连续刚构桥合拢段预顶推施工技术

连续刚构桥合拢段预顶推施工技术

摘要：本文以文昌大桥为例，对连续刚构桥合拢段预顶推施工技术作了详细阐述

关键词：连续刚构桥；合拢段；预顶推；施工技术

Abstract: this article with the wenchang bridge for example, closed to continuous rigid frame for pushing the construction technology are described

Keywords: continuous rigid frame; Fold section; The pushing; Construction technology

1、扬州市文昌大桥概况

扬州市文昌大桥全长632米，跨越京杭大运河主航道。主桥采用78+126+78m变高度预应力混凝土连续刚构，桥面宽45.6m，主桥横向由南北两幅桥组成。单幅桥采用单箱双室直腹板截面，顶板宽22.3m，底板宽15.3m。箱梁采用C50砼，并设置三向预应力体系，纵横向预应力采用Фs15.24高强低松弛预应力钢绞线和群锚体系组成，竖向预应力采用高强精轧螺纹钢筋和轧丝锚组成。

2、预顶推施工

中跨合拢前在中跨悬臂端部施加一个顶推水平力，对改善墩身受力状况有很大的益处。通过合拢前在中跨合拢段两侧施加顶推力，可产生与恒载弯矩反号的墩身弯矩，同时通过使墩身发生向外的水平位移，从而导致外侧墩柱轴力增大，内侧墩柱轴力减小。

实际操作时采用千斤顶在中跨合拢段之前施加水平推力，然后焊接合拢段劲性骨架，再拆除顶推用千斤顶，即可将顶推轴向力存储于梁内。

以文昌大桥为5号墩例，在中跨合拢前千斤顶顶推4000KN，，顶推力合力作用点在重心位置（竖直向距梁底1.342米），实现顶推位移2.9CM（远离中跨跨中），墩顶墩底截面应力：西半幅桥墩墩顶截面西侧边缘受压区混凝土压应力óc=7.43MPa,东侧边缘受拉钢筋拉应力ós=17.95MPaó,墩底截面东侧边缘受压区混凝土压应力óc=8.07MPa,西侧边缘受拉钢筋拉应力ós=19.03 MPa ；东半幅桥桥墩墩顶截面西侧边缘受压区混凝土压应力óc=6.44MPa,东侧边缘受拉钢筋拉应力ós=21.49MPaó,墩底截面东侧边缘受压区混凝土压应力óc=7.27MPa,西侧边缘受拉钢筋拉应力ós=23.36MPa ；墩身将得到约8000KN的有利轴力差和11000

KN.M的有利弯矩，对墩身抗弯大有益处。

由此可见在合拢前在中跨实施顶推，如同施加预应力作用，是切实可行的；

3、主要施工工艺及方法

3.1合拢前的准备

3.1.1 预埋件施工

主桥块件浇筑至16号块件、以及边跨现浇段施工时，需在块件上按图纸要求预埋相应的合拢劲性骨架钢板、以及中跨合拢段中性轴上的顶推钢板预埋件，其预埋件尺寸、位置和规格严格按照图纸要求进行。

3.1.2边墩支座预偏

为了配合中跨合拢需要，对主桥4#、7#墩支座进行预偏，由于实际合拢温度与设计合拢温度有偏差，需对预偏量进行修正。具体修正计算如下：连续5日对气温的观察，白天最高平均气温约为15℃，黑夜最低气温平

均约为5℃，则日平均温度为10℃，则其收缩量为：△L=L*T*α=141*10/105=0.0141m，故对4#、7#墩支座设置预偏量为：4-1.41=2.59cm(远离跨中方向)。支座设置预偏后立即对支座进行锁定。

3.1.3挂篮拆除

将“T”构两端16#梁面上的挂篮，退至0#块进行拆除，消除外来荷载对箱梁悬臂端标高的影响。

3.2中跨顶推

顶推施工时应由顶推力、墩顶位移、墩顶墩底截面应力三项参数同时控制：

3.2.1水平推力：P=400t。注意施工时水平推力作用点在梁体中性轴上（梁底向上1,342m）。施加水平推力时采用三只最大顶推力分别为400t千斤顶同时进行施加顶推力。首先分别在16#块两个外侧腹板及中腹板的中性轴下方预埋一个牛腿，以托住用于顶推的纵向承压钢管，纵向承压钢管就位时两侧中心要保持一致，同时紧贴梁体预埋钢板，再利用三个千斤顶分别固定顶住承压钢管。顶推力施加前需对每个千斤顶所施加力进行平均分配,每只千斤顶施加力按照133t控制，施加顶推力时按照0→25%→50%→75%→100%的顺序分四级加载,提前根据油顶标定数据表计算各级应力所对应的油表读数，张拉时并分阶段观测墩顶偏移量，达到设计顶推力时与设计要求的位移控制数据对比，做好相关记录,以便最

终确定劲性骨架焊接固定的时间。施加顶推力时考虑到力传递的滞后效应每级加载时间间隔控制在5-7分钟（见下顶推构件一般构造图）。

3.2.2墩顶位移：顶推施加力时派专人负责观察墩顶位移量。墩顶位移量是关键控制点。墩顶位移量的观测，考虑到顶推时单独T构整体位移的同步性以及两侧T构同时受力时位移的对称性，因此在中跨合拢段两侧对称的16号块件外侧腹板顶面沿横断面方向(距离梁端50cm)布设预埋两个钢筋点并做相关标识，直接用钢尺量测控制。为确保5#、6#墩顶顶推后位移量控制的准确性，分别在5#、6#墩顶中心位置设置观测点，通过在另外半幅墩顶位置架设全站仪观测两设置观测点的位移作为参照对比依据。

3.2.3墩顶墩底截面应力控制：在顶推时需要监控单位配合观测主墩墩顶墩底截面应力,具体的要求如下：

墩顶墩底截面应力（扬州侧主墩）：西半幅桥墩墩顶截面西侧边缘受压区砼压应力为7.43Mpa，东侧边缘受拉钢筋拉应力为17.95Mpa；墩底截面东侧边缘受压区砼压应力为8.07Mpa，西侧边缘受拉钢筋拉应力为19.03Mpa.

墩顶墩底截面应力（江都侧主墩）：东半幅桥墩墩顶截面西侧边缘受压区砼压应力为6.44Mpa，东侧边缘受拉钢筋拉应力为21.49Mpa；墩底截面东侧边缘受压区砼压应力为7.27Mpa，西侧边缘受拉钢筋拉应力为23.36Mpa。

以上三点是相辅相成的，三个参数同时控制。当顶推施工结束的同时立即对两侧边跨内劲性骨架进行同时锁定。在顶推前先将边跨劲性骨架就位，然后临时点焊16#块件劲性骨架，待施加顶推力稳定并达到设计要求后迅速焊接固定边跨现浇段侧。待边跨骨架焊接固定结束后，安排一组人员解除支座的临时锁定，另外一组人员就位固定中跨合拢段劲性骨架。

3.3边跨合拢段施工

边跨合拢段的支架搭设根据边跨直线段现浇支架向前延伸，在悬浇筑16′#块件节段预留孔用吊杆连接两根45#双拼工字钢支撑纵梁贝雷，再铺设完底模及侧模，拧紧吊杆螺栓使模板与16′#块结合紧密。支架搭设完毕经检查合格后，开始绑扎底腹板钢筋，布设底板预应力管道，安装内模，绑扎顶板钢筋及预埋顶纵、横向预应力束，并固定竖向预应力钢筋；

在一天中最低气温时且梁体温度均匀时，开始边跨合拢段混凝土浇注；