大桥合拢段施工

　　摘要：大桥的合拢段施工是刚构梁体系转换的重要环节,对保证成桥质量至关重要，本文通过对特大桥合拢的施工工艺、质量控制等进行了论述，为特大桥合拢施工提供了经验。
　　关键词：大桥工程，合拢 ，施工设计
　　一、前言
　　本工程主桥上部结构为三跨预应力连续刚构箱梁，孔跨布置115+206+115m，采用菱形挂篮进行悬臂现浇施工。全桥共计3个合拢段，分别是两个边跨合拢段和1个中跨合拢段，合拢段长度均为2.5m，每边跨现浇段长10.51m。合拢段该处箱梁设计高度为4.5m，底板宽度为8.0m，顶板宽度为16.3m，腹板厚为0.5m，底板厚度为0.3m，顶板厚度为0.3m，横隔板厚50cm，合拢段砼总方量为34.9m3。
　　二、设计合拢要求
　　1.边跨合拢段
　　1.1.在完成悬浇24#块后，拆除两个“T”构的挂篮，采用支架施工完成边跨现浇段后，边跨合拢段同样采用支架施工；
　　1.2.架立边跨合拢段模板，绑扎普通钢筋，安装边跨合拢劲性骨架并将其焊牢；
　　1.3.浇筑边跨合拢段砼，拆除合拢劲性骨架，张拉预应力束，拆除边跨支架。
　　2.中跨合拢段
　　2.1.架立中跨合拢段模板，绑扎普通钢筋，安装中跨合拢，在悬臂端并将其焊牢，在T构悬臂末端共施加6000KN的顶推力；
　　2.2.在中跨两个“T”构悬臂端加配重（合拢段两侧水箱容水重量相当于合拢段所浇混凝土重量）；
　　2.3.浇筑中跨合拢段砼，边浇边调整合拢段两侧的配重，砼浇筑完毕时，T构末端上的配重全部卸去，养生砼至设计强度。
　　2.4.张拉预应力束，拆除中跨合拢劲性骨架，吊架。
　　三、合拢段施工方案
　　1.概况
　　清除箱梁顶面及内箱的材料设备，对于不需要的材料设备要全部清理到桥下，必须要使用的材料设备应堆放到箱梁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。
　　两个边跨合拢段应尽量做到同时施工，即合拢段的劲性骨架焊接、浇筑混凝土、张拉预应力束做到同步。
　　2.模板的就位
　　边跨合拢段与现浇段采用同一支架施工，可以直接在支架上安装模板。中跨合拢段的施工采用安装吊架之后施工中跨合拢段。中跨合拢段待24#块张拉压浆施工完毕后，遂开始拆除两个“T”构悬臂端挂篮（包括底篮），中跨合拢利用起吊的吊架，外侧模及底模支撑在吊架上，并锚固在24#块上。内箱采用门架作支撑施工顶板。
　　合拢段底模板采用方木和竹胶合板，设置在支架或吊架的分布工字钢上。内、外侧腹板模板均采用方木和竹胶合板，设置对拉杆，对拉杆间距不大于80cm。顶板也采用方木和竹胶合板。
　　合拢段模板和支架拆除需在预应力束张拉完成后进行。
　　3.钢筋、预应力管道的安装
　　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。对波纹管的定位需进行加密。
　　4.合拢段劲性骨架的安装和顶推
　　本桥合拢段劲性骨架为三条I45c工字钢，在24#块和现浇段腹板处和箱梁顶预埋，在晚上温度为17.5℃~22.5℃时，以20℃为最佳时施工焊接。同时，焊接时要采取温控措施，避免烧伤混凝土。
　　中跨顶推力大小为4000KN，并根据温度和悬臂时间进行调整，对顶完成后马上进行骨架锁定。对顶采用4个点进行，分别在靠近腹板和顶板板的三角肋上，每处顶推1000KN，对顶采用4个液压250t千斤顶。对顶时分级加载，每级荷载按设计顶推力的10%施加，对顶时各千斤顶保持均衡性。
　　骨架工字钢先焊接完成一边，在顶推后，立即对另外一边进行焊接固定。采用4个点同时焊接。焊接固定后撤掉千斤顶。
　　根据监控单位实际测量和计算，合拢环境温度达不到22.5℃，气温每大于1℃，顶推力增加40t。
　　5.砼浇筑及与预应力束的张拉
　　在一天中温度最低时间段，以20℃为最佳，砼浇筑前必须对模板加固情况及总体安全性、预埋件位置进行仔细的检查，确保施工安全，并且在4小时之内一次性浇筑完成。中跨合拢段浇筑砼时，边浇砼边同步等效卸载，即释放配重水池中的水。
　　每个合拢段混凝土方量为35m3，浇筑砼时采用一台泵机。
　　5.1.砼配合比砼配合比指标：
　　砼初凝时间：12小时
　　砼坍落度：18~20cm
　　泵送：和易性良好
　　5.2.浇筑顺序
　　混凝土浇筑采用1台泵机，在顶板模板上开口接入泵管到内箱。先浇筑底板混凝土，对底板进行压板处理之后，将泵管出浆口设置在顶板腹板处，由顶板下落混凝土浇筑腹板，最后浇筑顶板。
　　5.3.砼施工注意事项
　　①浇筑砼期间，应设专人检查支架、模板钢筋和预埋件等的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时处理。
　　②在浇筑砼过程中，还应随时注意使用插入式振动器时与模板、钢筋及预埋件碰撞所引起的松动、变形和移位。
　　③如浇筑砼的间断时间超过规定或前层砼已凝结，除按施工缝处理外，一律须待前层砼达到2.5Mpa后方可浇筑次层砼，否则在浇筑下层砼时，需插入前层砼5cm复振，保证砼层间接触良好。混凝土分层浇筑，每层厚度不大于30cm。
　　④插入式振动器的移动间距，不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模之间保持5～10cm，使上下砼结合牢固。
　　⑤模板开振动口，尺寸为30×30cm，每个相隔1m，振动后用辅助小锤在模板面轻敲，避免蜂窝、露筋出现。
　　⑥注意砼的养生，第一层浇注的底板砼要及时养生，防止开裂，砼全部浇注完后，待表面初凝后，全面积盖土工布养生；模板拆除时间和养生时间为7天。对于外侧采用土工布覆盖洒水养生。
　　⑦顶板混凝土浇筑完成后，需进行第二次收浆，防止面层出现裂缝。
　　待砼达到设计强度的95%以上，且龄期达到7天以后，拆除边跨劲性骨架，依次对称张拉纵向预应力束B09、B08、H04、B07、B06、H03、B05、B04、H02、B03、B02、H01、B01，应注意顺德、中山两侧同时对称张拉同号束。
　　中跨合拢后，依次张拉Z15、Z14束，张拉吨位为设计吨位的50%，拆除中跨劲性骨架后，重新张拉Z15、Z14到设计吨位，让后依次先后对称张拉Z13~Z01纵向束。
　　6.中跨合拢段两端平衡重的设置
　　施工以弯矩平衡为原则，在中跨合拢段两端配重。边跨合拢段施工完成后，在24#梁段上砌水池配重，放置于24#梁段顶板，以箱梁轴线对称均匀布设。每侧水箱的容水重量相当于合拢段所浇混凝土重量的一半。
　　在中跨24#块段加配重1，在锁定劲性骨架前调整合拢梁段两侧的标高，若两侧标高误差小则可不配；配重2主要是消除合拢段浇筑混凝土引起的变形。经监控单位实际测量，配重1设置在1#墩，重量为9t；配重2两边设置，重量为40t。
　　中跨合拢段混凝土方量为34.9m3，浇筑时间控制在3小时，每小时浇筑11.6m3左右混凝土，所以释放水的重量为每小时28m3左右。在所砌的水池内标记好刻度，采用控制流速的方法保证与砼浇筑同步。
　　7.中跨合拢段吊架施工
　　中跨合拢段采用下放挂篮和底篮后，起吊吊架对合拢段进行施工。在工作船上拼装好底板吊架，通过卷扬机起吊吊架至箱梁底。吊架采用贝雷片和型钢组拼，采用粗钢筋锚固在箱梁底板和顶板。在吊架型钢上铺设方木和竹胶合板作为箱梁底板。箱梁腹板外侧和翼板模板支撑在吊架和悬吊于24#块箱梁翼板上。
　　悬浇施工挂篮拆除后，中跨合拢段采用起吊吊架施工。吊架采用两组贝雷梁和工字钢组拼。合拢段长度为2.5m，两组贝雷梁之间的中心间距为3.5m，贝雷梁采用精轧螺纹粗钢筋横桥向悬吊于1、2#主墩的中跨24#块段。贝雷梁长度为18m，其上纵向铺设4.5m长的25#工字钢（或2[28）作为底模承重梁，工字钢上铺设方木和竹胶合板作为底板。贝雷梁采用45花窗组拼，工字钢和贝雷片之间采用骑马螺栓连接固定。
　　吊架在工作船上拼装完成，采用整体起吊的方法。在桥面设置2台卷扬机，工作船开至合拢段底，下放吊钩起吊吊架。提升至箱梁底50cm，在24#块段通过预埋孔穿过粗钢筋至贝雷梁底，将吊架锚固。箱内吊带设置3条吊带，在腹板外侧各设置1条，将吊架平面位置调好，顶紧在箱梁底，在吊架上铺设侧模，进行钢筋施工。
　　24#块段张拉完成后，桥面设置卷扬机2台，将4.5m长3I45工字钢作为起吊梁，搁置在中跨24#块上。在起吊梁中间绑穿钢丝绳挂住定滑轮和动滑轮。起吊时，下放动滑轮到装好吊架的工作船上方，将动滑轮固定在吊架两贝雷梁上，起吊吊架。
　　底板工字钢和方木布置参考现浇段底板布置图。
　　合拢段施工完成后，将吊架拆除，采用卷扬机下放至工作船。