連續梁合攏段施工技術探討

江永

摘 要：連續梁橋是一種應用廣泛的橋梁型式，連續梁合攏段施工是連續梁橋的關鍵施工技術。為解決連續梁合攏段的施工問題，本文以松柏山水庫特大橋連續梁施工為例，論述連續梁施工中邊跨合攏段施工、中跨合攏施工的工藝流程，接著探討了工程的質量保證措施，以期為相關工程提供參考。

關鍵詞：連續梁;合攏段;施工技術

1 工程概述

貴安新區黔中大道（三期）位于平壩縣馬場鎮，松柏山水庫大橋位于R=1 900 m半徑的圓形曲線和直線上，其中主橋位于圓形曲線上，松柏山水庫大橋主橋跨徑為100 m+180 m+100 m預應力連續鋼構橋，引橋為30 m跨徑箱梁橋。

2 施工工藝技術

2.1 總體施工方案

由于本連續剛構箱梁為項目控制性工程，連續剛構梁體為單箱雙室，變高度、變截面結構。邊跨合攏段和中跨合攏段均采用掛籃作為吊架進行合攏，合攏段外側模采用掛籃懸臂段外側鋼模、內模采用木模進行施工。

預應力張拉壓漿采用智能張拉壓漿?；炷劣砂韬驼炯泄?，砼罐車運送至現場采用一臺HBC120K砼泵車泵送入模。施工人員上下通道7#墩采用標準安全爬梯，8#墩采用左右幅利用電梯作為施工人員上下通道，同時標準安全爬梯作為備用通道。

2.2 施工準備

目前現場在松柏山水庫特大橋7#墩處設置一臺630 kVA

變壓器，同時配備一臺90 kW發電機放置在2#鋼筋棚內，8#墩配置一臺300 kW發電機，滿足現場施工要求。本橋于6#墩～7#墩左側設置一個鋼筋加工廠。本橋于7#、8#主墩每個墩各設置一個6015型塔吊，塔吊最大吊重8 t，塔吊臂長60 m，塔吊設置在7#、8#墩左右幅墩中間，塔吊基礎斷面尺寸為5 m×5 m×1.7 m，配置Φ25@170雙層雙向鋼筋。

2.3 連續梁合攏段施工工序及流程

為了防止合攏段附近底板可能發生的縱向裂縫，底板束采用間隔分批張拉的方式，并分批壓漿。即第1批管道漿體到達95%設計強度后，再張拉第2批底板束，使底板斷面在施加預應力過程中不削弱過多。

2.3.1 邊跨合攏段施工

合攏段應選用早強、微膨脹水泥拌制混凝土，以便盡早完成張拉，防止出現裂縫。

（1）掛籃吊架及模板。在邊跨端23’#塊施工時提前預留邊跨合攏段掛籃后錨點預留孔。邊跨合攏段在掛籃上施工，待懸臂梁段及邊跨現澆段施工完畢，將邊跨端25’#塊掛籃底鋼模用鋼絲繩移至前吊桿處并將底鋼模下放至縱向水平，然后在掛籃底板鋼模上鋪設方木及竹膠板作為合攏段底模，使掛籃底模（1.45 m）與邊跨現澆段底模（邊跨現澆段底模距離混凝土端頭0.55 m）拼接在一起。底模和側模均由掛籃吊桿固定，內模采用木模，側模采用掛籃側鋼模，為減小合攏段兩端與已施工完梁體錯臺，翼緣板采用在原掛籃翼緣板鋼模上鋪設木模。

（2）梁體合攏平衡設計。在箱梁主墩中跨懸臂端和邊跨懸臂端25#塊兩箱室頂部梁面處各設置一個4 m*6 m*1.7 m（橫向*縱向*豎向）水袋，每端共64.67 t水配重，水袋排水方法和遠端平衡重量噸位由施工平衡設計確定。澆筑兩跨合攏段的混凝土，澆筑時調整合攏段的一側配重。

（3）合攏鎖定。在預期合攏前三天連續觀察懸臂端的溫度和高程變化規律，時間間隔為2小時，根據近期溫度和高程變化規律確定最佳合攏時間。在合攏之前，懸臂端臨時連接到側跨現澆段，并盡可能保持相對固定，以防止合攏段混凝土在澆筑和早期硬化時發生明顯的體積變化。除按平衡要求設置T型結構懸臂端外，如需要施工控制，應在閉合段采取調整措施。鎖定時間遵循合攏段鎖定設計。臨時封鎖對合攏非常重要，遵循拉緊和支撐原則，包括焊接強度骨架和張拉臨時預應力梁。支撐鋼骨架采用預埋鋼件+連接槽鋼+預埋鋼件的三斷面結構。斷面面積和支撐位置根據鎖定設計確定。合攏時，連接槽鋼采用連接鋼板焊接，焊接應在不同部位布置，臨時預應力張力噸位按設計確定，骨架擰緊后，臨時梁張力錨不灌漿，合攏后拆除。

（4）邊跨合攏段預應力張拉及壓漿。邊跨現澆段鋼束張拉程序為：縱向鋼束先張拉50%設計噸位，再張拉橫向鋼束到設計值，然后張拉縱向鋼束到設計噸位，最后再將豎向鋼束張拉到設計噸位。

（5）拆除邊跨現澆段與合攏段模板及支架。邊跨合攏段施工完成后，拆除掛籃及模板。

2.3.2 中跨合攏施工

中跨合攏采用吊架施工，合攏吊架利用掛籃的底籃及模板系統。先拆除7#墩中跨端25#塊掛籃底模、內模及側模系統，然后將梁面以上的主桁及軌道系統向道路小里程方向后退4 m，最后將8#墩中跨端25#塊掛籃前移至7#墩25#塊（與7#墩25#塊梁體搭接0.5 m）并進行錨固，以此作為中跨合攏段的模板，底模、外模、內模及翼緣模采用方式與邊跨合攏段相同。在中跨合攏段兩端每個水袋加載4.59 t（每個水袋原有水32.33 t），即調整中跨合攏段兩端配重為每端兩個水袋共73.85 t。普通鋼筋及預應力管道安裝與其它梁段相同。

3 頂梁、合攏鎖定設計與施工

3.1 頂梁

在施工主墩中跨端25#塊時，在邊腹板上的頂板與底板梗肋處、距梁頂面和梁底面各29 cm位置預埋45*45*2 cm頂梁鋼板，作為千斤頂頂梁時的受力作用點。勁性骨架鎖定前進行頂梁，底板處千斤頂（200 t）和兩臺千斤頂間的雙拼I45b工字鋼固定在設置在底板上的墊板，頂板處千斤頂采用鋼絲繩固定在掛籃主桁上（此時掛籃主桁不受力），兩臺千斤頂間的雙拼I45b工字鋼固定在設置在勁性骨架上水平桿上的墊板。頂梁時，4臺千斤頂同步進油，保證每臺千斤頂外伸量一致。

3.1.1 頂推力的計算方法

原設計合攏溫度為15±3℃。根據當前施工進度，預計合攏時間為9月中旬，合攏溫度不確定。為此，監控組按照合攏時溫度為20℃、25℃和30℃給出頂推力（包括30年收縮徐變的影響）。松柏山水庫特大大橋橋梁博士模型如圖1所示。

計算采用橋梁博士軟件計算，計算模型如下：

使用有限元方法計算頂推參數：先建立全橋模型，分別計算不同合攏溫度條件下30年收縮徐變作用，跨中和主墩產生的位移。再計算施工時施加的頂推力在橋梁結構上產生的位移值，即可得到合理的頂推力。

3.1.2 不同合攏溫度的結構變位計算

利用橋梁博士，運行分析后得出主墩和主跨跨中在不同合攏溫度下成橋30年收縮徐變，結構變位如表1所示。

由表1可知，高溫合攏會導致主墩向跨內偏位，主梁下撓。為此，在高溫合攏時，宜施加合理的頂推力。

3.1.3 不同頂推作用力下結構變位計算

不同頂推作用力下，在頂推時結構變位計算結果如表2。

不同頂推作用力下，在運營30年后，結構頂推力位移+30年的收縮徐變量計算結果如表3。

說明：表中跨中變位負值表示下撓，正值反之。

通過上面的計算結果可以得出，為抵消全橋運營30年產生的收縮徐變位移，合攏溫度30℃時合理頂推力應設置為4 000 kN;合攏溫度25℃時合理頂推力應設置為3 000 kN;合攏溫度20℃時合理頂推力應設置為2 000 kN。

3.1.4 合理頂推力對墩柱底部應力影響

合攏階段在跨中施加頂推力后，對橋墩受力會產生不利影響，將頂推力作用下墩柱底部應力進行驗算，結果如表4。

由此可以得出，在上述頂推力作用下，墩柱底部的應力不會超過容許應力，所以可以安全施工。

合攏前，需對中跨合攏段兩側T構進行頂梁作業，頂梁時需注意以下幾點：

（1）頂梁施工選擇一天中溫度最低時進行施工作業。

（2）頂梁時，4臺千斤頂上下、左右對稱布置于預埋在靠近邊腹板的頂板、底板梗肋位置的預埋鋼板上，將中跨向兩岸頂推。

（3）頂梁時，采用頂力與位移雙控。以頂力控制為主，梁體位移做校核。

（4）頂力達到設計噸位時即中止頂梁作業，隨即鎖定合攏段勁性骨架。

3.2 中合攏鎖定設計

強骨架較緊后，澆筑時將混凝土穿越合攏段，澆筑時調整合攏段兩側的配重，合攏段兩側的配重卸載73.85 t噸?；炷翝仓戤吅?，應進行混凝土保護?？v向、橫向和垂直預應力鋼梁可進行拉伸灌漿，直到混凝土強度和彈性模量達到設計，周期不小于7天。根據設計要求，閉合段張拉順序為：縱向鋼梁先張拉設計噸位的50%，橫鋼梁拉至設計值，縱向鋼梁拉至設計噸位。管道灌漿應在張拉后48小時內進行。合攏束張拉順序為先底板后頂板的張拉順序，張拉時按照先長束后短束的張拉順序進行張拉。張拉時采用智能張拉設備進行張拉。當張拉臨時束時，必須密切注意合攏段鎖，澆筑梁段混凝土情況是否異常，確保澆筑混凝土和鎖止結構的安全。然后依次進行中跨合攏段上的橫、豎向預應力鋼筋張拉并錨固。其他施工工藝及要求同邊跨合攏段。

4 質量控制

4.1 混凝土質量控制

材料是混凝土的質量基礎，材料控制對混凝土結構的質量非常重要。因此，橋梁施工企業需要對混凝土材料進行管理和控制。在粗骨料和細骨料的混凝土配合比質量控制過程中，根據配合比要求選擇碎石粒徑。對于細骨料而言，一般選擇中砂，即需要對砂細度、泥含量、石粉含量、亞甲藍、堿含量等指標進行監測，混凝土施工中不采用含泥量高的砂料。如果僅有這些砂，在滿足工程要求之前必須進行清潔。并分別進行砂石膨脹試驗，確保所有材料均符合橋梁標準。在混凝土施工過程中不能出現粒徑過大的情況，使混凝土存在質量問題。不同直徑的骨料必須明確劃分，骨料直徑必須適當，這樣的碎石連續性比較強，對混凝土強度有著較大影響。水泥作為混凝土結構的主要部分，加入適量的水泥可形成水泥漿，水泥漿具有粘結功能，可將混凝土粗細骨料冷凝在一起。在進行水泥材料選擇過程中，需要保證水泥水化熱平穩釋放，一旦水泥出現水化熱集中釋放現象，必將會使得混凝土內部溫度升高，如果沒有采取對應的處理對策，將會造成混凝土開裂現象出現，影響工程整體施工質量。市場上水泥品牌眾多，最好優先考慮大品牌、信譽良好的水泥，但也需要進行試驗。水泥品牌較大，也不能忽略試驗。若進場試驗結果不符合標準，項目不能使用。

4.2 混凝土配比控制

如果在混凝土結構質量控制中將材料控制當作基礎，那么配比控制就相當于核心，材料再好配制比例不夠合理也無法保證最終質量，因此，需要對水灰比展開合理控制?？刂扑鄵饺肓?。當水泥和骨料產生粘結效果時，水泥用量可以直接決定效果強弱，如果需要添加外加劑就要按照外加劑減水率計算出最終用水量，只要將外加劑代替的水量減去即可，但在此環節需要注意，一定要根據外加劑減水率來確定最終用水量。

4.3 運輸

在完成混凝土材料與配比的控制工作后，就需要在混凝土運輸環節展開控制，以免在運輸環節出現不當操作，導致混凝土在運輸車中凝固，這不僅會浪費大量混凝土調配材料，在對運輸車輛進行清洗時也需要花費一定成本與精力。首先，如果橋梁工程選用攪拌車來輸送混凝土材料，需要在開始填裝混凝土材料之前操作攪拌車進行倒轉，倒轉時間可以控制在一分鐘左右，這樣便可將攪拌車內所有積水徹底排除，而且在整個運輸過程中，運輸人員一定要確保攪拌車時刻處于攪拌狀態，以免混凝土材料在其中出現離析與泌水等情況。其次，當攪拌車順利抵達施工現場，需要在開始卸載混凝土材料之前操作攪拌車進行正轉，正轉時間可以控制在兩分鐘左右，這樣混凝土材料在其中就會經過均勻攪拌?；炷敛牧显诘诌_施工現場后水化反應依然處于正常狀態。在混凝土材料運輸環節，如果因距離較遠、交通堵塞、施工現場無法卸載等情況，導致攪拌車中混凝土材料不能卸載時，可以在混凝土材料之中添加減水劑，添加量可以根據混凝土材料試驗檢測結果進行確定，在完成減水劑添加后便可立即操作攪拌車持續進行快速旋轉，以免因長時間無法卸載混凝土材料在攪拌車中出現凝固情況。

4.4 混凝土施工技術

因為橋梁工程建設的施工時間長，工程量大，橋梁工程在施工過程中會受到多種因素的影響，容易受到外界環境的干擾，橋梁工程混凝土施工技術對于施工條件和對于混凝土強度的要求會更加的嚴格。當混凝土拌合完成之后，要沿著預先制定好的運輸路線在最短的時間內將其運輸到施工現場，以備澆筑使用。在進行混凝土的澆筑工作期間，要嚴格按照施工流程進行施工，不能出現混凝土離析、凝固等問題?；炷烈厺仓呎駬v，振搗環節應適度、均勻。結合施工現場的具體情況，合理選擇振搗工具與方法。這一過程中，不能隨意踩踏、拉拽鋼筋，避免鋼筋位置發生移動。澆筑、振搗工作結束之后，要著手開展鋼筋混凝土結構的養護工作。一般來說，養護方式主要以覆膜、灑水為主。尤其在早期養護時間里，要嚴格控制好養護質量，防止裂縫問題的發生。如果外界的溫度過高，要提高澆水養護的頻率;如果外界溫度過低，要做好現澆混凝土的保溫工作。

5 結束語

合龍段施工直接影響著橋梁結構的安全，即預應力連續梁橋的施工和體系轉換的重要部分，同時也影響著橋梁的安全性和耐久性。因此，合攏段施工方案的選擇、混凝土施工技術、合攏段的重量分配以及合攏段的澆筑都是非常重要的，施工必須嚴格按照要求，以保證合攏段的施工質量。

參考文獻：

[1]周戈.懸澆連續梁合攏段施工技術探討[J].城市建設理論研究（電子版），2012（3）：212-213.

[2]譚淼.芳世灣大橋連續梁合攏段施工技術[J].價值工程，2016（6）：64-66.

[3]宋鵬.連續梁合攏段施工技術[J].中小企業管理與科技，2014（5）：210-211.

[4]李瑞.古城特大橋連續梁合攏段施工技術[J].工程機械與維修，2020（3）：112-113.

[5]余亮.預應力懸臂澆筑連續梁合攏段施工技術[J].城市建設理論研究（電子版），2013（5）：64-66.

[6]蘇中華.連續梁合攏段施工技術及質量控制措施[J].城市建設，2010（4）：124-125.