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1、大节段现浇连续箱梁施工技术摘要:介绍了大节段现浇箱梁的施工工艺、砼配合比设计及线性和挠度的控制，并对具体情况提出了一些处理措施。关键词:大节段现浇箱梁支架合龙段预应力施工1工程概况天宁大桥是京杭运河常州市区段改线工程中的一座重要桥梁， 位于常州市东侧，是连接常州东部地区与市区的主干道，桥梁全长624m。主桥为避让运河驳岸采用左幅74m+120m+70m,右幅70m+120m+74m错墩布置的三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，主 跨跨越改线后的运河，边跨跨越运河河畔规划河滨道路。桥梁按上下行分离式两幅桥设计，间距1米。主桥采用单箱双室直腹板结构，三向预应力体系，混凝土标号为C60,横断面设计见图1
2、。 -b 咐 i 型3 a 1 启丁匚订i .33图1主桥箱梁横断面（单位：cm）主桥箱梁顶板宽16.5m，底板宽10.5m，翼板宽3 m。箱梁高度 跨中为2.6m,至距主礅1.5m处按圆曲线变化至6.8m。除在墩顶0#块处设3m的横隔板及边跨 端部设1.6m的横隔板外，其余部位均不设横隔板。箱梁在横桥向底板保持水 平，顶板设2%的单向横坡，通过腹板高度来设置。2 主桥变截面连续箱梁总体施工方案京杭运河常州段改线工程采用先造桥后挖河的方式， 天宁大桥桥址位于老 312国道。主桥一开始设计为挂篮悬浇， 后指挥部为了加快施工进度，根据现场 条件将主桥变更为大节段现浇。变更后，主桥一幅箱梁节段变为0
3、#块长18m，0#块两侧各有4个现浇段，梁段长度分别为13m、12m、12m、13m，边跨梁段13m（9 m），中跨及边跨各设长2m的合龙段。主桥主跨以主桥连续墩（7#、8#墩）为中心，向两侧对称、平衡进行施工 作业。施工过程中支架搭设及拆除顺序具体的施工流程如 下：连续墩梁固结，搭设 0#段支架并预压，分2次现浇0#段，张拉本节段钢束-搭设1#段支架，现浇1# 段，张拉本节段钢束，拆除1#段支架-搭设2#段支架，现浇2#段，张拉本节段钢 束，拆除2#段支架-搭设3#段支架，现浇3#段，张拉本节段钢束，拆除3#段支 架-搭设4#段支架，现浇4#段，张拉本节段钢束，拆除4#段支架-搭设边跨现 浇
4、段支架，现浇边跨现浇段（本段可提前进行）-搭设边跨合拢段支架，分别 现浇边跨合拢段，张拉边跨顶、底板钢束-拆除边跨现浇段及合拢段支架，解除墩 顶临时固结，安装中跨合拢段吊模，现浇中跨合拢段，张拉中跨底板钢束及合拢段钢束 T 拆除所有支架，成桥。主桥箱 梁0#块 4#块、边跨现浇段及边跨合龙段采用满堂支架现 浇，中跨合龙段采用吊 模浇注。除0#块采用二次浇注，其余块段均采用一次浇注。各对称块段混凝土的 浇注平衡、对称进行。先边跨合龙，在中跨合龙。在中跨合龙后桥梁由T形静定悬臂状态变为超静定状态，实现了体系转换。箱梁施工流程见图 2主桥施工流程示囂图? ft 士I- fi 鼻 t 1liMAMK.
5、 MMHBI-4IML1MrMAWJCLLLifrRAI -，MUMH.MR4- H： f 赴疋L LllilMit KUt 4.Fiiijrir a.mAhhAjLMJt竝華債釧tH刨泄A上各vt. ajUMtUltti 1鼻葩耳静 fML- MJ HMM If m U- 訂鼻昏比!1 |ftftMhfcttJU-U luiflitt.Htti. i.r s _su串昏Jf图2主桥箱梁施工流程图3混凝土配合比设计主桥箱梁采用C60高标号混凝土，属于大体积混凝土，其原材料 及配合比设计均 依据大体积混凝土施工要求进行。原材料选用：水泥为嘉新京阳P-H 52.5R硅酸盐水泥，碎石为溧阳产的花岗岩
6、，525mm连续级配 碎石，砂为长江中砂，粉煤灰为镇江谏壁发电厂产的 I 级粉煤灰，外加剂为上海 格雷斯ADVA152型高效减水剂，水为深 井水。其配合比为：水泥:砂:碎石:水:粉 煤灰:外加剂二 431 : 674 : 1103 :67 : 3.7 : 163 kg/m3。主要性能指标：坍落度为140mm180mm，和易性良好，可泵性良好，其7天抗压强度为60.2MPa, 28天抗压强度为74.2MPa。弹性模量为 4.34X 104 MPa。4 大节段现浇箱梁主要施工技术4.1 0#块支架现浇施工0#块长18m,中心梁高6.8m,底板厚0.9m,腹板厚0.8m，横隔 板厚3m,顶板 中部厚
7、0.28m，采用支架现浇施工。由于0#块位置管 道密集，预埋件及预留孔多， 结构和受力情况复杂, 高度高,自重大, 同时施工面狭窄,混凝土不易振捣施工,为 确保安全和施工质量，分两次浇注完成。第一次浇注高度高出腹板2cm,第二次浇 注至桥面标高。具体米取以下措施：(1 )按照底板T腹板T横隔板T顶板T翼板 的顺序浇注，分层厚度控制在 30cm40cmo (2)控制两次混凝土施 工的时间间隔， 同时调整好混凝土的水灰比以减少两次浇注混凝土的 收缩徐变差值；(3)将第一次 施工的混凝土面凿毛，确保全断面凿毛 及凿毛深度， 保证两次混凝土间的衔接。(4)在 0#块中隔板设置两道 冷却管，防止高标号、
8、大体积混凝土出现温度裂缝。(5)在 0#块中隔 板加厚处设置加密钢筋网，防止在隔板位置出现裂缝。右幅两个 0#块施工处于冬季， 混凝土浇注后采用一层彩条布和一 层土工布 形成挡风的保温层， 在夜间气温较低或气温骤降时箱室内用 炉子烧水养护。4.21#4#块及边跨现浇段支架现浇施工1#4#块及边跨现浇段全部采用一次浇注工艺，由于块段高度较 高，尤其是 1#块，块段中心梁高高达5.825m,模板支撑体系是关键。外模采用加工的大块钢 模， 10#槽钢做背带， 5mm 厚的钢板做面板， 采用侧包底的方式。内模采用 12# 工字钢做纵梁，支架底托坐在其顶 面。为减小内模支架在浇注过程中的变形， 适 当增
9、加底板钢筋之间的 支撑钢筋，同时将用小钢板作为支撑面的支撑钢筋加密焊 接在底板钢 筋和工字钢之间，与内模支架共同承受顶板的重量。在夏季施工中，适当调整混凝土的坍落度、水灰比，尽量避开高 温时段施工， 浇注后及时用土工布全梁段面洒水覆盖养护， 有效解决 了混凝土表面易产 生收缩裂缝的问题。4.3 预应力施工本桥因采用大节段施工， 同原来的挂篮悬浇小节段相比， 纵向预 应力在腹 板的锚固断面减少很多， 为增加锚固断面， 设计单位在腹板 内侧箱室内设计齿 块和在箱梁底板设计槽口以增加锚固断面， 每一节 段砼浇筑完成后，达到设计张 拉强度后，即进行预应力张拉，张拉顺 序为纵向 T 横向 T 竖向；下弯
10、索张拉顺 序遵循先长束后短束、先两 边后中间、对称的原则进行张拉作业。4.3.1 波纹管的定位及预应力筋的穿束严格按施工图纸提供的坐标定位波纹管， 按照曲线段 50cm 间距、 直线段 100cm 间距布置波纹管定位钢筋，防止波纹管偏移，各波纹 管接头保证接头长 度。浇注混凝土之前在管道中穿入比管道直径小 2cm 的塑料内衬管。对于长度 w 50m的管道采用人工穿束，长度50m的若人工不好穿，则用卷扬机及转向滑轮缓 慢将钢束穿入管道。4.3.2 预应力筋的张拉与压浆张拉前， 首先根据实验测得的钢绞线弹模修正设计伸长值。 张拉 时严格按 照图纸设计要求顺序对称进行。压浆采用活塞式压浆泵进行，压力
11、范围0.5 1MPa，持压时间不少于2min。浇注混凝土时在 管道的高侧埋 设排气孔，若管道较长，则可埋设多个排气孔，保证孔 道内排气畅通，从而保证 管道内水泥浆的密实度。4.4 合龙段施工合龙段作为梁体浇注的最后一个块件， 是连续梁施工的关键， 它 包含了线 形控制、应力控制、体系转换、合龙精度等一系列施工重点 和难点，因此合龙段的施工方案十分重要，按设计图纸要求，合龙段 采用先边跨、后中跨的合龙顺 序。边跨合龙段张拉合龙束后，拆除0#块的临时固结，完成结构的体系转换，最后进行中跨合龙段的施工。 4.4.1 合龙段支架及模板施工边跨合龙段直接采用支架现浇。 中跨合龙段采用精轧螺纹钢做吊 点，
12、型钢 做横梁及分配梁， 上铺竹胶板和方木， 形成合龙段施工吊架。4.4.2 合龙段临时锁定合龙口采用体外劲性骨架方式锁定，每个劲性骨架由双榀40#工字钢与两箱梁端预埋钢板焊接而成， 每个合龙口上下共设置 8 到劲性 骨架。锁 定前，对箱梁悬臂端进行 48h 观测，以便选择在气温较低、 温度变化较稳定时进 行合龙段劲性骨架的锁定， 焊接要求在环境温度 上升前完成， 为缩短锁定时的 焊接时间， 劲性骨架安装后预先焊好一 端，锁定时安排 4 台焊机同时对称焊接IIJLLJj另一端。4.4.3 合龙段混凝土施工合龙段混凝土的影响因素较多， 而且复杂， 在混凝土强度增长的 过程中， 将承受来自于纵向已浇
13、注梁段的拉、压作用，应尽可能缩短 合龙段施工周期。 在 合龙段的混凝土中加入早强剂和微膨胀剂， 使混 凝土尽早达到设计强度， 及时 张拉合龙段预应力束， 以防混凝土出现 裂缝。同时，为了保证合龙段施工时混凝 土始终处以稳定状态，在浇 注之前合龙段两侧采用砂袋压重， 并依桥面中线对称 加载至合龙段混 凝土的重量，在浇注混凝土的过程中，分级等量卸载。合龙段浇 注选 择一天中气温最低、 温度变化最小的时间， 这样可保证新浇注的混凝 土处 于气温上升的环境中，在受压状态下凝固。4.5 箱梁线形控制本桥箱梁线形的控制是一个难点， 影响箱梁线形因素有支架的弹 性变形、节段张拉引起的挠度及新浇混凝土自重引起
14、的挠度， 为达到 施工控制的最终目 标， 建立了一套完善的监控系统、 信息传递与运行 机制，以保证施工与控制之 间形成良性循环。 施工控制系统流程见图 3 施工控制系统流程图。现场采集的各项施工控制数据按照施工控制理论进行分析处理， 对施工过程 中的施工误差进行分析评价， 并根据实际情况给出施工预 拱度，从而确定下一节 段的模板标高。4.5.1 支架变形控制 将原地面硬化处理，支架搭到设计高度后，首先进行 100% 120%荷载预压，并进行过程观测，根据观测数据计算支架弹性变形 量。比较实测值施工控制计算们修整计算施工控制计并体系卜V段栈板标崗等施工現场理扬数丞采集设计参数监控方案施工控制信息
15、图 3 施工控制系统流程4.5.2 箱梁线性控制箱梁线形控制包括高程控制、中线控制和横向变形控制。高程测 量是重点， 每个工况都将引起主梁高程的变化， 这种挠度变形是否与 理论计算值相吻合，是 桥梁施工控制的主要内容之一。 箱梁三向预应 力张拉、温度、风等因素可能引起 主梁在横桥向产生位移，导致平面合龙困难，因此主梁中线控制也是桥梁施工控制的内容之一。1、0#块高程基点布置在桥梁节段施工过程中，以 0#块高程基点为参考点，测量其它梁段的高 程，这样可减少测量时间。主梁高程基点设置在每个主墩顶的0 #块上，此处高程受主梁施 工和温度影 响较小，可以保证控制基点的稳定性。0#块基准点的布置13个，以便基准点间相 互校核以及作为备用点。其中0点位于0#块中心，是主要的高程基点。岸侧 11.012 11 1013.620.0图1 0#块高程基点布置在桥梁节段施工过程中，每隔1个梁段应对0#高程基点进行修正。2、梁段测点布置梁段高程测点布置在箱梁顶板和底板上。在每一个梁段顶板距离前端临空面约5 cm处布设3个控制点，一个位于主梁中线，另外两个位于外侧腹板承托处。 这样可以观测箱梁横向变形以及是否发 生扭转变形，并
