团结河大桥合龙段施工关键技术研究

 高云河1，顾金水2，黄冬梅2，朱正国1

 （1．南宁职业技术学院，广西南宁  530008;2．江苏华宁工程咨询监理公司，江苏南京  210018）

[摘要]结合团结河大桥工程特点，针对大跨径钢筋混凝土预应力连续梁桥施工工艺流程，确定了中跨合龙段施工关键技术控制环节。分析和计算了相应关键施工技术环节控制参数和控制要点，提出了相应的质量保障措施。通过施工完合龙段两侧测量监测，结果表明对施工关键技术的控制，很好地保证了合龙段施工质量，对相应工程建设有很好的借鉴作用。

[关键词]桥梁工程；预应力连续梁桥；合龙段；关键技术；施工

[中图分类号]TU997  [文章编号]1002-8498( 2016)10-0091-03

1 工程概况

 团结河大桥位于南通市通州区四安镇225省道改线工程Ⅱ标，桥梁全长663. 4m。大桥中线与团结河交角为94.70，设计采用斜桥正做。跨径为：8×30m部分预应力混凝土组合箱梁+(48 +80 +48)m预应力混凝土变截面连续箱梁+8×30m部分预应力混凝土组合箱梁。

 采用单箱单室截面形式，单箱宽度12. 9m，其中单箱底宽6. 75m，两侧悬臂宽3.075m，箱梁顶面设置2%横坡，通过箱梁内外侧腹板高度调节。中支点处箱梁中心梁高4. 6m，跨中箱梁中心梁高2.3m。顶板厚0. 28m，悬臂板端部厚0.18m，根部厚0. 65m;腹板厚0.45~0.65m，底板厚0.28~0.6m。

 该工程变截面连续箱梁部分最大跨径达80m，跨中下部为河流，高空挂篮悬挑作业，施工难度大：同时由于向中间合龙施工，为保证桥梁顺利合龙，合龙段的施工质量控制就显得极为重要。本文通过对合龙段施工工艺中的关键技术进行研究分析，确定控制要素，保证施工质量和安全。

2合龙段施工

 箱梁0号块节段长10m，在支架上浇筑施工。两侧各有9个悬浇节段（见图1），节段长度为4×3. 5m，5x4m。悬臂浇筑梁段最大节段重115. 7t，挂篮控制自重41. 5t。每幅主桥共有3个合龙段，即2个边跨合龙段和1个中跨合龙段，合龙段长均为2. 0m，在吊架上浇筑施工。边跨现浇段长约6. 92m，均在支架上浇筑施工。

 本桥合龙段施工顺序为先边跨、后中跨，针对施工难度较高的中跨合龙施工为研究对象。施工工艺流程为：挂篮作为吊架就位→水箱配重→模板调整就位→底腹板钢筋制作及安装、预应力孔道安装→内模安装→顶板钢筋制作安装、预应力孔道安装→劲性骨架焊接及锁定→拆除临时固结→解除主墩活动支座锁定→张拉初始预锁定力→混凝土浇筑及养护→张拉预锁定力至100%→解除劲性骨架→预应力张拉、压浆、封锚→拆除挂篮吊架。

 结合工程及施工工艺特点，确定以下施工关键技术要点进行控制：①劲性骨架的制作与安装；②线形控制；③张拉初始预锁定力控制；④混凝土浇筑及养护达到设计强度要求；⑤张拉应力应变和张拉顺序控制。

3  施工关键技术分析

3.1  劲性骨架制作与安装

 1)预埋件设置与施工

 主桥块件浇筑至最后节段9号块件以及边跨现浇段施工时，需在块件上按要求预埋相应的合龙段劲性骨架构件，确定预埋件位置（见图2）。

 2)劲性骨架加工

 根据施工图要求采用双拼[32a组拼，进行劲性骨架加工，加工完成后仔细检查焊缝及构件尺寸，并运送至现场备用。

3.2线形控制技术

 1)合龙前施工控制测量

 合龙前，按照规范要求对轴线及两侧梁体的对称点高程进行统一观测，轴线偏位及高程差规定执行。轴线偏位<10mm，高程差<20mm。本桥实际测量数据平面轴线偏位4mm，高

程差最大值为7mm，符合合龙要求。

 2)施工中配重及位置确定

 在施工中为避免合龙段施工引起的连续梁挠度变化，通过水箱配重压载的方法使悬臂挠度保持稳定，即随施工荷载的增加而等效卸载直至混凝土浇筑结束。

 中跨合龙段混凝土量为20.3m3，重约52. 8t。边跨合龙段施工中，按照理论计算得出边跨悬臂端配重水箱质量为1/2合龙段混凝土自重，即为26. 4t。混凝土浇筑过程中，中跨悬臂端水箱同步放水减重，当混凝土浇筑完成，应将水箱内水放完。

 根据现场实际情况，由于挂篮的影响，水箱位置无法放置在理论位置，而是放到8，9号块件的交界处，如图3所示。

 根据力的平衡原理：F1×39=F2×35，已知F1= 26.4×10=264kN，得F2=294kN,m=29. 4t（含水箱自重）。现场派专人对水箱水面高度进行测量，并以每车混凝土量作为校核，确保等效转换。

3.3  张拉初始预锁定力计算及控制

 预锁定力计算公式为：N=∑Gμ=1 359. 04kN。式中：∑G取中跨质量；μ取0. 06。

 劲性骨架锁定后，张拉中跨临时合龙束预锁定力。临时合龙束为劲性骨架所对应的底顶板各2束，底板束为2ZD7，顶板束为2D3（见图4），张拉预应力按1359. 04kN/4=339. 76kN控制。张拉顺序先底板后顶板。

3.4混凝土浇筑及养护控制

 浇筑合龙段混凝土前重点检查如下几项：两端的混凝土连接面凿毛、湿润程度、模板堵漏质量、模板支撑、钢筋保护层、管道坐标、预埋件、预埋孔位置的准确性、振捣人员分工等。按照施工规范要求，根据一周温度曲线找出的温度恒定时间及最低温度时间，确定合龙段混凝土浇筑时间。中跨合龙段混凝土量为20.3m3，浇筑时间约2h。

 合龙段混凝土采用汽车泵浇筑，先浇筑底板，再浇筑腹板，最后浇筑顶板。混凝土振捣时不得漏振和过振，尤其新旧混凝土接缝处需振捣密实，在振捣过程中，振捣棒不得碰触波纹管，以免波纹管破裂漏浆。

 浇筑完成后及时对合龙段混凝土进行洒水养护，并用土工布覆盖，合龙段左右各2～3m范围内也应一起洒水养护，箱内箱外均应不间断洒水养护。

3.5  张拉预锁定力束至设计应力

 当混凝土养护时间不少于7d、混凝土强度达到设计强度的95%、弹性模量达到90%以上时，才可进行预应力张拉。对于中跨合龙段先张拉中跨临时合龙束底板束为2ZD7，顶板束为2D3至设计张拉控制应力，张拉剩余预应力钢筋。预应力张拉原则为顶、底板束交替张拉，先底板后顶板；先长束，后短束。张拉顺序为：ZD7，ZD6，ZD5，ZD4，ZD3，ZD2，

ZD1，D3。

纵向束张拉严格按照施工图设计要求采用两

长束的持荷时间要适当加长。严格按照工程技术科提供的各阶段压力表读数控制，并测得各阶段伸长量计算实际伸长值，实际伸长值与理论伸长值相差应控制在±6%之内。

4质量控制

4.1  质量控制措施

 为保证桥梁施工质量，针对关键技术点，在施工过程中主要采取如下措施。

 1)合龙段施工时严格按规定施工，不得随意修改，如因实际情况变化确需变动时，应征得设计单位同意和监理工程师批准。

 2)测量检查  测量人员提前对施工的合龙段两侧中线及标高进行联测对比，按设计提供的预拱标高、监控单位监测提供的有效数据以及施工调整值严格控制，保证主梁合龙时的线形与标高。

 3)合龙温度选择  提前1周对合龙段内外温度进行连续测量，从而选定最低温度时间，依此为依据进行劲性骨架的焊接和混凝土浇筑。

 4)水箱配重  在水箱上做好标志，根据合龙段混凝土浇筑来控制放水量，放水量与合龙段混凝土浇筑量等效。

 5)为缩短劲性骨架焊接时间，采用两次焊接完成，即事先焊接一端，在选定适宜温度和时间后采用4台焊机同时进行另外一端的焊接工作。

 6)混凝土浇筑  合龙段混凝土一次浇筑成型，浇筑时间不超过3h，浇筑时间选择在温度最稳定的一天，且温度最低的时段进行。

 7)加强合龙段混凝土的养护，养护期限不得少于7d。及时洒水养护，并在相邻块件也进行洒水降温。

4.2质量控制效果

 通过对关键技术的控制，结合质量保证措施，跨中合龙段按规范要求顺利施工。施工完成后，对跨中合龙段进行了高程观测，观测结果与设计值如表1所示；从结果可以看出达到施工验收规范质量要求。

5结语

 综上，结合该工程项目实际情况，分析跨中合龙段施工工艺，确定了5个施工关键技术要点。通过对5个关键技术要点的分析计算，并通过施工中的重点控制，确保了跨中合龙段的施工质量。但是，由于跨中合龙段受力比较复杂，影响施工的质量因素除了上述5个关键技术要点外，还受温度、材料、施工人员素质及挂篮架设和拆除等多方面因素影响。因此，施工中除了加强关键技术控制外，也要综合考虑其他影响因素，只有这样才能确保工程质量。