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1、1斜拉桥合拢段施工工艺研究摘 要 合拢段施工是斜拉桥主梁施工的关键环节，本文从合拢温度场建立、合拢段钢性连结以及预顶力施加等方面探讨了主梁合拢段施工工艺。关键词 合拢段 施工工艺 研究 一、前言大凡结构、内力较复杂的桥梁型式，如刚构桥、悬索桥、拱桥、斜拉桥等，为了使结构在施工时受力更明确、更简洁，都要设置合拢段，按常规可分为边跨和中跨合拢两种形式。随合拢段施工的完成，体系的转换、内力的重分布，结构的受力趋于更合理。因此，合拢段施工是主梁施工的关键环节，合拢段施工质量的好坏直接关系到全桥的线型、结构的受力、内力的分布状况，从而影响结构的使用性能，而对斜拉桥来说，则更是如此。下面结合成都火车南站斜
2、拉桥主梁合拢段施工实际，对其施工工艺加以探讨。二、工程概况成都火车南站斜拉桥为单塔双索面形式，塔高 78.3m，主梁采用双空心主肋，桥面宽 34.6m，跨径布置为 93m+124m+30m，在距离塔柱中心线 107m 处设一长为 2m 的合拢段 M17。三、施工工艺1、工艺流程合拢段施工艺流程如下：测量全桥索力、内力、温度场 测量合拢段两侧梁体标高及平面位置 调整两侧梁体标高及平面位置 安装合拢段刚性连接 调整底模标高 施工钢筋及预应力管道 浇注砼 施工预应力并解除临时锁定。2、温度场的建立温度是斜拉桥主梁合拢段施工中影响最大的因素。合拢前，107m 的主梁，在温度每变化 10oC 时梁体的长
3、度变化是 10.7mm(=10 -5),显然，如果处理不当，这对梁体线型和内力是非常不利的，因此，合拢前必须建立准确的温度场。16 号索张拉完成后，应连日（每天每隔 2 小时一次）观测昼夜的温度场变化与合拢高程、合拢长度的关系，找出它们间的规律；同时，还应对全桥的梁、塔内力、拉索索力进行一次全面的测量，认真分析其变化值与温度场的关系、变化值是否在设计范围内；另外，还要兼顾施工中已摸索出的梁、索、塔的温度变化与大气温度变化的关系，从而建立准确的温度场。23、合拢段两端标高的确定按规范及设计文件要求，合拢前两端梁体的绝对高程及平面位置误差应控制在允许值之内。为此，在 16 号索张拉完成后，精确测定
4、 M16 及 M18 两端的绝对高程及平面位置，以确定它们是否在允许值内。测量时间尽量选在夜间温度（约 26.5。 C）较稳定时进行，消除日照及温差的影响。另外，由于 M18 号块先期施工，其标高不能调整，故不能依据设计标高，必须根据节段施工时的标高反推得到，否则会出现两端标高相差过大不能合拢的情况。4、合拢段两端标高的调整合拢段的施工应尽可能选择自然合拢的方法，但测得的高程及平面位置数据可能在允许值之外，这时应采取必要的措施调整它。根据现场施工实际，一是利用水箱进行压重调整；二是调整索力使标高及平面位置变化到允许值内；三是利用温度对梁、索、塔影响作用不同的原理，选择在某个两端高差相差最小的温
5、度时段；四是针对梁体在支架上，不可能产生向下的位移和转角，可设地锚防止梁体产生向上的位移和转角。5、合拢段固结装置的设置在施工 M16 及 M18 号块时要将合拢段刚性连接预埋好；同时，为了增加 M18 对合拢时产生的水平力及预顶力的抵抗能力，保护固定支座，提高其稳定性，还应将 M18与 3#墩、4 #墩临时固结，全桥预应力施工完成后予以割除，如下图所示。刚性连接分体内及体外两种，根据设计提供的水平力及原设计图，我们在具体的施工方法上稍有调整，采用如下图所示形式。刚性连结由 10 组劲性骨架构成，每组骨架包含两根100 槽钢，两根槽钢由缀板联接成整体，槽钢通过预埋钢板固结主梁，每组槽钢间焊有1
6、20 斜向支撑连结。一旦两端高程及平面位置在允许值内，应、20根 L75 固 结 角 钢墩 柱M18梁 体 固结角钢 20根 L75753尽快完成刚性连接的焊接。焊接应选在夜间温度（26.5 ）较稳定时，速度要快，同时应采取一定措施，防止预埋件受热变长，影响合拢段既定长度。N3N1N1N2、 、N3、 4N23横 断 面N23N312N213N123、9 6、模板施工合拢段刚性连接完成后，根据监控指令，正确调整底模标高。底模的调整除按监控的指令外，在 M16 及 M18 交接处应以顺接为宜，以保证梁体的线型平顺。内模采用钢木组合结构，预留 1 m 见方的捣固孔，以保证纵肋底板砼的密实捣固，内模
7、加固时要预留好捣固人员的操作空间。加固方式如下图：7、合拢段钢筋、预应力筋施工由于合拢段两侧均预留有钢筋，而该段长度仅 2m，在将预留钢筋对应的进行梳理、调直后，必须保证错头率满足规范。钢筋的连接可采用帮条焊等形式，严格按操作规程进行。合拢段内波纹管数量多，而且许多是在前段就埋好的，这就要求前述各段的波纹管定位准确。总的说来，此段的波纹管以顺接为主，从而保证整束曲线要素满足设计要求。8、合拢段砼的施工砼的浇注只能采用一次成型的办法，一是该合拢段砼总量仅约 40m3，没必要采用已有的两次浇注的办法；二是尽量减小砼浇注前后的温差，保证合拢时温度与设计一致。砼的配合比应优化，选用加入适量微膨胀剂（外
8、掺水泥用量 5%的 FDN-30U）的早强砼。砼浇注时的温度宜选在 30.3。 C（变更设计所要求的合拢温度） ，浇注时采用两内 模 加 固 示 意 图捣 固 孔拉 杆背 杠 防 爬 背 杠 背 杠5台输送泵，由两纵肋向中对称进行，以尽量避免偏载，砼分层浇注，约 30cm 一层，先两纵肋再顶板，控制砼浇注前后的温差在+3 。 C 内。为此,必须保证浇筑时间应控制在凌晨 2:004：00。9、预应力张拉砼浇注后用湿麻袋覆盖以加强养护，待其强度达到 85%后即开始张拉预应力钢束。张拉顺序为先横向后纵向，横向由上层至下层逐步进行，纵向钢束按先长束后短束由中线向两侧展开的原则张拉，左右不对称数不得超过
9、两束。按设计要求，纵向预应力钢束张拉结束后迅速解除临时固结措施，以消除由于温度变化产生的结构变形的内力，保证梁体的预应力度及安全性。四、几个需注意的事项合拢合拢段的施工意味着斜拉桥主体工程已接近尾声，但合拢段又是全桥成败的关键，因此，如下几个事项值得注意：1全桥的温度场一定要建立准确，同时，结构内力、高程与温度场的关系也一定要准确，这样才能保证我们所作决定的准确性、可信性、科学性。2两端高程及平面位置要精确测量，并根据温度场校核。3合拢段与 M18、M16 的模板一定要平顺，这样才能保证其线型。由于砼浇注采用一次成型，必须保证内模的强度及稳定性，防止爬模现象出现。4M18、M16 纵肋处的预留
10、缝可先凿齐，以确保梁体接缝的直顺从而保证主梁整体外观质量。5钢筋、砼、预应力施工严格按规范进行，由于采用一次灌注成型，更须防止底板出现漏捣或浆多、骨料少的现象。6临时刚性结构的预埋、连接、解除均由专门技术人员负责，保证其操作符合规范。7由于合拢时间在七月下旬，温度较高，最初设计所要求的合拢温度（16.5 。 C）不可能达到，要保证施工质量，需使设计参数和现场的各项参数尽量保持一致，为此，合拢参数经设计变更为 30.3。 3C，同时，可采取梁体洒水、箱梁内部放置冰砖等降温措施予以保证。五结束语本桥合拢段施工实现了误差+2mm 的高精度合拢，但是，本桥合拢段施工遇到的一大难点是高温合拢，高温合拢是一个新课题，这需要施工、设计、监控等相关单位共同努力以寻求一个合理的解决方法，本文仅提出该问题以供有识之士共同探索。
