多跨预应力混凝土连续梁桥施工技术

多跨预应力混凝土连续梁桥施工技术

摘 要：针对预应力混凝土连续梁桥悬臂施工方法特点，结合贡江大桥设计和施工情况，重点分析了多跨连续混凝土连续梁桥的施工技术要点，包括0#块、悬臂施工梁段以及合龙段施工技术，为同类型桥梁施工提供技术参考。

关键词：桥梁工程 连续梁桥桥 悬臂施工方法 合龙段

大跨预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多，有支架现浇法、悬臂施工法、顶推法、移动模架法、大型浮吊施工等，其中悬臂施工法应用最广[1,2]。水平推进，直到跨中合龙，各梁段用预应力紧密连成整体。施工中墩与梁固结，施工过程中桥墩需承受不对称弯矩。

悬臂施工主要特点是[3-5]：（1）桥下不需要搭设支架，对在深水、大跨、通航、峡谷、高墩的条件下建桥而言，其为最优的施工方案；（2）工序较简单，施工设备少；（3）多孔桥跨可平行作业，施工速度快；（4）悬臂施工使跨中正弯矩转移到支点负弯矩，大大提高了桥梁的跨越能力：（5）节省施工费用，降低工程造价。

1.工程概况及施工特点

贡江特大桥主桥采用变截面预应力连续梁桥，主墩墩号为23#～28#墩，过渡墩为22#墩，29#为桥台。起点桩号为：K4+393.145，终点桩号为K4+982.145,跨布置为43+3×76+106+136+76m采用预应力混凝土变截面连续梁桥，主桥纵坡为2.1%，立面布置图如1所示。主梁采用三向预应力混凝土结构，箱梁顶板宽18.34m，底板7m-10.056m，梁底变化曲线为1.8次抛物线[6]。

图1 贡江大桥立面布置图（单位：m）

贡江大桥最大主跨136m，属于特大跨度混凝土连续桥，施工过程复杂，施工难度大，技术含量高，施工主要特点如下：

（1）贡江大桥跨度大，跨数多，连续梁桥的自然合龙问题比较复杂；

（2）桥梁施工过程中体系转换次数多，对结构的位移和内力影响大；

（3）贡江大桥属于高次超静定预应力混凝土连续梁桥，基础沉降对结构内力影响大，在施工过程中，必须严格控制基础沉降；

（4）连续梁桥的标高出现问题，不像斜拉桥那样通过调整斜拉索索力优化标高，因此，主梁标高控制的精度和难度大；

（5）在施工过程中需要进一步计算合龙前温度、支承条件、顶推力等因素

对结构线形的影响，选择最佳合龙方案，精确计算是实现合龙的基础和保证。

2.混凝土箱梁施工

连续箱梁的六个主墩“T”构同步施工，箱梁总体施工顺序为：①墩顶0#梁段施工→②1#～N#梁段对称悬臂施工→③边跨现浇段及边跨合龙段施工→④中跨合龙段施工。合龙顺序为：第一跨→第二跨→第三跨→第四跨→第七跨→第五跨→第六跨[6,7]。

2.10#块支架施工

23#～26#墩0#块长12m，半幅箱梁顶宽18.35m，底宽8.833m，梁高5.2m，单箱双室截面。箱梁顶面设单向2%横坡。1#块长3m，半幅箱梁顶宽18.35m，底宽9.098～9.258m，梁高4.724～4.335m。27#～28#墩0#块长15m。半幅箱梁顶宽18.35m，底宽7m，梁高8.5m，单箱双室截面。箱梁顶面设单向2%横坡。1#块长3m，半幅箱梁顶宽18.35m，底宽7.485～7.714m，梁高7.627～7.215m。

由于0#块砼方量大，梁段重，对支架的承载力和稳定性要求高，采用钢管支架施工方法。侧模采用桁架式支架，使用完后周转至挂篮侧模使用。

外模采用自行设计的大块整体钢模，内模采用组合钢模自行拼装，水管支架作为支撑。0#块23#～28#墩均为两次浇筑。0#块支架施工如图2所示，由于0#梁段混凝土方量较大且管道、钢筋密集，为此支架设计安装应保证足够强度和刚度以保证混凝土浇筑质量，支架搭设完毕后必须进行预压[7]。

图2 0#块支架施工

2.2箱梁悬臂施工

连续箱梁采用菱形挂篮（如图3所示），要求挂篮满足刚度、强度、稳定性等要求，有良好的行走、锚固等性能，并控制整体重量满足设计文件要求。菱形桁架轻型挂篮主要由承重系统、锚固及行走系统、提升系统、底篮系统、模板系统等五部分组成。挂篮采用对称施工方法，施工中注意对两端荷载的平衡控制。

图3 挂篮施工图

2.3边跨现浇段施工

箱梁边跨现浇段22#墩位置长4.13m，29#墩位置长6.72m，高度均为3m。根据现场条件采用落地式支架施工，一次性浇筑完成。支架采用钢管桩基础，设计承载力100t，插打时入土深度以贯入度控制。I18工字钢分布横梁与2[10槽钢之间设置滑板保证预应力张拉时箱梁和支架间纵桥向自由变形。支架进行预压以确保安全和消除非弹性变形，并按实测的弹性变形量确定预拱度。底模、外模、内模均采用100×150cm的大块钢模组拼，支撑骨架采用2[10槽钢焊拼。边墩现

浇段箱梁混凝土浇筑前须按设计图纸要求预埋伸缩缝装置安装用预埋筋等。边墩现浇段施工完成后须拆除支架外围水管和工字钢以便于边跨合龙段吊架安装[7]。

3.合龙段施工

箱梁合龙是控制全桥受力状况和线形的关键工序，因此箱梁合龙顺序、合龙温度和工艺都必须严格控制。合龙温度控制在20±20℃之间。合龙段采用吊架施工，吊架安装前需拆除挂篮，吊架安装时先安装挑梁，然后利用卷扬机吊装合龙段底篮，调整锚固后安装外模架、外膜等[7]。

在合龙前需对箱梁顶面标高及轴线进行联测，并连续观测气温变化及梁体相对标高的变化和轴线偏移量，观测合龙段在温度影响下的梁体长度变化。

根据主墩箱梁挂篮悬臂浇筑施工进度提前完成两边跨墩顶现浇段施工。边跨合拢段施工主要步骤如下：

（1）拆除悬臂施工挂篮，安装合拢吊架并采用水箱注水用作等载压重；

（2）立模、绑扎钢筋及安装预应力管道，选择最佳合拢温度（20±2℃）安装边跨合拢段的锁定装置，按设计顺序和要求张拉合拢束；

（3）随即浇筑边跨合拢段混凝土，同时将合拢段附近水箱同步效应放水；

（4）混凝土强度达到90%以上设计强度后，张拉相应预应力钢束并压浆，张拉顺序按设计要求进行。特别注意合拢段永久钢束张拉前应采取有效遮阳措施尽量减少箱梁挑臂上、下侧日照温差。在张拉压浆完成后拆除边跨落地支架和边跨合拢吊架。

4.结语

随着桥梁向跨径更大、结构更复杂的方向发展，各种桥梁施工都有其不同的技术特点和难点。本文结合结合贡江大桥设计和施工实际情况，针对多跨预应力混凝土连续梁桥的施工方法和技术进行了研究，本桥的施工方法可以应用到类似桥梁施工。

参考文献：

1.雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京：人民交通出版社，2000

2.向中富.桥梁施工控制技术[M].北京：人民交通出版社，2001

3.徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京：人民交通出版社，2000

4.田杨.大跨长联预应力混凝土连续梁桥施工控制研究[D].成都：西南交通大学土木学院，2003

5.徐涛.多跨预应力混凝土连续梁桥施工关键技术研究[D].长沙：中南大学，2001

6.中交公路规划设计院有限公司.贡江大桥主桥施工图设计.2009

7.广东长大公路工程有限公司.贡江大桥主桥施工方案.2010