２０１３年第１２期 黑龙江交通科技 Ｎｏ．１２，２０１３ （总第２３８期） ＨＥ ＬＬＯＮＧｄｌＡＮＧ ｄｌＡＯＴＯＮＧ ＲＥｄ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２３８） 某特大桥连续梁０＃块施工关键控制技术 李勇强 （邢台路桥建设总公司） 摘要：连续梁Ｏ 块施工质量好坏直接影响桥梁的使用和安全。结合某特大桥实体工程，详细阐述了连续梁 ０ 块墩梁固结临时支墩、模板和预应力等施工关键控制技术，可供同类工程施工参考。 关键词：特大桥；连续梁；施工 中图分类号：Ｕ４１６ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１３）１２－００８５—０１ １工程概况 进行预压，以检验托架承重能力、获得其变形值并消除托架 某特大桥梁长为２２７．８６＋１５８．８４ ｍ，中支点截面中心线 的非弹性变形。预压荷载等于０ 块钢筋混凝土和模板总重 处梁高为５．３ ｍ，跨中２ ｍ直线段及边跨¨．４２ ｍ直线段截 量的１．２倍。（３）内模、端头模安装。考虑箱梁内模、端头模 面中心线处梁高为３．２ ｍ，梁底下缘按二次抛物线变化，边 板采用自制定型模板， 块内梁体模板通用性差，采用小块 支座中心线至梁端０．７５ ｍ。主梁截面采用单箱单室、变高 组合钢模板拼装。组合框架拼模就位后，同外侧模用穿心拉 度、变截面结构，箱梁顶面宽１１．６ ｍ（防护墙内侧净宽 杆对拉加固，同时在可行的位置设置自撑体系。在端头模板 ８．２ ｍ），箱底宽５．８６ ｍ。箱梁顶板厚６５—４０ ｅｍ，按折线变 上割孔将箱梁接缝纵向钢筋伸入模板及在相应位置预留张 化。底板厚４Ｏ～１００ ｅｍ，按抛物线变化。腹板厚５０・。 拉锚具。 ８０ ｅｍ，按折线变化。全联在端支点、中支点及跨中处共设置 ２．３混凝土施工 １２道横隔板，并设置孔洞，供检查人员通过。 （１）混凝土浇注。混凝土浇筑第一层浇注底板至底板 ２连续梁Ｏ 块施工关键技术 倒角以上５０ ｃｍ左右，第二层浇筑腹板至顶板倒角交界处， ２．１墩梁固结临时支墩 第三层浇筑顶板及翼缘板。对于结构复杂、高度大、砼方量 临时支墩的作用是再施工阶段临时固结墩梁，承受悬臂 大的０ 块，经设计确定竖向施工缝位置及处理措施后分两 浇筑施工两侧传来的不平衡力矩。 次浇筑，以保证大体积砼的施工质量及０ 块托架及模板稳 连续梁主墩墩身前后方向各有２根（跨东莞水道连续梁 定性，保证施工安全。高性能混凝土是根据选择组成材料试 拱桥主墩两边各３根）钢筋混凝土圆柱实心墩作为临时支 验配合比，通过良好的生产、浇筑振捣和养护质量控制获得 墩，临时支墩直径为１．２ ｍ，主筋采用２２根‘Ｐ２０螺纹钢筋伸 所要求的性能。为提高混凝土的密实度和均匀性进而提高 入承台８０ ｅｍ，墩身浇注完毕后，支模浇注临时支墩。临时 混凝土的耐久性，应对粗骨料进行分级，采用５—２５ ｍｍ的 支墩上部沿顺桥向贯穿支墩预埋了２１４５ａ工字钢作为用于 级配坚硬耐久优质的碎石，并分５—１０ ｍｍ和１０—２５ ｍｍ两 支撑托架的牛腿横梁，且墩身和临时支墩上均预埋了占＝： 级储存、运输、计量。在浇筑混凝土前，需检查和控制模板、 １０ ｍｍ钢板，待拆除模板后，同面相邻两临时支墩之间，临时 钢筋、保护层和预埋件、预埋管等尺寸、规格、数量和位置，其 支墩与墩身之间设置２１２０ｂ槽钢横撑，２１１６ａ槽钢剪刀撑增 偏差值应符合施工及验收规范的规定，还应检查模板的支立 强临时支墩稳定性，剪刀撑之间、剪刀撑与横撑之间均用钢 情况。对于预埋件和预埋管，在浇筑混凝土时有专人负责复 板满焊。临时支墩顶部用Ｍ５０砂浆抹平至０ 梁底，用塑料 查并给于必要的保护，及时提醒现场现场其他人员注意，如 薄膜或油纸与梁体隔断，以便后期拆除临时支墩。 发现问题，立即设法纠正。混凝土由混凝土拌合站集中供 ２．２模板施工 应，有输送泵泵送入模。梁体混凝土浇筑采用斜向分段、水 （１）安装支架平台和底模板。临时支墩浇注完成后，在 平分层法从中间向两端浇筑，并在距梁端１／３的梁长范围内 预埋牛腿横撑处设置２１１４ａ槽钢、２１２５ａ工字钢的牛腿斜撑 进行交叉搭接；斜向分段长度为４ ｍ、斜向角度最好３０。一 并与牛腿的预埋钢板满焊连接，横撑各受力点加焊１ ｅｍ厚 ４５。为好，水平分层厚度不大于３０ ｅｍ。（２）混凝土振捣。采 钢板加劲板。从牛腿横撑向上依次设置顺桥向２１３２ａ工字 用插入式振动棒振捣，箱梁顶板混凝土标高采用专用模具进 钢垫梁、横桥向２１４５ａ工字钢横梁、顺桥向Ｉ３２ａ工字钢底模 行控制，赶压成型，二次收浆抹面。底板混凝土的振捣过程 板纵梁组成支架平台，Ｉ３２ａ工字钢底模纵梁和２１４５ａ工字钢 中，由于底板是倾斜的，浇筑时应避免重复振捣或是过振，防 横梁相交处坡缝用三角楔支垫平整。支架搭设完毕后，在平 止混凝土从高处往低处滑动，使得墩顶Ｏ 块底板厚度超出 台上安装由Ｉ１０槽钢背带与２ ｅｍ钢板组合成的底模模板及 设计要求。底板锯齿块体积较小且钢筋密集，用型号较小的 部分端模，为方便０ 块底模及临时支墩的拆除，在底模上 振动棒插入充分振捣。腹板混凝土浇注，由于腹板较高，浇 ２１４５工字钢横梁处预埋‘ｐ５Ｏ ｃｍＰＶＣ管，作为后期吊孑Ｌ。 筑时应分层、分段浇筑。顶板混凝土振捣时，钢筋、波纹管较 （２）侧模安装和预压。用吊装设备将加工好的侧模起吊就 密集，施工时应格外小心，避免漏振或是过振。现场应准备 位，一次支立并调整好模板的正确位置。模板底部采用倒链 几种不同型号的振动棒，配合使用。加强模板的稳定性的接 将两侧模板拉紧防止胀模，侧模顶部采用对拉螺杆将模板拉 缝的密合情况。特别是锚下混凝土，应充分振捣。由于钢筋 紧，对拉螺杆设置采用梅花型布置。由于在墩顶位置，０ 块 较密集，在振捣过程中应特别注意，不能漏振或是过振，漏振 梁体模板高架立较高，侧模安装时容易发生倾覆，现场吊装 可能导致施加预应力时梁体发生质量事故，而过振导致把预 时应特别注意安全。安装完毕后开始进行超载预压，由于较 应力波纹管振破，浇筑梁体混凝土时，水泥浆进入波纹管，直 多连续梁主墩０ 块位于水上或既有交通线路附近，比较适 接影响以后管道压浆的质量。混凝土振捣时，振动棒要块插 合采用常规的“吊装砂袋预压法”或“注水预压法”，考虑到 慢拔，每次振动至混凝土不再下沉、无气泡上升、表面平坦并 照实模拟箱梁荷载分布，各０ 块托架选择采用“吊装砂袋预 有薄层水泥浆出现为止，振捣时间约为２０—３０ｓ，防止过振 压法”。托架拼装好后，安装Ｏ 块底模、侧模，然后吊装沙袋 （下转第８７页） 收稿日期：２０１３—１０—０８ 作者简介：李勇强（１９８４一），男，助理工程师，主要从事公路和桥梁施工及管理研究。 ・８５・ 第１２期 郑晗，何山清：基于振动测量的大型桥梁结构健康监测方法 总第２３８期 结构出现损伤时，在损伤处结构的刚度会降低，此处的曲率 问题在理论和方法上有着类似性：结构损伤定位和量化相当 就会增大，从而引起振型曲线的曲率增大。由损伤出现前后 于结构动力学模型参数误差定位和修正。它们同属结构动 测试的位移模态振型，可数值计算得到各处模态振型曲率。 力学反问题，其中建模误差定位和结构损伤定位正是这类反 因此曲率模态的变化可以反映结构局部特征的变化，对局部 问题的关键和瓶颈。对于新建结构，由于建模误差、对结构 损伤敏感，可以用来确定结构损伤的发生和损伤的位置，是 参数估计误差等原因，理论解析模型和实际结构存在差别， 一种比较理想的损伤识别指标。 理论解析模型并不能真正反映实际结构，通过对实际结构进 ３．２应变模态方法 行测试，根据实测响应对模型修正，得到比较符合实际的模 位移模态反映了复杂结构的固有振动形态，代表其固有 型，从而对理论模型有一个正确的估计，以此作为新建结构 的能量平衡形式。应变是位移的一阶导数，对应于每一阶位 的基准模型。 移模态，则必有其对应的固有应变分布状态，这种与位移模 对于已使用了一段时问的结构，基于结构的基准有限元 态相对应的固有应变分布状态称之为应变模态。和位移模 模型和测试数据，形成约束优化问题，通过修正结构有限元 态一样，应变模态反映了结构的固有特征。Ｙａｏ等提出了基 模型，使其产生的数据与测量静、动力响应尽可能接近，求解 于应变模态概念的结构损伤检测技术。当一个结构受到损 得到修正后的模型，比较修正后模型和结构的基准模型，就 伤时，其力的平衡状态会发生变化，这种变化可以从测量结 能定量确定损伤的位置和程度。结构损伤的模型修正法主 构在损伤前后的应变模态来发现。内力重分布的程度反映 要包括矩阵优化修正法、子矩阵修正法、基于敏感性分析的 了损伤的大小，由于在损伤附近内力重分布最大，由此可以 修正方法和特征结构分配法等方法。 根据应变模态的剧烈变化来确定损伤位置。Ｓｅｒａｎ和Ｓｔｕｂｂｓ ４展望与结语 建立了用应变模态表示的估计损伤位置和程度的公式。应 （１）如何较好地利用损伤结构的非线性响应特性；（２）提 变模态对结构的局部变化如开口、裂纹等非常敏感，更有利 出如何优化配置传感器数量及位置的改进方法；（３）找出对低 于进行结构损伤的检测。文献指出，以应变（应变、应变模 损伤水平敏感的特征量；（４）提高区分不同因素引起特征量变 态、曲率模态等）为基础的损伤定位方法，明显优于以位移 化的能力，即区分损伤发生与环境和／或测试条件变化；（５）提 （位移、位移模态、柔度矩阵等）为基础的损伤定位方法。 出有效的统计方法判别结构损伤与否。 ３．３模态柔度矩阵方法 参考文献： ． 对于多自由度系统，柔度矩阵与刚度矩阵具有互逆性。 ［１］黄方林，王学敏，陈政清，等．大型桥梁健康监测研究进展 因此，柔度矩阵与结构静载荷和位移响应有关。由刚度矩阵 ［Ｊ］．中国铁道科学，２００５，１２６（２）：１—７． 可知，柔度矩阵的每一列表示了单位荷载作用下结构的各个 ［２］ 张瑞云．大型桥梁结构健康监测与评估技术的研究与应用 自由度的位移响应。Ｐａｎｄｙ和Ｂｉｓｗａｓ提出了用于检测损伤 ［Ｄ］．博士学位论文，南京：东南大学，２００８． 出现和损伤位置的柔度矩阵方法，其关键是柔度矩阵可由低 ［３］ 邵艳秋．环境激励下系统模态参数识别方法研究［Ｄ］．硕士学 位论文，南京：南京航空航天大学，２００８． 阶位移模态得到较准确的估计。一般来讲，基于柔度矩阵变 ［４］ 周晶．基于环境振动模态参数识别的随机子空间方法与应用 化的损伤识别方法主要是通过比较结构损伤前后柔度矩阵 ［Ｄ］．硕士学位论文，兰州：兰州理工大学，２００８． 的差别来进行损伤识别的，主要有柔度矩阵变化的直接比较 ［５］ 王慧慧．环境激励下桥梁结构模态参数识别方法的研究［Ｄ］． 法、单位阵检查法和刚度误差法。Ｙａｎ和Ｇｏｌｉｎｖａｌ由柔度矩 硕士学位论文，长沙：中南大学，２０１０． 阵求伪逆得到对应的刚度矩阵，结合这两个矩阵的变化定位 ［６］ 陆熙，霍达．应用曲率模态理论识别实桥模型损伤的研究［Ｊ］． 损伤位置。Ｐａｔｊａｗｉｔ和Ｎｕｋｕｌｃｈａｉ给出一个整体柔度指标来 土木工程学报，２００５，３８（８）：６２—６６． 推断公路桥梁的健康状态劣化，取测得的模态柔度矩阵的谱 ［７］ 丁阳，张玉峰，李忠献．大跨度空间网格结构的损伤定位［ｊ］． 范数为指标。 建筑结构学报，２００６，２７（１）：１６—２３． ３．４模型修正方法 ［８］ 张谢东，张治国，詹吴．基于曲率模态和柔度曲率的结构多损 基于振动的结构损伤识别和结构动力学计算模型修正 伤识别［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００５，２７（８）：３５—３７． （上接第８５页） 筋待下一梁段浇注后再张拉，以防止由于节段接缝两侧横竖 和漏振。在捣固时注意不要触到预留孔道及底模表面；在振捣 向压缩不均引起混凝土开裂。为尽量减少竖向预应力损失， 上层混凝土时，振捣棒插入下层混凝土的深度宜为５—１０ ｃｍ。 竖向预应力筋应采用两次重复张拉的方法，即在第一次张拉 采用插入式振捣器振捣混凝土时，插入式振捣器的移动问距不 完成１ ｄ后进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造 宜大于振捣器作用半径的１．５倍，且插入下层混凝土内的深度 成的预应力损失。同时应采取切实措施保证压浆质量。预 宜为５ｏ一１０ １１＂１１１１，与侧模应保持５０～１００ Ｉｎｌｎ的距离。应避免碰 应力钢束及粗钢筋在使用前必须做张拉、锚固试验，应进行 撞模板、钢筋及其他预埋部件。在箱梁腹板与底板及顶板连接 管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试，以保证预施 处的承托、预应力筋锚固区以及施工缝处等其他钢筋密集部位， 应力准确。预施应力采用双控措施，预施应力值以油压表读 在施工时应特别注意混凝土的振捣。尤其是在预应力筋锚固 数为主，以预应力筋伸长值进行校核。预施应力过程中应保 区。混凝土振捣完成后，应及时修整、找平混凝土面，待定浆后 持两端伸长量基本一致。 再抹第二遍并拉毛。（３）混凝土养护。梁体混凝土浇筑完毕后 ３结语 及时养生，混凝土的养护直接影响了梁体混凝土强度，以及由于 混凝土由拌合站集中拌和，罐车运输由混凝土输送泵泵 内外温差而引起的裂缝。 送到位。拌合站的拌和能力和罐车的运输能力，必须满足每 加强养护及通风散热工作，在养护早期应２４ ｈ进行不 小时９０ ｍ 。根据０ 块分段混凝土数量、罐车运输混凝土的 问断洒水，降低内外模板及混凝土温度，有必要时在箱室里 能力、混凝土振捣时间确定混凝土的初凝时问约为２０ ｈ，坍 安装工业电风扇，尽量降低箱梁内外温差。 落度约１６ ｃｍ。混凝土浇筑前后左右对称进行，分层厚度约 ２．４预应力施工 为４０ ｃｍ，浇筑前用水冲洗干净原墩顶混凝土，用水泡胀木 当梁体混凝土强度达到设计强度的９５％且弹性模量达 模板，防止其吸水，浇筑结束后，对箱梁内侧和外侧进行洒水 到设计要求后，且必须保证张拉时混凝土龄期大于５ ｄ，方可 养护。 进行张拉。张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试 块的试压报告为准。预应力分阶段一次张拉完成。预施应 参考文献： 力采用两端同步张拉，并左右对称进行张拉，最大不平衡束 ［１］ 申永利．临时固结支撑在客运专线铁路连续梁０ 块施工中的 不超过一束。张拉顺序为：先腹板束，后顶板束，从外侧到内 应用［Ｊ］．铁道标准没计，２００９，１４（１）：３７－４８． ［２］ 赵秀典，刘胜路．武广客运专线悬灌法施工连续梁线形控制技 侧左右对称进行。各阶段先纵向预应力束，后竖向预应力束 术［Ｊ］．铁道标准设计，２００８，（８）：２５—２８． 再横向预应力束，并及时压浆。横、竖向预应力张拉时应注 ［３］刘超群，李小年，杨孟刚．连续梁悬臂法施工控制［Ｊ］．铁道标 意梁段相接处的张拉次序，靠近梁段外端的横、竖向预应力 准设计．２００９，１５（１）：５７—６２． ・８７・
