宽幅悬浇箱梁施工特点及质量控制要点
谢文华
【摘 要】本文结合整体宽幅桥面宽30m单箱四室的的苏南运河南津桥,从宽幅箱梁采用三角挂篮施工的特点与施工工艺进行介绍,阐述了宽幅悬浇箱梁采用三角挂篮结构的施工工艺及相关质量控制要点,为同类宽幅悬浇箱梁桥的施工提供了借鉴. 【期刊名称】《门窗》 【年(卷),期】2015(000)010 【总页数】3页(P121-123)
【关键词】宽幅箱梁;三角挂篮;质量控制要点 【作 者】谢文华
【作者单位】江苏省交通工程集团有限公司 【正文语种】中 文
苏南运河南津桥主桥采用（57+95+57）m矮塔斜拉桥，箱梁顶宽30m，本桥采用塔梁固结、塔墩分离的结构体系，墩顶设支座。
主梁采用C50混凝土，主梁采用单箱四室截面，主桥箱梁梁底线形由平直线和曲线段组成，曲线段按圆曲线变化，平直段梁高2.6m，中支点根部截面梁高3.8m，箱梁顶宽30m，其施工的关键点是整体宽桥面的设计以及全断面整幅悬臂施工，如下图1所示。
南津桥属于矮塔斜拉桥，斜拉桥属于组合体系桥，支撑体系以拉索受拉和索塔受压为主。矮塔斜拉桥的主梁一般承受桥梁的恒载，斜拉索承受活载，矮塔斜拉桥主梁
仍采用后支点挂篮施工。在浇筑块件过程中，挂篮的受力体系与斜拉索无直接联系，挂篮的锚点承受全部施工荷载，待一块件浇筑完毕达到一定强度后，纵向预应力钢绞线张拉完毕后前移挂篮，安装并张拉斜拉索后进入下一块件的施工。
主桥连续箱梁施工采用挂篮悬臂浇筑，因节段箱室多、砼自重大、横向宽度过宽、粱高渐变、全断面整幅一次浇注等因素，使得挂篮设计复杂、难度大、根据国内常用的平行桁架式挂篮、斜拉式挂篮、三角形挂篮、菱形桁架式挂篮等几种挂篮形式。针对本桥箱梁截面宽、箱室多、一次浇注砼自重大、整体的要求要求高，要综合各方面因素进行考虑，例如；考虑其的受力能力，施工便捷方便与否和经济条件等等，从而，选定挂篮结构为三角形挂篮，采用五片桁架梁组成。 2.1 挂篮主要设计参数
取梁段最大重量5#块重304.6 t；梁段长度4m；底板宽21.6m，翼缘板宽4.2m，最大底板厚度为55cm；最大顶板厚度为28cm；挂篮为无平衡重、自行式行走，重量118 t；挂篮工作系数（挂篮总重与最大悬浇节段重量之比）为0.39，挂篮设计为轻型三角挂篮，有利于挂篮的行走安全。 2.2 设计特点
⑴采用23m宽底模平台和5片主桁组成的三角挂篮全宽30m，目前国内属于超宽幅的，挂篮的前上横梁和底模平台按等变位的原则进行布置，每片主梁荷载基本满足总体变位协调。
⑵底板跨度21.6m，挂篮在行走过程中，底板横梁不可能设计的截面很大，为减轻底模平台自重，底模前、后下横梁设计为I45双拼工字钢，针对后下横梁在挂篮行走时刚度不足、变形过大的情况，本挂篮设计在下横梁下面增设一道双拼［40的纵向滑梁，减小了下横梁的跨度，下横梁的跨度由23m减小为11.5m，非常好的解决了超宽幅底板的强度及变形稳定的问题，前、后下横梁与纵梁连成整体，同时为了防止底模平台前吊带调整坡度时锚点拉杆受弯，采用了铰接结构以保证底模
与已浇筑梁体的密贴和满足后锚点拉杆的受力要求。
⑶为了提高效率、确保挂篮平行前移，采用同步行走的设计原则。行走前，将内、外模及底模平台与主梁分离，采用吊杆兜底托住后下横梁，利用5路同步油压千斤顶将5片主桁同步牵引移动就位，以防桁片扭曲或变形。
（4）挂篮施工时前支点的最大反力约85t。为避免主梁中室顶板受力破坏，中主桁的支点分布在腹板中线。 2.3 挂篮构造
该桥7#、8#主墩‘T”构采用宽幅挂篮施工，需2副挂篮。考虑该桥的结构特点并结合施工简便、安全的要求。挂篮设计为多桁架三角形挂篮。鉴于整体截面箱梁的宽度大，箱室多，主桁架采用5片三角形桁架。挂篮由主桁架、联结系、吊挂系统、底模平台、内外模系统、走行系统及后锚固系统组成。结构设计如图2、图3所示。
宽幅悬浇箱梁由于横向宽度大，单个块件砼方量大，预应力较多等特点，施工质量主要从混凝土防开裂、防倾覆、砼浇筑质量、箱梁线性、合拢段施工等方面进行控制。
①箱梁底板钢筋与腹板钢筋的连接应牢固，且宜采用焊接；底板上下两层的钢筋网应采用带钩的竖向筋进行连接，使之成为整体，防止底板混凝土在纵向预应力钢束径向力作用下导致崩裂破坏。
②悬臂浇筑施工应对称、平衡地进行，两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差不得超过设计规定值，设计未规定时，不宜超过节段梁重的1/4。悬臂段应全断面一次浇筑完成，并应从悬臂端开始，向已完成梁段推进分层浇筑。挂篮宽度大，施工中的加载方式和方法对结构的变形影响较大。因此在施工过程中，本着“由中至边对称、先底板，再腹板，最后顶板”，“先变形，后合拢”的原则进行每个节段的灌注。 ③预应力管道安装定位应准确，备用、长束管道要采取控制措施，保证在使用时能
达到有效性。由于主梁的浇筑是采取分段进行的，因此，接头段很多，为了保证方便接头损坏的跟换，采用的是选套管的办法进行，这样一旦损坏就可直接跟换；采用小于管道的硬管掺入其中，保证管道在浇筑时堵塞。
④浇筑混凝土前应安排专人对挂篮各部件栓结紧固情况，对挂篮的状况进行全面细致的检查，并复核标高轴线，对钢筋、预应力管道、锚具安装情况及模板情况作全面检查和验收。根据混凝土方量控制单个主墩两侧悬臂块件的浇筑进度，进度差别控制在不大于梁段自重的30%。浇筑时先远端后近端、预防底板八字裂缝的出现。 ⑤悬臂浇筑的施工过程控制宜遵循变形和内力双控的原则，以变形控制为主。悬浇过程中梁体的中轴线允许偏差应控制在0.5cm以内，高程允许控制偏差为±1cm。 ⑥对纵向预应力长钢束的张拉，张拉持荷时间宜增加1倍，防止因为长束张拉滞后效应影响张拉质量；当拉张度不满足要求时，要采取相对措施，选取补拉张措施，但过程力度不得超过设计时的范围，张拉时先张拉长束，后张拉短束。
⑦在采用一端横向张拉时，它的张拉部位应该在梁的两边交叉设置。竖向预应力的准确与否，对腹板斜截面主应力的影响极大，张拉时宜采用复拉的方式进行，复拉时间宜间隔一周以上，张拉质量以钢束的伸长值是否达到要求。
⑧竖向孔道，施工过程从下端的压浆孔压入，压力宜为0.3～0.4MPa，且压入的速度不宜过快。在封锚之前，要对锚透槽控进行护理，要给其上防锈剂，并使用低收缩混凝土浇注密实。
⑨挂篮前移时，需要在其后方设立止动装置，预防在移动阶段中失控；同一幅桥两只以上挂篮应同步前移；挂篮每前移50cm，暂停并检查中横梁和后横梁是否偏位。挂篮前移即将到位时，应调整挂篮的轴线位置至规定要求；前移就位后，应立即将后锚固点锁定，防止倾覆。
⑩悬浇箱梁合拢顺序严格按设计图纸中的要求进行。合拢施工前应对两端悬臂梁段的轴线、高程和梁长受温度影响的偏移值进行观测，并应根据实际观测值进行合拢
施工计算，确定准确的合拢施工温度、合拢时间及合拢程序。
（11）合拢段的锁定应选择温度最低和梁体温度变化幅度最小的时间段进行；其支撑及约束，应使其两端形成可以承受一定弯矩和剪力的刚结点，预防没有完成合拢之前就出现变形的问题。
（12）合拢段混凝土宜采用微膨胀混凝土，并在一天中气温最低且稳定的时段内浇筑，浇筑过程中，边浇筑边卸载配重；合拢段混凝土浇注后永久钢束张拉前，应尽量采取整跨顶部浇水降温等减少温差的措施，以免因梁体的内温度场分布不均匀，产生大的挠曲，影响合拢段混凝土的质量。
（13）合拢时在桥面上设置的全部临时施工荷载应符合施工控制的要求。对预应力混凝土连续梁，合拢后应在规定的时间内尽快拆除墩梁临时固结装置，按设计规定的程序完成体系转换和支座反力调整。
（14）张拉合拢钢束时间不少于7D，混凝土强度设计要符合要求。混凝土达到要求的强度和龄期后，应选择温差变化稳定的时段尽快张拉预应力钢束。 （15）做好已浇筑混凝土的养生工作。 3.1 悬浇箱梁线形控制
施工技术工序复杂、难度大、含有诸多因数，在进行施工时，要综合考虑挂篮弹性是否变形，混凝土的收缩是否有变化，温度应力是否满足等等因素，这些条件是否精准，直接影响到施工的质量。
1）采用钢支架体系在加载后将产生弹性变形和塑性变形，对梁段的高程有着直接的影响，采取的控制措施；对其进行预加载消除变形，在模板安装时，底模高需抬高，使其的抬高值和弹变得质相对。
2）为保证立模保证有效依据，要对挂篮进行等效预加载消除其非弹性变形，测定其弹性变形。
3）严格对质量控制。在施工阶段中，对材料的使用质量要严格管控，对机器要定
期校对，在张拉时候要采用张拉力和伸张力的双控。张拉时间要在混凝土达到可张拉范围时进行。要精准控制混凝土的配合比、坍落度参数，从而保证混凝土的强度、弹性都符合设计要求，以此来达到线型的控制的目标。
4）科学测量。利用科技软件对影响施工位置的有关因素进行计算作为理论依据，在连续墙进行测量时，要采用高精度仪器，通过测量得出结果进行分析，按照分析结论进一步判断整量段的预留度值，使其达成“动态”控制。
5）两头施工，将移动挂篮的距离差距保持在1米的位置以内，移动的速度不得大于0.1m/s，在施工时要将保保险措施安排妥当。
6）线形控制软件是以有限元法和预应力混凝土结构设计的有关理论为基础，通过与两者的对比分析，计算其的预应力在施工中的各项内力与变形；由梁体的本省重量、施工荷载产生的内力及变形；由于张拉合拢段预应力束而产生的内力和变形；由于预应力损失而产生的内力和变形。 3.2 合拢段的控制
1）采用体外劲性骨架临时锁定，预防裂缝的产生，焊接阶段要快速完成，焊接过程要将湿水布袋在预埋件上铺盖，预防高温烧伤。
2）要在低温条件下进行合拢，保证合拢混泥土阶段处于受压状态。
3）在合拢段悬臂端压重，分别为1/2合拢段混凝土重，在浇筑过程中与其一起卸载，保证合拢段位置处于稳定状态。
4）在混凝土达到设计强度和龄期要求后，即进行张拉，防止混凝土开裂。 5）梁顶采取覆盖或洒水降温，降低梁体内部温差。
社会的发展和人类的需求对宽幅悬浇箱梁施工的可靠性提出了新的要求，而科技发展水平的局限性又使宽幅悬浇箱梁可靠性存在一定问题和不足。在今后的研究实践中，要针对影响可靠性的因素，借鉴先进经验，加快科技进步，创新研究方法，提
高宽幅悬浇箱梁施工技术的可靠性，推动我国建设的现代化发展。
【相关文献】
［1］雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计.北京人民交通出版社.2000年 ［2］公路施工手册（桥涵篇）.人民交通出版社.2001年
［3］韩叙领，等.公路装配式钢梁桥桁架挂篮施工技术的改进［J］.华北水利水电学院学报，2002（2）
