摘要：对黄草乌江特大桥边跨合龙方案进行比较分析，探讨在地形陡峻、山高谷深、紧邻国道条件下，连续刚构边跨合龙设计、施工取消吊架的可行性，供施工参考。
关键词：土建工程师论文,连续刚构,箱形梁,悬臂灌注,合龙,施工方案,施工设计
1 工程概况
黄草乌江特大桥是国道主干线渝湘高速公路彭武段控制性工程，横跨乌江和319国道，大桥全长787.6m，分左右双幅。其中主桥为113+200+113m三跨预应力混凝土连续钢构。桥梁纵坡2.8%的单项纵坡，横坡设2%。箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，梁顶面宽12m，底宽7.6m，梁高为12-4m，梁底按1.8次抛物线变化。主墩高度109m和118m，钢构和引桥交界墩3号墩位于319国道旁高88m，6号墩高43位于半山腰上，地形陡峭。全桥总布置图见图1。
大桥主跨采用挂篮悬臂浇筑法施工，单幅共有2组悬浇T构，每组T构由0节段和26个对称悬浇节段组成，合龙段为1个长2m的中跨合龙段和2个长2m的边跨合龙段。
2 边跨合龙方案的提出
2.1 合龙顺序。大桥合龙分两次完成：第一次是中跨合龙，将两个单独的T构转换为一个带两个悬臂的超静定结构;第二次是边跨合龙，将大桥转换为三跨连续刚构。
2.2 边跨合拢段设计。原设计的边跨合龙方案为：在T构26个对称段完成后，对中跨合拢段(28号节段)进行水箱配重，边跨侧则进行相应配重。中跨合拢段顶推、混凝土浇筑、张拉、压浆之后悬浇两边跨27号块件，中跨跨中进行相应配重，悬浇完成后取消配重。然后将边跨挂篮改装成吊架，然后利用吊架施工边跨合龙段，现浇29号、30号节段进行边跨合龙。边跨合拢段总长9.53m。(见图2)。
2.3 变更边跨现浇合龙段方案的由来。主桥刚构边跨现浇合龙段原设计长9.53m，若采取一次性施工，因中跨已经合龙，形成超静定结构，其结构内力受气温、砼收缩徐变、基础沉降等影响较大，边跨长悬臂会产生上下扰动，因此，在砼浇筑至砼终凝阶段，在与27号节段交界面易产生砼裂缝，出现质量隐患;且采用在墩身上预埋三角牛腿支架进行一次现浇对交接墩偏载太大，对交接墩结构不安全，合龙吊架材料强度和刚度要求高，加工费工费时;且所需箱梁侧模、内模、底模数量大，需要重新制作，导致施工成本高，也影响整体施工进度。
2.4 新的边跨合龙方案。将9.53m的边跨现浇合龙段分成墩顶现浇段(3.5m)、边跨合龙段(2m)及利用挂蓝现浇(27+1)节段(4.03m)三部分进行施工。(27+1)节段砼方量为44.43m3，边跨合龙段砼方量为22.21m3，交界墩墩顶现浇段砼方量为86.42m3。具体实施如下：边跨27号节段悬浇完成后①中跨配载，利用边跨挂篮再向前悬浇一段(27+1)段，长度4.0m;浇注完成后挂篮不拆除，承重此部分混凝土重量。②同时在交界墩盖梁上现浇箱梁端头，长度3.50m。③最后采用吊架合龙剩余的2.0m。从而完成边跨长度9.53m的箱梁施工。(如图3)。
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3 新合龙方案的工况计算
该方案和原设计差别最大在于边跨挂篮再向前滑移浇注一段(27+1)号段，增加了一个悬臂施工的工况。(27+1)号段，一个节段长4.0m，体积44.42m3，自重1155KN。原设计在完成27号节段时边跨最大的压应力为15.2MPa，位于19号梁段下缘。若增加一个(27+1)号段，边跨最大的压应力(主要控制因素)为17.5MPa，满足设计规范施工阶段最大压应力小于0.7fck，的要求(0.7fck，=0.7×34.65=24.26MPa，取0.7fck，=0.9fck)。在张拉边跨底板钢束B1、B2后，施工阶段最大压应力为18.9MPa，满足规范要求。增加悬臂(27+1)节段，27号节段左截面处增加向下位移9.0cm，需要重新确定立模标高。
施工中合龙段底板前后横梁采用32b槽钢双拼，最大弯曲应力σmax=95MPa，最大挠度为fmax=13.5mm，满足要求。合龙段吊架上部纵向受力型钢在每侧腹板顶面采用双拼40b工钢，工钢支撑点一侧位于27号节段端头50cm处，另一侧位于盖梁上的现浇段上，靠近盖梁中心，跨度控制在7.0m。最大弯曲应力为σq=164MPa，剪应力为τmax=1.7MPa，最大挠度为fmax=17.5mm，满足要求。吊杆采用32精轧螺纹钢筋fPK=785MPa，设计4根，每根受力127KN，满足要求。
4 新旧方案比较
新方案最大的优点在于改善交界墩受力(原设计交界墩在边跨合龙时需设配重)，同时大大减少了一次现浇9.53m合龙段的施工难度。减少了施工中吊架、模型等投入，盖梁上的现浇段可以提前施工，加快了工程进度。
5 技术控制
5.1 边跨合龙时，中跨配重对施工过程中结构内力改善和线形控制有很重要的作用，是必要的。中跨配重原则按50%重量配置，在施工中应按照监控的指导，确定边跨立模标高。
5.2 合龙应在一天中温度较低时(如夜间零点左右)浇注混凝土，以保证气温上升时合龙段新浇注的混凝土在受压状态下达到终凝。
5.3 边跨合龙之前安装边跨合龙段劲性骨架，张拉合龙束设计拉力的20%，合龙边跨。待混凝土强度大于85%设计强度后，张拉合龙束设计拉力剩余的80%。
5.4 合龙段宜掺入微量铝粉做膨胀剂，以免新老混凝土的连接处产生裂缝。合龙段体积较小，该段混凝土必须一次完成。在混凝土浇筑完成后顶面宜盖海绵垫，箱内外以及合龙段前后1m范围内有专人洒水养护。
6 其他相关问题
6.1 黄草乌江特大桥在设计时为了使交界墩避开319国道，边跨长度进行了增加。但是交界墩紧临319国道，在施工中对国道通车安全采取了钢架防护。
6.2 现浇段施工在盖梁上进行，正好利用盖梁施工墩身上预埋的牛腿，在其上搭设脚手架作支撑，完成伸出盖梁部分的箱梁施工。
连续刚构、连续梁桥在采用悬浇施工时(除桥跨布置的特殊要求外)，从设计思路上亦可以考虑边跨取消现浇节段。尤其是地形复杂、地质条件恶劣地段，可以减少工程投入，且便于工程施工。
7 结语
总之，在增加非常小或不增加结构负荷的前提下，施工从节约工程投入，便于施工的角度出发，不能局限与设计规定的合龙段相应位置，而提出改变设计合龙方案，使其更加经济实用。
参考文献：
[1]JTJ 041-2000，公路桥涵施工技术规范.
[2]重庆交通科研设计院黄草乌江特大桥施工监控项目组.黄草乌江特大桥施工监控报告.
[3]JTJ O23-85，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[ES].
