浅析连续梁体系转换施工技术

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摘要：本文以汉洪高速公路某高墩大跨度连续梁桥施工控制全过程为例,概述了结构体系转换技术在高墩大跨度连续梁桥施工中的应用,对连续梁转换技术进行了总结，供同类型工程施工时参考。

关键词：连续梁， 体系转换， 预应力， 合拢段， 桥梁施工

Abstract: this article with the han hong highway one high piers of long span continuous girder bridge construction control process as an example, this paper Outlines the structure system conversion technology in high piers of long span continuous girder bridge construction, the application of the continuous girder conversion technology is summarized, and for the same type engineering construction reference.

Keywords: continuous beam and system transformation, prestressed, fold section, bridge construction

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：

工程概况

体系转换技术对于悬臂浇注的桥梁结构，按照一定的顺序施工合拢和解除支座、0#段临时固结措施，将悬臂施工的静定结构转换为成桥状态的连续梁(刚构)。

本工程为第一合同段，起止桩号K5+520～K8+045，路线全长2.525公里，其中路基长341m，桥梁长2183.54m。控制性工程为江滩特大桥，主桥上部为（60+2×100+60）m的Ｔ构连续箱梁，单箱单室结构，箱梁顶宽16.25m，底宽8.0m,悬臂板长4.125m。下部19＃墩身为空心矩形截面，墩顶与箱梁固结。18＃、20＃为非固结墩采用实心矩形截面。引桥上部为标准的30m一跨预应力砼Ｔ梁，梁高1.8m,半幅宽度16.25m，三跨或四跨一联，先简支后连续结构。下部为双圆柱墩。主桥及引桥均为钻孔桩基础。为减少江上作业工作量，大桥非通航区域设计采用“先简支后连续”的施工方案，梁跨布置情况见图㈠。

图㈠ 梁跨布置

体系转换施工顺序分析

（一）逐跨连续悬臂施工

对于多跨连续梁从一端开始向另一端进行。逐跨连续悬臂施工经历了悬臂施工阶段，施工过程中需要有体系转换，这就是悬臂施工法的基本要点。逐跨连续悬臂施工可以利用已建结构在桥面上运输，帮机具设备、材料、预制节段的运输简捷。此外，每完成一个新的悬臂并在跨中合拢后，结构的稳定性和刚度不断加强。

（二）T构－单悬臂－连续施工

多跨连续梁的中段可以2~3个合拢段同时施工，也可以逐个进行。按这一程序施工可以使结构稳定，受力对称，并便于结构内力调整，但需注意当边段，B墩临时固结尚未释放之前为一端铰接，一端固接的超静定结构，此时张拉边跨的预应力筋时，将产生预加力的二次矩。T构－单悬臂－连续的施工程序常在3跨、5跨的连续梁中采用。

（三）T构－双悬臂－连续施工

此施工费用高，施工程序跳动，而且在结构呈悬臂状态时稳定性差，一端施工引起另一端产生较大的位移，因此较少采用。特别是在大跨和多跨连续梁桥中，应尽量避免使用这一施工程序，仅在小跨、少跨桥中，这些缺陷不很突出才能应用。

本工程采用第一制梁场从0＃台向44＃墩预制，第二制梁场从44＃墩向66＃墩预制。架设时一台架桥机由0#台向44#墩架设，在架完北引桥，主桥左幅合拢后将架桥机前移至南引桥，架设21＃至44＃墩T梁。另一台从44#向66#架设。

主桥先进行左幅箱梁施工，在左幅合拢后，将挂篮拆除移至右幅进行悬浇段施工。

连续梁体系转换施工关键技术问题

桥梁体系转换施工主要包括滑动支座约束解除、临时支座拆除（预应力混凝土连续刚构桥无临时支座）和后期预应力张拉等内容，其施工顺序应严格按照设计文件规定进行。在桥梁合拢段施工过程中，主梁由悬臂状态向固定状态转变，桥梁体系转换施工也同步进行，此时梁段是处于比较复杂的受力状态，其施工的好坏将直接影响到整个桥梁的结构安全和质量。

（一）预应力施工

主桥箱梁采用三向预应力体系，当已浇注砼强度达到设计的90％后即可进行张拉，张拉顺序按设计要求进行，根据预应力筋的所处位置不同以及要求的张拉吨位选择与之相匹配的张拉机具。具体包括纵向预应力、横向预应力、竖向预应力、压浆等。

（二）后张预应力砼T梁预制分析

主桥18＃、20＃墩承台上搭设临时支架进行0#块施工，等强张拉压浆后将18#、20＃墩支座临时锁定，利用三角挂篮悬臂对称施工B01～B12，A01～A12节段。在悬臂施工的同时，进行边跨现浇段施工，合拢A13段，解除支座临时锁定。施工19＃墩0#块，悬臂施工C01～C12段，合拢B13段，张拉合拢索，压浆、封锚，箱梁施工完毕。

主桥墩顶0#块施工支架采用φ100cm，壁厚10mm的钢柱作支撑，每墩设8个，在钢柱顶设牛腿，牛腿上架工字钢形成施工平台，在平台上进行0＃块施工，0＃块模板采用挂篮侧模。详见下图。

图（二）墩顶横断面图

三角挂篮由承重系统、底模系统、侧模系统（内、外）、走行系统，锚固系统组成。一个挂篮由两片三角形组合梁组成，主梁、滑梁、上、下横梁均采用型钢结构。合拢段共计8个，其中边跨合拢段4个，中跨合拢段4个。边跨、中跨合拢均采用挂篮底模及侧模系统进行。合拢顺序：先边跨、后中跨对称施工进行。合拢段混凝土在一天的最低气温时进行浇注，并尽可能短时间内完成。

本标段所有后张预应力砼T梁的预制均在自建的两个预制场内集中预制，第一预制场位于本标段起点处路基上，第二预制场位于南引桥右侧的芦苇荡中。T梁外模为整体钢模，根据横隔板间距进行分块，钢模面板采用5㎜钢板制作，∠65㎜角钢作加劲肋，接头采用橡胶压带，螺栓连接。

（三）合拢段A13、B13施工

1、边跨合拢

当边跨A12悬浇段施工完毕，将侧模滑梁前吊杆拆除，松开后吊杆，将侧模滑梁前移，从现浇段翼缘板预留孔穿入吊杆将滑梁前端悬吊。将挂篮前、后吊杆拆除，用倒链将底模、及侧模系统前移至合拢段，此时应将现浇段靠合拢段恻底模拆除一部分，以便挂篮底模前移就位。将底模前端支撑在现浇段支架上，后端锚固于A12段底板上。用千斤顶将底模前端打起，使其与现浇段底板砼底面密贴。

在合拢段一侧箱梁端面内预留钢板上焊接合拢段支撑钢管，焊缝的高度不小于6mm，焊接好后将套管及另一根钢管拧上并焊接于另一侧梁端的预埋钢板上。全部支撑钢管焊接完毕，张拉底板临时预应力束，绑扎合拢段钢筋，安装竖向预应力筋，接长纵向波纹管，立内模，浇注砼。

在砼的强度达到设计强度的85％时，拆除18＃、20＃墩支座的临时锁定，张拉相应的预应力束，同时在A8～A11节段设水箱，根据施工需要往水箱加水。详见下图。

图（三）墩顶合拢段立面图

2、中跨合拢段

19＃墩C12悬臂段施工完毕，采用与边跨合拢段相同的施工方法，将挂篮前移至合拢段，焊接合拢段支撑钢管，张拉相应的预应力束，安装竖向预应力筋，接长纵向波纹管，浇注砼。等强后张预应力束并逐渐放空A8～A11节段上水箱中的水。拆除边跨现浇段支架，至此整个主桥T构施工完毕。

（四）墩顶临时支座拆除

合拢段钢绞线张拉并压浆完毕，水泥浆达设计强度后，即可拆除墩顶临时支座(砂顶)，进行体系转换，如图㈣。临时支座由砂顶、水平移动千斤顶、滑动副、机座、钢垫板和橡胶缓冲垫等组成，其中水平千斤顶、滑动副和机座用于箱梁架设后精确调整箱梁位置。拆除时旋出砂顶下端螺帽，砂子流出，砂顶顶心落下，正式支座开始受力，从而完成体系转换。

图（四）临时支座结构示意

结论

连续梁桥具有无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重等优点。而先简支后连续梁桥的施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果，不但降低劳动强度，缩短工期，显著加快施工进度，且梁体质量易于保证。本连续梁桥从预应力施工、预应力砼T梁预制、合拢段施工及墩顶临时支座拆除等方面对转换体系进行了分析。

参考文献：

[1]王序森.桥梁上部结构的荷载、解析与构造[M].铁道部大桥局,1983.

[2]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社,2000.

[3]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001.

[4]周瑞泽.预应力连续箱梁悬臂浇筑施工技术[J].铁道标准设计,2007(8).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。