翟鹏 悬灌梁合拢段施工技术论文

1、悬灌梁合拢段施工技术中铁十四局二公司 翟鹏内容提要：悬灌梁合拢段的施工顺序根据梁跨数的不同分为1：先边跨合拢后中跨合拢，2：先中跨合拢再边跨合拢，有些悬灌梁还没有边跨合拢段。一般来讲，悬灌梁合拢段的施工要注意以下几点：1：线形的问题；2：吊架及模板的问题；3：临时锁定的问题；4：配重的问题；5：砼浇筑的问题。关键词：合拢段 线性 吊架 临时固结 配重悬灌梁合拢段的施工顺序根据梁跨数的不同分为1：先边跨合拢后中跨合拢，2：先中跨合拢再边跨合拢，有些悬灌梁还没有边跨合拢段。一般来讲，悬灌梁合拢段的施工要注意以下几点：1：线形的问题；2：吊架及模板的问题；3：临时锁定的问题；4：配重的问题；5：砼浇

2、筑的问题。我们结合邯黄铁路彭村跨106国道特大桥40+64+40米连续梁合拢段施工介绍一下合拢段施工工艺1工程概况彭村跨106国道特大桥跨越106国道，与国道斜交，桥跨布置为40 +64 +40m等截面预应力箱梁，梁顶宽7.2米，梁底宽3.8米，顶板厚除梁端外均为32.5cm，底板厚40cm-60cm，腹板厚40cm-80cm，该梁设计分为35个施工阶段，梁高自0#块底部线形按二次抛物线变化，其中0#块长度为9米，高度为5米，中跨和边跨合拢段长度为2米，边跨直线段梁长7.7米，梁高3米。2合拢段施工顺序根据设计要求本桥梁合拢顺序为先合拢21#，24#墩边跨、后合拢22#，23#墩中跨，（与图所

3、示），即先将T构转化为悬臂的简支梁结构再完成桥梁的最终体系转换，由静定的简支悬臂结构转变为超静定的连续梁结构。中跨合拢段采用挂蓝合拢的方法合拢，边跨合拢段采用挂蓝结合边跨现浇段托架的方法合拢，所有模板均用竹胶板拼装，倒角利用圆弧铁皮卷制而成，用平衡水箱进行配重，重量为合拢段梁体重量和施工人员重量之和的一半。边跨合拢后，拆除主墩处临时支墩、边跨现浇段支架以及梁顶的两端挂蓝，使梁体完全处于简支状态同时尽量减小中跨合拢段合拢前梁体在外力作用下产生的附加内力。中跨合拢段采用吊架施工，将底模架及内外侧模对称吊在合拢段两端的7#块上进行合拢，绑扎钢筋，穿钢绞线，临时锁定后浇筑砼，当砼强度达到设计强度的90

4、%，弹性模量达到100%，期岭5天以上进行底板预应力束张拉完成梁体系转换。3合拢段施工准备合拢段的施工是整座梁施工的最后阶段，我们在控制好悬灌梁0#块以及正常行走段的线形以后，合拢段的线形控制就显得尤为重要。一般来讲，在正常行走段施工的最后三个节段就应该统计温度，湿度对梁体的高程和方向的影响，以便更好的预测拼装挂蓝模板的预抬值，为边跨现浇段和行走段最后一段的相对高差的控制做准备。根据标高测量的结果，如果合拢段两端的标高偏差在15mm以内，则不用找平，如果合拢段两端的标高差超出15mm，则需要通过配重等方法找平，以保证梁体的美观，当然这样会使梁体产生不规则应力，破坏梁体原设计的应力结构。控制相对

5、高差的同时，需要用全站仪等仪器不断复合各梁截面的坐标。T构悬臂浇筑到4#节段以后对两T构顶底板高程、轴线进行联测，实测数据准确、及时进行监控分析，根据分析数据实时调整最后4段的现浇预抬值以保证合拢段线形的精度。对6#、7#块节段砼输送泵车泵送砼速度进行统计，为确定中跨合拢段两端在砼浇筑时配重卸载速度提供参考依据。4合拢段模板工程合拢段吊架的形式不是统一的，可以根据施工现场的实际情况确定，一般有：1利用一套挂蓝的底模，外侧模，内模作为吊架，这种方法不仅可以减少搭设支架的投入,还可使浇筑后的混凝土变形与两端已浇段保持同步,但要利用挂篮作为吊架,需解决一个挂篮后退和一个挂篮前移的问题。2利用两套挂蓝

6、的底模，外侧模，内模作为吊架，这种方法不考虑成本，不考虑工序，但有利于抢工期，缺点是合拢效果一般不理想。3在梁内设置劲性骨架，这种方法简单易行，但是没有类似挂蓝预压的数据参考。4利用脚手架支撑，同样没有预压的参考数据，且费时费工。5利用挂蓝和其他形式托架相结合的方法，用竹胶板重新拼装底模，外侧模和内模。考虑到施工工期和合拢效果，第5种方案应为最佳方案。4.1边跨合拢段模板由底模、外侧模、内膜、内倒角模板、外倒角模板组成。底模：采用8cm的槽钢，一端搭设在挂蓝底横梁上，另外一端搭设在边跨现浇段托架方木上，而后用竹胶板拼设。外侧模：采用8cm的槽钢将现浇段的外侧模板和正常行走段的外侧模板连接起来，

7、用竹胶板拼装，空隙用方木填充，这样可以提高施工的速度。内模：采用竹胶板，内模设有内模框架。内倒角模板：采用竹胶板拼装而成。外倒角模板：均用1mm后的铁皮卷制而成。4.2中跨合拢段边跨合拢以后，将中跨的其中一套挂蓝拆除，然后将另外一套挂蓝行走到位，所有杆件均匀的固定在两个T构的7#段上，在两个7#段上顶板和底板、腹板都要预留施工孔，以保证挂蓝能与两端梁体紧密结合，确保合拢线形。5合拢配重合拢段两端配重的目的:1减少混凝土浇筑时的挠度变形,保证混凝土质量;2保持T构两端的不平衡弯矩小于主墩顶临时固结所能提供的不平衡弯矩。配重可以用水箱和沙袋等，水箱的效果最好，在正常行走段最后两个节段要统计分析输送

8、泵车输送的速度，以确定合拢段两端在浇筑时配重卸载的速度。该梁中跨合拢段砼数量为15.59m³，重量为40.534吨。施工人员及机具重量为1吨，配重采用水箱蓄水方法，水箱由薄钢板焊制而成，底部设置流速20m³/h的出水阀，其总长度为7米，宽3米，高1米，置与7#段梁端0.5米处，22#、23#梁端各设一个。水箱就为后，使用红色油漆在水箱内面上自底部至上部做出水平标记线并标示刻度，线距0.47公分，即卸载时水位每降低一个线标记刻度卸载量为1T。合拢段两侧7#块上水箱皆蓄满21T水后，即可进行劲性骨架焊接与合拢束张拉相结合的待合拢T构临时锁定施工。边跨合拢的方法与此相同。6临时锁

9、定设置临时锁定的目的是抵消梁体温度变形引起的支座和模板体系产生的摩擦阻力。温度应力引起的力较大，而此时只有模板对梁体有约束力,如果约束力小于梁体温度应力,梁体肯定会产生位移。只要保证合拢段临时锁定力大于模板及支座的约束力即可保证合拢段相对无变形。 边跨合拢段采用刚性骨架措施锁定后,在温度变化作用下,由于中墩临时支撑尚未拆除,梁体变化引起的微小滑动,通过边跨合拢段临时固结骨架,其力主要由边跨现浇段混凝土与模板的摩擦力抵消,边跨现浇段施工完成后,边支座处支顶方木要拆除,使支座能够活动。6.1临时锁定设计合拢段的临时锁定分为两部分：a、劲性骨架连接b、合拢束张拉本桥合拢口锁定拟采用2【32a组合，焊

10、接为劲性骨架支撑（临时支撑）和张拉合拢口一定范围内的顶底板临时预应力束外拉的方式，将合拢段两端临时连接共同锁定，用刚性支撑抵抗混凝土升温时产生的压力，用预应力抵抗混凝土降温时产生的拉力，以保护合拢段混凝土的完整性。刚性支撑设置：边跨现浇段及7#块端部顶底板各预埋4块50*50*2cm钢板，钢板加焊锚固钢筋进行加强，沿梁顶、底板纵向设4根2【32a的组合槽钢支撑。合拢段临时锁定设计见图：梁因升温所受的轴向力较大，此时只有边跨合拢后对梁体有约束力，如果约束力小于梁因升温所受的轴向力，梁体肯定会产生位移。因为合拢期短，可不计砼的徐变，由于温度升高将会产生数千吨的温度内力，刚性支撑无法承受，故为方便施

11、工，在合拢口锁定后，立即释放一侧的固定约束，使梁一端在合拢口锁定的连接下能沿支座自由伸缩。预应力张拉临时束，边跨合拢段临时锁定张拉顶板T9，底板B2，左右各一束，共4束。中跨合拢段临时张拉T10束4束，中跨和边跨4束钢绞线张拉力取值为300KN。由于中跨合拢段处设计有横隔梁，将地板2组临时固结钢构件，纵穿合拢段横隔梁内，加工带钩钢筋与钢构件焊接固定，焊接接口设置在横隔梁外，以利于合拢后割除，而穿越横隔梁的部分就永远搁置在横隔梁内，待合拢段强度达到100%的设计强度后，按图纸要求张拉顶底板合拢束，张拉前先解除临时固结，以消除临时固结对张拉效果的影响，6.2临时锁定的计算边跨合拢段采用刚性骨架措施

12、锁定后,在温度变化作用下,由于中墩临时支撑尚未拆除,梁体变化引起的微小滑动,通过边跨合拢段临时固结骨架,其力主要由边跨现浇段混凝土与模板的摩擦力抵消,边跨现浇段施工完成后,边支座处支顶方木要拆除,使支座能够活动。 木模板与混凝土之间的摩擦系数取=0.15,则: 合拢段刚性支撑所受轴力: N=G=0.15×31200×9.8×2=91.728kN。 其中,G为边跨现浇段梁段的重力。 假设采用2【32a焊成支撑骨架,每个合拢段4个,则每个刚性支撑所受应力:=N/A=91.728/4/2/0.00355=3229.8kPa=3.2298MPa。能够满足要求。 中跨合拢段

13、锁定刚性支撑骨架。在两7#号内预埋相同的钢板箱。中跨合拢时温度应力与边跨合拢时相同,只是抵消温度变形的力主要由21#墩顶活动支座(22#墩顶为固定支座)与梁体摩擦力承担,取摩擦系数0.05,承重为全桥除去中跨合拢段梁体重量的1/2。此时摩擦力(等于合拢段刚性支撑所受轴力)为:N=G=0.05×1245600×9.8×2=1220.7kN。假设采用2【32a焊成支撑骨架,每个合拢段4个,则每个刚性支撑所受应力:=N/A=1220.7/4/2/0.00861=17722.12kPa=17.72212MPa能够满足要求。 临时张拉束。按照临时张拉平直纵向预应力束以减少梁

14、体挠度变形、张拉较短长度的预应力束以起到对合拢段更好的约束作用的钢绞线,选择临时张拉T10纵向预应力束,以抵消温度降低时两端梁体对合拢段新浇混凝土的张应力。由于边跨梁体最大摩擦力1220.7kN,故每束钢绞线张拉到1220.7/4=305.175kN即可,为确保不开裂,施工时对四束钢绞线临时各张拉到80t。待混凝土强度达到100%后,张拉完其他预应束后,将4T10预应力放张。7钢筋、预应力管道的安装进行合拢钢筋的绑扎及预应力管道安装，由于合拢段钢筋、预应力管道密集，并且又增加了劲性骨架因此应特别注意预应力管道的定位和密封，确保管道畅通。由于合拢段预应力钢束管道内不能穿衬管，为安全考虑采用先穿束

15、的方式。对波纹管的定位需进行加密。8混凝土工程选择在一天凌晨3点左右气温最低时浇筑合拢段混凝土,浇筑时间在4h内完成,混凝土浇筑前一天用水将全梁表面、箱内洒水保湿进行降温。收听天气预报,3d内有大风降温时,不进行合拢段混凝土浇筑。两端的混凝土连接面要充分凿毛、湿润并冲洗干净。采用新出的合拢段微膨胀混凝土,现场技术负责人确认,利用汽车泵送,入模混凝土坍落度不大于20cm。混凝土浇筑时现场必须有项目部负责人在场进行旁站指挥。合拢段混凝土的配合比按设计配合比配置，外加膨胀剂，加强振捣，以免新老混凝土的连接处产生裂缝，混凝土作业的结束时间，根据天气情况，安排在气温回升之前,混凝土浇筑后专人进行喷水雾养

16、生,初凝后覆盖塑料薄膜及土工布保湿养护,专人进行混凝土测温记录。9施工过程的注意事项9.1施工前测试合拢段施工时期的最低温度和最高温度，以便确定合拢时间，并为合拢口锁定提供依据，合拢口锁定应迅速，对称进行，刚性支撑安装，焊接完成后，立即张拉临时预应力束，边跨现浇段不需配重，中跨合拢口距梁端等距压载合拢口砼重的一半，并随砼的浇筑同时减裁，减裁量与砼的浇筑量相等。9.2合拢后，张拉前，支座附近10cm范围内砼及其他异物应清理掉，合拢段施工前，应放出合拢段锁定3-5天前按1h/次测出梁腔内气温、合拢段长度、标高，绘出气温-时间曲线、温度-长度、温度-标高曲线，确定锁定时间。9.3合拢段砼施工后，应采

17、取降温与通风措施确保梁腔内温度不超过35度，混凝土养护不少于14天。9.4浇筑砼期间，应设专人检查支架、模板钢筋和预埋件等的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时处理。 9.5在浇筑砼过程中，还应随时注意使用插入式振动器时与模板、钢筋及预埋件碰撞所引起的松动、变形和移位。 9.6如浇筑砼的间断时间超过规定或前层砼已凝结，除按施工缝处理外，一律须待前层砼达到2.5Mpa后方可浇筑次层砼，否则在浇筑下层砼时，需插入前层砼5cm复振，保证砼层间接触良好。混凝土分层浇筑，每层厚度不大于30cm。 9.7插入式振动器的移动间距，不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模之间保持510cm，使上下砼结

18、合牢固。 9.8模板开振动口，尺寸为30×30cm，每个相隔1m，振动后用辅助小锤在模板面轻敲，避免蜂窝、露筋出现。9.9注意砼的养生，第一层浇注的底板砼要及时养生，防止开裂，砼全部浇注完后，待表面初凝后，全面积盖土工布养生；模板拆除时间和养生时间为7天。对于外侧采用土工布覆盖洒水养生。9.10顶板混凝土浇筑完成后，需进行第二次收浆，防止面层出现裂缝。 10结束语该合拢技术方案得到了建设单位的监理单位的认可，合拢段在施工人员的精心组织下顺利合拢，并进行了体系转换，两端悬臂标高及轴线偏差符合设计要求，合拢段与悬臂连接处未出现裂纹，节省了工程费用，确保工程质量。参阅文献（资料） 1公路桥涵施工技术规范(JT