工艺框图

2.2.1原材料要求

水泥，细骨料，粗骨料，矿物掺和料（F类Ⅰ级粉煤灰、磨细矿粉），拌合用水，外加剂等高性能混凝土原材料，及非预应力钢筋，预应力钢绞线，钢配件，锚具，制孔管道及泄水管等材料，在入场前应考察选定备用料源厂（场），在入场时严格按要求进行检验和复检，入场料有固定的堆放地点和明确的标识，标识出材料名称、品种、生产厂家和生产日期，严防误用。

在流芳梁场拌合站设清洗设备，碎石必须进行清洗。

（1）混凝土

梁体混凝土强度等级为C50，封端采用强度等级为C50的无收缩混凝土，防撞墙及电缆槽竖墙混凝土强度等级为C40。

（2）预应力体系

纵向预应力体系：

预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用锚式拉丝体系，张拉选用型号为2YBZ-55油泵、YCW3000B千斤顶和1.0级普通压力表，管道形成采用金属波纹管成孔。

横向预应力体系：

横向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线；锚固体系采用BM15—4（P），锚具及配套的支承垫板；张拉体系采用YDC240Q型千斤顶；管道形成采用内径70×19mm扁形金属波纹管成孔。

竖向预应力体系：

竖向预应力筋采用φ25mm高墙精轧螺纹钢筋，型号为JL785，极限强度fpk=980Mpa，屈服强度σ0.2=785Mpa，伸长率δs≥7%，10h松弛率＜1.5%；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φ35mm铁皮管成孔。

（3）钢筋

I级钢筋（Q235）符合《钢筋混凝土热轧光圆钢筋》（GB13013），Ⅱ级钢筋（HRB335）符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）。

（4）防水层及保护层

材料符合《时速350公里客运专线铁路桥面附属设施图》（通桥（2006）8388）要求，施工工艺符合《客运专线铁路桥梁混凝土桥面防水层技术条件》要求。

（5）支座

采用客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座，图号为《武广客运专线连续梁CKPZ盆式橡胶支座安装图》（肆桥支座武广（2007）-II）。

（6）桥面泄水管及管盖

PVC管材，符合《埋地排污、废水用硬聚氯乙烯（PVC—u）管材》（GB/T10002.3）要求。

2.2.2支架制安

采用碗扣型钢管支架，碗扣架在箱梁底板范围内采用横向间距60cm，翼缘板范围内采用横向间距120cm，纵向间距均为60cm，在箱梁腹板下的120cm范围纵横向加密，使腹板下立柱纵横向间距变为30cm，顺桥向设3道斜撑，横桥向设8道斜撑。

支架顶纵向采用12cm×10cm的方木作承重梁，其上用10cm×6cm方木为分布梁。

支架在承台范围内的，以承台混凝土作为基础，支架位在承台范围内的，在承台内预埋钢筋，悬挑型钢做支撑。

2.2.3支架加载预压

加载预压的目的是消除非弹性变形和测定相应荷载作用下弹性变形量，用以检验杆件的受力情况及临时墩的稳定性，在立模时根据预压结果确定预拱度，为确定立模标高提供参数。

对支架采用堆积砂袋按常规方法分级预压，预压重为箱梁自重的120%，并待支架的非弹性变形消除后，才能进行模板的安装。

2.2.4模板工程

（1）模板设计

底模全部采用钢木组合骨架框架贴竹胶模板拼装，在墩顶搭设槽钢或型钢，其上用10cm×6cm方木为分布梁，在分配梁上铺设竹胶模板。

外模采用定型钢模板，模板的结构材料面板厚度为6mm，肋板为8#槽钢，模板外部利用模架加固，模架间距为1.0m左右。

模板加工完成后，运输至现场，在施工场地内拼装成形，后在箱梁浇注过程中周转使用。

利用汽车起重机将模板单片吊装安装至设计位置后，精确测量定位后进行型钢连接固定。

翼板标高调整和拆模采用专用的调节支撑。

模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外，其余部分采用竹胶模板，使用螺栓及U型卡联结成整体，竖向用15cm×15cm方木或型钢作为背楞，横向用对拉杆将内模框架加固，安装内模底部时竖向预应力压浆管设计位置预留PVC管，并在模安装时注意对PVC管进行保护，安装后用棉布封堵管周空隙，内模就位后用方木或型钢将内侧模顶紧，并设剪力撑将各杆件联成整体。

为方便混凝土浇筑及振捣，箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗，待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。

端头模板是保证0#块端部及预应力管道成型要求的关键，端模架拟利用∟100mm×10mm角钢或其他型钢加工制作成钢结构骨架，用螺栓与内外模联结固定，板面使用3cm的木板，以便拆模

成形后模板的整体、局部强度和刚度满足安全要求，其允许挠度及变形误差符合规定，外形尺寸准确，模板面平整光洁，装拆操作安全方便。

模板内部尺寸允许偏差为0～3mm；轴线偏位允许偏差为±50mm，模板面平整度（2m内）允许偏差为1mm。

严禁出现错模、缩模、涨模现象。

（2）模板的安装、拆除

支架安装完成后安装底模板，安装时首先在支架上划出立模边线，用汽车起重机调整底模到位，然后将两片外侧模安装就位后将其固定在支架上，并有必要的拉杆及内撑杆将其联成整体。

待底板、腹板钢筋绑扎完成后即可安装外侧模板。

待底腹板的全部钢筋绑扎和预应力管道固定后，将钢木组合模板吊入箱内安装固定，并按照施工需要预留进人和振捣孔。

待顶板的全部钢筋和内外模板安装调试好后，由上至下安装固定端模。

综上，0#块支架、模板的安装顺序为：

支架安装→平台步行板、栏杆、安全网安装→底模安装→底板、腹板钢筋绑扎→外模安装→腹板剩余钢筋的绑扎和预应力管道固定→内模安装→顶板的顶板钢筋绑扎→端模固定。

而拆除顺序与安装相反。

设计规定，当梁体砼强度达到设计强度的50%加3.5MPa（28.5MPa）以上，梁体砼芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃，且能保证梁体棱角完整时可以拆模。

但气温急剧变化时不拆模。

2.2.5钢筋工程

梁体钢筋采用整体绑扎，先进行底板及腹板钢筋的绑扎，然后进行顶板钢筋的绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。

梁体钢筋最小净保护层除顶板顶层为30mm外，其余均为35mm，绑扎铁丝的尾段不得伸入保护层内。

所有梁体预留孔处均增设相应的环状钢筋；桥面泄水孔处钢筋可适当移动，并增设斜置的井字型钢筋进行加强；施工中为确保腹板、顶板、底板钢筋的位置准确，根据实际情况加强架立钢筋的设置，采用增加架立筋数量或增设W型或矩形的架立钢筋等措施。

当采用垫块控制净保护层厚度时，垫块采用与梁体同等寿命的材料，且保证梁体的耐久性。

2.2.6混凝土工程

0号块内预应力筋布置复杂、非预应力筋密集，要求一次灌注成型，施工难度大。

为保证施工质量，拟采取如下措施：

（1）预制箱梁混凝土拌制与泵送

混凝土的拌制

粗细骨料的含水率在每次混凝土灌注前均测定，如遇雨天适当增加含水率测定次数，根据变化的含水率适时调整配合比。

混凝土灌注前试验室出具合理的施工配合比通知单。

混凝土采用在流芳梁场拌合站集中拌制，混凝土配料采用自动计量装置，粗、细骨料中的含水量及时测定，并按实际测定值调整用水量、粗、细骨料用量；禁止拌合物出机后加水。

拌合站要制定称量误差控制和温度控制措施。

混凝土在拌合过程中，及时地进行混凝土有关性能（如坍落度、和易性、保水率）的试验与观察，前5盘需每盘测定坍落度。

混凝土的拌合时间以保证混凝土拌合均匀、颜色一致、性能良