连续刚构顶推施工

白果渡嘉陵江大桥合拢段预顶推施工技术

薛立强

陈宇啸

杨

雷

张中伟

白果渡嘉陵江大桥是国道212线四川武胜（川渝界）至重庆合川高速公路的主要控制性工程。白果渡嘉陵江大桥全长1433.78米，采用10×40+130+230+130+13×40跨径布臵，其中主桥全长490米，主桥上部结构为三跨预应力砼连续刚构桥，跨径设臵为130m+230m+130m。引桥为23跨40米预应力砼T梁，该桥设计桥面全宽24.5米，分左右两幅，主桥每幅采用单箱单室截面，主桥箱梁为三向预应力结构。主桥箱梁中跨合拢段长度为2米，在桥纵向中跨合拢段中间位臵，设臵一道30米厚横隔板，以消除底板预应力产生的径向力对结构的不利影响，确保箱梁的横向安全。

由于受降低工程造价及降低施工难度这两方面的因素影响，该桥两个主墩（11#、12#）被设计成了不等高的墩，墩身高度分别为43m、22m。对于连续刚构这样的结构，两个“T”构主墩的高度相差如此之大，这在国内同类型桥梁中也是极少见的，因此该桥的中跨合拢段施工就显得尤为关键。

1. 预顶推施工

预应力砼连续刚构在完成体系转换后，后期砼收缩徐变与降温效应相组合使两墩之间主梁有缩短的趋势，迫使墩顶向跨中方向发生位移，墩顶、墩底产生较大的弯矩，同时主梁受到砼纤维限制，在结构内部产生拉应力，对结构构成危害。通过计算分析发现，在边跨合拢后，如果能在中跨合拢前在中跨悬臂端部施加一个水平推力，将合拢段两端顶开一段距离，然后焊接合拢段劲性骨架，再拆除顶推千斤顶，这样即可将顶推轴力存储于梁内，顶推工艺类似预应力作用，施工切实可行。中跨合拢前顶推主梁示意如图1。

（图略）

2．中跨合拢段施工工艺

2.1中跨合拢段施工方案

中跨合拢段全长2.0m，该处箱梁设计高度为4.0m，底板宽度为11.0m，顶板宽度为19.0m，腹板厚为0.5m，底板厚度为0.32m，顶板厚度为0.25m，横隔板厚？，中跨合拢段砼总方量为m3。

中跨合拢段的施工方案一般有吊架法、挂篮抬浇法及落地支架现浇法，由于中跨合拢段所处地理位臵及现场的施工条件，本着降低成本及加快施工进度，采用已有挂篮作改动之后施工中跨合拢段

2.2中跨合拢段施工准备

清除箱梁顶面的临时荷载，对于不需要的临时荷载要全部清理到桥下，必须要使用的临时荷载应堆放到箱梁0#块横隔板顶上，尽最大限度减少对箱梁悬臂端标高的影响

2.3中跨合拢段模板安装

2.3.1底模的安装

在边跨合拢施工完成后，将中跨的挂篮继续向前滑行2.5米，利用前方30#对称梁段的预留孔（靠近合拢段端头），采用精轧螺纹钢将挂篮前下横梁锚固于前方30#梁段底板上，同时挂篮的后下横梁仍然利用30#梁段的预留孔及后下横梁的锚杆，将挂篮底模牢固地锚固于箱梁底板上。

2.3.2侧模的安装

在中跨方向的挂篮继续向前滑行的同时，挂监的侧模也同步前行，同样利用前方30#对称梁段的预留孔，采用精思螺纹钢将挂篮侧模锚固于前方30#梁段顶板上。

2.3.3内模的安装

采用两根3.0m长的小型横梁跨于中跨合拢段两端30#梁段顶板上，将内模支架悬吊，为内模支架提供支撑体系。

2.4挂篮的拆除

再利用挂篮将底、侧模滑移到位，并将模板系统锚固完成后，将“T”构两端30#梁面上的挂篮拆除，消除外来荷载对箱梁悬臂端标高的的影响。

2.5合拢前箱梁线型的控制

由于这种大跨连续刚构桥工艺复杂、技术难度大，施工中的恒载、活载、施加预应力、砼的收缩及徐变等因素使梁段标高难以控制。为此，我们抽调专业测量人员成立测量小组，配备精密的测量仪器采用高精度三角网重点控制，计算机模拟建模及监控主桥箱梁施工挠度和立模标高，严格控制体系转换过程，中跨合拢精度为：轴线偏差3mm，合拢高差6mm，完成满足设计和施工规范要求。

2.6中跨合拢段两端平衡重的设臵

平衡重主要有两种，即可变平衡重和不可变平衡重：

<1>、可变平衡重的作用为砼浇筑时，保持悬臂端荷载不变，即浇筑砼的重量与平衡重减少的重量相等。

<2>、不可变平衡重的作用为调节T构两端的平衡，另外可以减小可变平衡重的重量。

施工以弯矩平衡为原则，在中跨合拢段两端（即两个“T”构的两中跨悬臂端各设臵长方体水箱作为平衡重，水箱内有刻度，水箱放臵于30#梁段顶板，以箱梁轴线对称均匀布设。每个水箱的重量按合拢段所浇筑砼及施工模板的重量总和的一半计算。

2.7中跨合拢段的顶推

2.7.1

顶推位移观测点的设臵

为了准确测得中跨合拢段顶推时的相对位移和绝对位移，在29#梁段设臵测站点，另外分别在中跨合拢段两端的引桥上设臵观测点。

2.7.2中跨合拢段的顶推

在合拢段两端平衡重设臵完成以及其它准备工作就绪后，即进行中跨合拢段的顶推，顶推采用两点法（即：用两台200t千斤顶在箱梁顶板加腋处）对称、均匀地对箱梁中跨合拢段两端T构进行水平顶推。顶推力达到260T后保持千斤顶顶推力不变（即：保持油顶油压不变）。

2.7.3中跨合拢段的顶推位移

在中跨合拢段顶推力保持不变的情况下，在一天中温度较低时段进行合拢段劲性骨架的焊接，先将劲性骨架的另一端预埋钢板之间的间隙，在劲性骨架与预埋钢板之间酌情垫臵钢板，将劲性骨架上下横梁焊接牢固，随后安装、定位劲性骨架斜杆，采用同样的焊接工艺对斜杆进行焊接。最后进行合拢段劲性骨架焊封，封焊时四个水平杆应同时进行，并应保证在一天中温度最低时段进行。

2.9中跨合拢段的临时锚固

在中跨顶推力撤除后应立即进行临时锚固（防止温度变化将合拢段劲性骨架焊缝拉裂），按照设计要求，分别对称张拉顶板、底板临时锚固索（顶板两束，底板两束对称布臵），张拉力为设计张拉力的30%，作为中跨合拢段的临时锚固体系。防止中跨合拢段砼在浇筑完成后，连续钢束张拉之前砼开裂。

2.10中跨合拢段钢筋、预应力管道的安装

对砼施工缝进行认真处理后，即可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，并且又增加了横隔板及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的方式。

2.11中跨合拢段砼浇筑

砼浇筑前必须对模板加固情况及总体安全性、预埋件位臵进行仔细的检查，确保施工安全。