秦沈客运专线桥梁综合施工技术(3)

四、秦沈客运专线跨阜锦公路特大桥

预应力砼连续箱梁施工技术

1.工程概况及特点

1.1工程概况

跨阜锦公路特大桥位于辽宁省锦州市实验开发区境内，中心里程为秦沈客运专线DK183+547.6，桥全长879.59m。连续梁部分为一联三孔48+80+48m预应力砼连续箱梁，全长177m，位于13—16号墩，主跨在DK183+532和DK183+561处分别与京沈高速公路匝道及阜锦一级公路交叉。

梁型为单箱单室，梁高自中支点处5.7m按圆曲线变化至端支点处的3.4m，在梁的中支点、端支点和跨中各设横隔板一道。梁体顶板宽12.4m，底板采用12-7φ5钢绞线，腹板采用7-7φ5钢绞线，横向采用4-7φ5钢绞线，锚具采用AM锚体系，竖向彩用φ25mm冷拉Ⅳ级粗钢筋。

连续梁分两个T构，共47个梁段，采用菱形挂蓝悬臂灌注法施工。合拢顺序为先边跨合拢，完成体系转换后中跨合拢。

连续梁自2000年5月10日开始施工以来，在各级领导的关怀和支持下，经过广大干部、职工的顽强拼搏，科学组织，精心施工，于2000年10月23日顺利合拢。梁部合拢精度及质量均满足设计和规范要求，多次受到部领导、秦沈线总指挥部的表扬。

1.2施工特点

1 、0#块梁高，体积大，钢筋密集，砼浇注振捣困难。

2、采用落地支架施工，对支架的刚度、可靠性要求严格，必须保证使用简便，易操作，拆装方便。

3、工期紧，同时又进入雨季，施工季节限制大，是整个秦沈客运专线的重点、难点、控制工程之一。

4、施工干扰大。该桥跨越一级公路，车流量大。施工时车辆通行净空小。

5、质量要求高。该桥距锦州市区仅13Km，并且前后不足百米内有三座公路桥，所以它不但成为锦州一景，而且也是铁路与公路建设质量对比的代表。

2.主要施工技术

跨阜锦公路特大桥连续梁面临着施工质量要求高，施工干扰大，施工工期短等不利因素。这些不利因素要求我们的施工组织设计，要有所突破和创新，才能确保连续梁的施工安全、优质、快速的进行。

下面结合现场实际来具体说明连续梁的施工技术

2.1 0#块的施工技术

0#块长12m，中支点高5.7m，砼圬工为233m3。0#块下墩身窄，墩顶无法设臵临时支座，给临时托架结构设臵带来困难；0#结构复杂钢筋稠密，管道纵横交错，这给混凝土的入模和振捣带来困难；

由于砼圬工量大，浇筑时间长，如果支架变形过大，就会造成混凝土初凝后开裂，这要求0#块支架的刚度要强，稳定性要高，同时要有必要的混凝土入模速度，以保证混凝土终凝前完成浇筑；同时0#块又是整个粱部受力最集中、最复杂的部位，是粱体最易开裂和出问题的部位，这更要求0#块要有好的整体性和抗裂能力。

2.1.1 临时支墩设计方案及特点

2.1.1.1 临时支墩设计要求：连续梁的临时支墩，在体系转换前是承受梁体自重、施工荷载、抵抗不平衡弯短的结构。设计单位对临时墩的施工设计要求：

①临时支墩承载压力要达到16500KN，考虑浇筑混凝土不同步，要求临时墩承受的锚固力达到2600KN，位于主墩两侧，距墩中心3m。

②设计先合拢边跨，后合拢中跨后。边跨合拢后即拆除临时支墩，完成体系转换。

③设计应考虑纵横风力影响。

④施工中，应严格控制施工荷载产生的不平衡力，否则应增加临时墩的锚固力。根据设计要求和现场的实际情况及以往我局在这方面的施工经验，在临时支墩的设计和施工上进行创新尝试。

2.1.1.2 临时支墩设计方案：采用钢管混凝土制作临时支墩结构

由于主墩墩身矮（分别为7、8m），顶帽比较窄，临时支墩无法落于顶帽上，而是坐落在基础承台上，工程量相对较大。同时本桥跨越一级公路和高速公路匝道，施工期间，需对道路进行管制，形

成对既有线路的干扰，所以安全、快速、文明施工是选择施工方案要考虑的一个重要方面。

钢管混凝土就是在薄壁钢管内灌筑素混凝土，钢管采用螺旋焊接管。钢管中的混凝土柱可防止管壁丧失局部稳定性，钢管可以阻止核蕊混凝土在纵向压力作用下的侧向膨胀和酥松剥落，使其处于三向受压状态，从而提高抗压强度和变形能力。由于钢管混凝土具有的工作特点，使其在应用上具有以下优点：

①钢管混凝土强度高，材料省，重量轻，塑性好，耐撞击；

②在施工中可减少施工环节，无需模板的安装、拆卸工作，节省劳力，提高工作效率，还有好的外观质量。

钢管直径的大小及壁厚的确定，应保证管本身的刚度和稳定性要求。钢管采用ф750mm×10mm，管内填充C40混凝土，每肢管内布臵3根φ32高强精轧运输线纹筋，承担施工不平衡力矩产生的拉力，使得墩与梁处于半固结状态。

2.1.1.3 临时支墩受力检算

T构每侧采用2根钢管混凝土柱，柱高11m，采用φ750mm×10mm 的钢管。

①φ750mm×10mm钢管混凝土截面特性

钢管截面面积：As=232.5cm2；钢管内核心混凝土截面面积：A C=4185.4cm2；

钢和截面惯性矩：I S=159160cm4;钢管内核心混凝土截面惯性

矩：I C=1393944cm4；

杆件含钢率：P=4t/K=0.053(t为钢管壁厚，D为钢管外径)。

回转半径I=18.7cm

长细比λ==29

式中μ——柱的计算长度系数，取0.5；

l——柱的计算长度，取1100cm；

②截面验算

钢管混凝土轴心受压杆件的承载力设计值按下式计算：

N=φ（f·A S+K〃F C·A C）

式中 N——轴向压力设计值；

φ——钢管混凝土轴心受压杆件稳定系数；

A S——钢管截面面积；

f——钢管钢材抗压强度设计值；

A C——钢管内核心混凝土截面面积；

F C——混凝土轴心抗压强度设计值；

K——核心混凝土轴心抗压强度提高系数。

根据杆件含钢率、杆件钢材型号、杆件混凝土称号及杆件长细比，与k、φ的相对应关系，查表可得φ取0.97，k取1.52。杆件承载力设计值

N=φ(fA S+kf C A C)

=0.97(170×103×232.5×10-4+1.52×8.5×103×4185.4×10-4)