武宜运河大桥悬浇箱梁合拢段临时锁定分析

武宜运河大桥悬浇箱梁合拢段临时锁定分析
申世峰， 孙灵芝 山东 济南 *&//)%5 4山东省交通工程监理咨询公司， 摘要： 结合江苏锡宜高速公路 !"# 标跨武宜运河 大桥悬浇箱梁的施工情况，对两种合拢段临时锁 定方案作对比，并通过理论分析和计算得出较优 方案。 关键词： 悬浇箱梁；合拢段；临时锁定 中图分类号： $%%&’% 文献标识码： ( 梁为单箱单室断面， 箱梁底板宽 1’%&0， 箱梁高度 由 &’/—*’/0， 左右幅不等宽设计。其中左幅桥桥 右 幅 桥 桥 面 宽 )*’-/0， 该桥原设计 面 宽 )-’1&0， 图纸采用上述第一和第四两种措施，即选择在日 最低气温下浇筑箱梁砼， 以及体内临时锁定。 原设计图纸采用四根对拼!*/ 在箱梁两侧腹 板上下各放一根， 合拢块两侧块件预埋短型钢， 合 拢时用劲性骨架对焊。 在图纸核查时， 施工与监理双方一致认为， 这 种临时锁定措施仅能够承受角变位产 生 的 弯 矩 ， 即合拢口两端的悬臂部分长度和截面都基本对 称。这种情况下， 在合拢的短时间内， 两端悬臂因 箱梁竖向温差产生的合拢口挠度基本相同。而在 合拢边跨时， 一端是膺架现浇梁等截面， 一边是悬 浇梁变截面，这种临时锁定措施就显出其局限性 及弊端。 （) ） 其锁定作用有局限性。不能有效地防止因 各种因素引起的上下挠动差产生的在合拢段两端 面的转角， 造成在新老砼面产生裂纹。两同一腹板 中劲性骨架上下中心间距 ./20 及 )/#20。 在合拢 段砼浇筑完成后，已完成块件在升温时跨中位置 会下挠， 降温时上挠。图 ) 是观测武宜运河桥左幅
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问题探讨
在江苏省锡宜高速公路，跨武宜运右。根据转动半径的倍数关系， 有可能出现的裂缝宽度为劲性骨架型钢的 )’# 倍， 并且箱梁砼顶面开裂后，劲性骨架型钢才会起作 用。 （* ） 锁定劲性骨架吸收部分预应力， 引起结构 恒载内力不同。 （+ ）施工不便， 实际施工时达不到
引言
合拢是挂篮悬浇箱梁的最 后 一 个 关 键 环 节 ， 在合拢过程中， 由于受温差、 砼的收缩及水化热、 已完成梁段砼的徐变、结构体系的转换及施工荷 载等因素影响， 合拢截面会产生挠度差和角变位， 因此， 需采取必要措施， 以保证合拢段的质量。
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通常采取的措施
（) ） 合拢口的锁定应迅速对称进行。在合拢口
膜可放置 *" —,"") 不等， 土工塑膜放置必须接至 槽底， 并用三根探撑杆捣入槽内沉淀的泥浆底部。 土工塑膜搭接不得小于 ,)。
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控制要点
为保证工程质量，必须对施工过程中的关键
工序进行严格检测， 为此制订了详细的检测标准， 加强对重点部位的检测、 检查、 控制， 避免可能出 现的质量问题。
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效果评价
为主跨 ./0 的挂篮悬浇预应力砼连续箱梁桥。箱
收稿日期： *//%"/%")+ 作者简介： 申世峰 （).--"） ， 男， 山东曹县人， 工程师。
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申世峰， 孙灵芝： 武宜运河大桥悬浇箱梁合拢段临时锁定分析 设计效果。这是因为型钢预埋在钢筋及预应力锚 垫板及螺旋加强筋集中部位，势必造成某一种功 能的损失，另外大多数类似桥梁类型腹板中设竖 向预应力， 给施工增加很大的难度， 并且劲性骨架 上开洞会大大损害劲性骨架刚度。 （& ） 浪费材料， 体内临时锁定型钢为一次性埋入砼中，而体外锁 定型钢可以重复利用。 相比较而言，以上体内锁定的种种弊端正是 体外锁定的优势所在。 （" ） 能有效地避免已浇块件 砼徐变、 温度应力等造成的拉、 压、 扭转等 对 新 浇 砼产生的各种破坏。 （!） 由于在箱梁体外施工， 无 其它工序影响， 施工方便、 快捷有效， 不会 因 为 施 工困难造成功能性损失。 （* ） 节约投资， 由于型钢 可以重复利用， 大大节约了钢材。由此可见， 体外 临时锁定优于体内锁定。 为： 当升温 !, 时： 采用膺架法灌注砼， 中跨采用挂篮合拢。合拢时在 低温下进行， 当温度升高时， 箱梁两悬臂端将因温 升产生较大轴向力以及合拢口竖向温差产生角度 变化引起的弯矩， 可能将新浇合拢段砼拉裂。为克 服这一轴向力和弯矩， 采取对边跨、 中跨合拢段施 工改设体外刚性支撑。
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刚性支撑与箱梁连接 在合拢块两侧块件预埋 "+99 钢板，刚性支
撑与钢板焊接， 见图 ! 。 （" ）钢板尺寸选择 当作用力平行于焊缝长度方向时，根据焊缝 强度条件：
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外刚性支撑稳定验算 外刚性支撑采用 ("% 钢材，受力条件为两端
固定。
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式中： 取 :;<—压 杆 稳 定 限 值 ； >—杆 件 长 度 ， 取 !"$0"$?- 8 9!； *#+9； =—钢材弹性模量， (—惯性 @% ! 矩， 取 (3."!!0"$ 9 。 面 积 C. ("% 钢 材 容 许 应 力 A"B."5$0"$+- 8 9!； @& ! ； 容许压力 。 *$#+0"$ 9 ::!A"BC.’!, 根据以上应力计算得出刚性支撑受力及单根
("% ("% "!) 块 *#+ "#$
%#&’ ("% 与 预 埋 钢 板 焊 接 "!) 块
图 !
左幅桥边跨合拢锁定刚性支撑横向布置示意图
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山东交通科技 另 计算得焊缝长度 $% 为 &’()，用两条焊缝， 外考虑施工误差， 钢板长度取 *"()， 宽为 +"()。 预埋型钢选择 （! ） 根据焊缝及型钢抗剪强度选择一块预埋钢板 上焊 # 根 +"() 长 !," 型钢， 另外， 验算锚固力满 足要求。
+ 号墩 )* 号块宜兴端的高程数据。 根 据 实 测 结 果 ， 日 温 差 13 时 上 下 挠 度 有
)*’)/& ! ! ! ! # 1 . )/ )) )* )+ )% )& ))#
（3 ） )1
高 )*’)// 程 )*’/.&
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图 ) +6 墩 )*6 块高程变化图
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应力计算 当合拢口一端支 座 固 结 约 束 结 束 后 ， 其端梁
可设支座滑动， 此时合拢口刚 性 支 撑 的 受 力 情 况
-./012-3
式中： -—合 拢 时 刚 性 支 撑 所 受 压 力 ； /—合 拢跨半跨及相连伸缩梁段的自重； 1—支座摩阻系 数，对盆式支座取 $#$+ 左右； -3—预应力临时张 拉束的预压力， 对此取值为边跨顶、 底板各张拉两 束， 张拉力为 $#&’"4.$#&’0$#5’673。
各焊缝的总和。
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("% 设计承压 ’!,。
左幅边跨合拢： -" 为 ’+’,，共用 "! 根 ("% 作 为外刚性支撑； 左幅中跨合拢： 共用 "! -! 为 &&5,， 根 ("% 作 为 外 刚 性 支 撑 ； 右 幅 边 跨 合 拢 ： -* 为 共用 "! 根 ("% 作为外刚性支撑； 右幅中跨合 ’$$,， 拢： 共用 "$ 根 ("% 作为外刚性支撑。 临 -& 为 *5’,， 时刚性支撑底板设 % 个， 顶板设 & 个， 右幅桥中跨 临时刚性支撑底板设 + 个， 顶板设 & 个。
国道 !"’ 线东绕城线工程竣工通车后，经现
场检测， 路基整体无明显下沉， 无透水 现 象 ， 防渗 效果有效， 达到了预期的目标， 该项技术在该地质 情况下的运用是成功的。工程实践表明， 该项技术 在公路防渗、 防水处理方面有着较强的实用性， 值 得今后在同类工程中推广应用。
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参考文献：
!""# 年第 # 期
纹， 实践证明采取的措施切实可行， 且操 作 方 便 。 由于型钢较小， 可人工搬运， 既解决了河中央吊装 设备的困难，又降低了成本，缩短了单项工程工 期。
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结语
全桥合拢结束后，所有合拢段无任何受力裂
-.-"#,/!"""0 公路桥涵施工技术规范 12］
（上接第 ," 页） 过高易漫溢， 造成地面承载力减低， 过 !"() 左右， 低上部槽孔无法护壁，易造成坍塌；增加缓冲装 置， 减少开槽机震动； （! ） 泥浆护壁： 在开槽的同 时， 由泥浆机同步向已开挖的沟槽内注入泥浆， 以 保护槽壁不坍塌，注入泥浆的稠度与成份视透水 地层的结构与地下水位调整。当开挖地层是砂层 时单纯注入泥浆， 当开挖地层为砂夹河卵石层时， 泥浆中掺加适量的工业碱，当开挖地层为较大粒 径的河卵、 漂石时， 泥浆中掺加适量的澎润土。同 时要保证槽内泥浆有足够的侧压力向外渗流。 （+ ） 防渗膜的铺设：土工塑膜订做宽度为比开槽深度 宽 ,0’—!) 左 右 的 土 工 塑 膜 ， 将 多 出 的 ,0’ —!) 延伸至路面二灰碎石基层上面，一为防止路面水 渗入路基主体， 提高整体防渗效果， 二为固定土工 塑膜。铺塑时可采用连续下膜的办法， 每卷土工塑
合拢块
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取砼单位重为 !#+, 8 9*， 由此算出： 左幅边跨合 拢： 左幅中跨合拢： 右幅边 -" 为 ’+’,； -! 为 &&5,； 右幅中跨合拢： 跨合拢： -* 为 ’$$,； -& 为 *5’,。