连续刚构梁施工技术

连续刚构梁施工技术（精选六篇）

连续刚构梁施工技术 篇1

主桥上部结构为(130 m+2×275 m+130 m)纵、横、竖三向预应力混凝土连续刚构柔性钢管拱结构,全长811.6 m(含两侧梁端至边支座中心线各0.8 m)。主梁为顶宽14.4 m(拱脚处宽15.5 m),底宽9.2~12.727 m,斜腹板斜率5.5∶1的单箱双室变截面箱梁结构,吊杆采用箱内锚固形式。

墩顶箱梁高14.5 m,跨中梁高4.8 m,主桥两端设置无缝线路温度调节器,轨底至梁顶设计为60 cm。道碴桥面,道碴槽宽均为8.4 m。两侧各布置1.5 m人行道,采用复合不锈栏杆。

箱梁中支点处梁高14.5 m,端支点及跨中处4.8 m,其中中支点处(梁高14.5 m)平段长11.0 m,中跨中(梁高4.8 m)平段长25.0 m,中间119.5 m长度变高段梁底曲线为圆曲线,半径为740.945 m。箱梁采用C60高性能混凝土。

主梁除0号块、S28号块在支架上施工外,其余各梁段均利用挂篮悬臂施工,先合龙边跨,后合龙中跨,且在中跨合龙段施工之前,在合龙段两侧梁段施加对顶力13 000 kN作为永久荷载,再浇注合龙段混凝土,实现全梁合龙,张拉中跨部分底板索MB1~MB3。

全梁共分177个梁段,根据梁段所处位置,边跨依次编号S1~S28,中跨M1~M30,合龙段S27、M30长3.0 m,其它悬臂梁段长分3.0 m、3.5 m、4.0 m、4.5 m、5.0 m 5种:箱梁除边跨直线段S28及11~13#墩梁结合块(M0、S0)在支架上施工外,其余各节段均采用挂篮悬臂浇注。悬浇梁段最重3 583 kN。

2 方案拟定及结构设计

宜昌长江大桥主桥位于长江主河槽,主桥跨度大,且为连续刚构梁,采用其他施工方案施工难度大,成本投入也很大,进度慢,结合工程实际特点,经过多种施工方案的可行性分析,经济效益对比,也为推动科技进步,提高桥梁施工技术,提高本标段工程施工质量,加快施工进度,拟定主桥M1~M30、S1~S27节段采用挂篮施工方案进行箱梁施工[1]。

挂篮采用通用的菱形结构型式,根据梁体实际尺寸,设计与之配套适用的承重结构。它既是悬浇箱梁的承重设备,又是极为重要的吊挂施工平台。悬臂的前端承担新浇筑梁段混凝土的重量,后端锚固在已浇筑的梁体上;在施工中,挂篮受力的情况和步骤必须符合设计要求,尤其是挂篮的稳定必须确保。根据主体设计要求,挂篮的自重(包括模板)不得超过1 500 kN,本挂篮自重1 540 kN,根据《铁路桥涵施工规范》(TB10203—2002)中规定挂篮增加重量应小于10%挂篮自重,所以挂篮完全满足主体设计要求[2]。

3 挂篮施工

3.1 菱形挂篮的组成及拼装

3.1.1 挂篮组成

主桥采用的菱形挂篮有3片主桁,整个挂篮宽约17 m(含外模支架),单只挂篮纵向长约15 m。由3片主桁构架、底模平台及限位系统、内外模吊挂系统、走行系统、锚固系统、内外模等7大部分组成[3]。

3.1.2 挂篮拼装

1)挂篮的制造和拼装应按设计图纸进行,挂篮加工后,对整个结构进行预拼装检查,办理签证,合格后方能运往工地安装。

2)挂篮主桁现场在主墩0号块梁面拼装,利用墩旁塔吊辅助起吊作业,先安装走道梁,再主桁架及其联结系,走行到施工1号块的位置时锚固于0块梁体上,再安装前上横梁,然后安装吊带;底模平台在船上组拼(11#、12#墩一侧在靠帮船上拼装,另一侧在铁驳上拼装,13#墩根据将来水位情况提前确定拼装方案),完成后浮运至1号块下方,提升就位,后端锚固,前端吊挂;主桁及底模平台安装完成后开始安装外侧模板及其支撑架和外导梁。

挂篮拼装程序:走道→主桁架→横联及平联→前上横梁、前吊挂及走行机构→底模后吊挂→底模平台及底模→外侧模→内模→脚手平台→其它构件。

3)对挂篮各杆件的栓接和电焊连接部位,在拼装前及拼装过程中,都必须进行仔细地检查,以保证杆件位置正确,结构连接可靠,且对主要部件不能随意进行电焊或氧气切割,其焊缝质量必须保证,螺栓连接必须牢固。

挂篮拼装完成后,对结构螺栓、焊缝、杆件数量、规格等进行仔细检查,并在检查合格办理签证后进行试压检查。

3.2 挂篮静载试验

刚构悬浇梁仅选取11#墩0号块两侧挂篮进行静载试验(12#、13#墩挂篮不做静载试验),以检验挂篮强度、刚度和稳定性,并测量取得挂篮结构的弹性和非弹性变形值,为挂篮立模提供试验数据。

挂篮静载试验加载重量按照规范规定取最终梁段节段的1.2倍进行压重,按照0→50%→80%→100%的顺序进行分级加载,并监测结构变形,测得数据与计算值进行比较,然后按照100%→80%→50%→0的顺序逐级卸载,并测量结构回弹变形量,根据实测变形值确定挂篮底模的预抬值。

3.3 刚构箱梁节段挂篮施工

3.3.1 模板安装

按照节段的构造尺寸,进行箱梁外模、底模、内模以及相应的支撑体系安装,在施工过程中,注意设置箱梁腹板内外模板之间的对拉结构,以克服箱梁混凝土浇筑时的侧压力,防止爆模。

3.3.2 钢筋绑扎

钢筋加工偏差应不大于:受力钢筋成型长度±10 mm,弯起钢筋起点位置±20 mm,箍筋尺寸±3 mm。

结构钢筋必须保证梁体能够承受预应力施加时所产生的荷载及预应力孔道、锚板的架立功能,而预应力孔道的成型质量则是施加预应力的基本保证。检查图纸结构钢筋,特别是横梁、隔梁、锚区等钢筋较密部位是否与孔道位置有所矛盾,调整时应以孔道位置为主。

钢筋成型与安装偏差应不大于:受力钢筋间距±7.5 mm;箍筋及构造筋间距±15 mm;保护层厚度±5 mm。

严格按图纸要求及施工规范进行,并注意相临两段梁钢筋的埋设和连接。

3.3.3 预应力安装

主梁纵向、横向预应力孔道均采用塑料波纹管成孔,竖向预应力孔道采用高频钢管成孔,其中纵横向管道采用抽真空压浆。

竖向预应力筋在每次预埋前均要对其位置进行复核以便挂篮走行至下一孔时走道梁能很好的与之相锚固。

对于长孔道,为了保证波纹管的制孔质量,纵向波纹管的接头应用比被接长的波纹管直径大一个号的波纹管旋入套接,两端用胶带缠包,防止漏浆。波纹管的接头每端旋入长度宜为该直径的2.5倍。所有预应力束后穿时,浇注混凝土前孔道内应穿直径合适的芯棒。

预应力管道在钢筋绑扎后安装,管道应保持顺直,位置准确,固定管道的定位网钢筋应与主筋焊接,定位网与波纹管用细铁丝捆扎,使制孔装置上、下、左、右均不能移动波纹管,锚下垫板,应保持同心,支承板面应垂直于管道轴线,管道中心在任何方向的偏差不大于6 mm。

腹板竖向直径ϕ32 mm精轧螺纹钢筋,下端为固定端,上端为张拉端。采取一定措施防止螺母滑脱。张拉端钢筋伸出锚具外200 mm。而用于固定挂篮后锚固的精轧螺纹钢筋,其露出长度按菱形挂篮设计图中要求办理。

在施工过程中,若预留孔洞或者钢筋与预应力管道相碰时,以预应力为主,适当调整孔洞或普通钢筋位置。

3.3.4 混凝土浇注及养护

主梁采用C60高性能混凝土,要求较高,在混凝土原料的选择、配合比、拌制上应严格按照要求执行,在浇筑前,试验中心应做C60高性能混凝土的实验,并出具试验报告,最终确定配合比。混凝土的初凝时间不小于15 h,混凝土龄期4 d要求达到设计强度的90%以上[4]。

混凝土浇筑采用输送泵泵送至桥面,底板混凝土通过顶板预留孔洞滑入,预留孔洞下挂设串筒,使混凝土不致离析;腹板混凝土从腹板内侧模板上预留的窗口送入,即混凝土从梁段顶面孔洞下来,通过溜槽送入两侧模板窗口,两侧腹板应对称灌注。浇筑时灌注顺序:先底板,再灌注腹板,最后灌注顶板,从悬臂端向接缝端进行。

混凝土浇筑前应对挂篮、模板、预埋件、吊带、精轧螺纹钢筋进行认真检查,清除模板内的杂物,并用清水对模板进行认真冲洗。C60高性能混凝土必须采用强制式搅拌机搅拌,在拌制第一盘混凝土时,为便于搅拌机持浆,保持水灰比不变,可增加水泥和细骨料用量10%。采用不低于42.5级的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。

考虑泵送,混凝土砂率宜为34%~44%,水泥用量不宜大于500 kg/m3。混凝土由前端向后端分层灌注,分层厚度30 cm左右,采用高频振捣器垂直点振,振捣操作严格按照施工规范进行。

灌注梁段混凝土时应水平分层,当混凝土自流高度大于2 m时,必须用溜槽或导管输送,在浇筑过程中严禁加水,以保证混凝土的质量。混凝土浇筑应在一天中气温最低时,快速、连续浇筑完成。

C60高性能混凝土浇筑完毕后,应立即用塑料布覆盖,并在混凝土终凝后立即洒水养护,养护期不少于14 d。端模拆除后,应将该梁段与前段混凝土结合面凿毛,并清洗干净;纵向非预应力钢筋采用搭接焊。

为使主梁施工达到高质量、高精度和高安全度,除要求混凝土强度达到90%以后方可施加预应力外,对已灌注的梁段,要求通过以下4个方面的检查校核后,方可进行下一梁段的施工:

1)箱梁截面各部尺寸以及中线误差必须满足施工规范的要求;

2)混凝土强度必须达到设计标号;

3)预应力的锚下控制张拉力和钢绞线的伸长量是否达到设计值;

4)实测挠度值是否与设计值相符。

3.4 挂篮前移及锚固

3.4.1 挂篮前移

在前一阶段预应力张拉完成后,进行挂篮前移。先将挂篮后吊带拆除,放松边吊挂及前吊带使挂篮下落一定高度,检查底板、腹板等部位,确保挂篮走行无障碍。

挂篮前移分2步进行:

第1步:将底模平台和外侧模临时吊挂在已浇梁段上→下降底模平台,脱底模和侧模→安装下一节段后挑梁→解除底模平台与后挑梁及前上横梁之间的联结→解除主桁后锚固,转换内、外导梁后吊点于走行吊环上→千斤顶顶推主桁架并带动前上横梁和内外导梁前移至下一节段施工位置→将挂篮主桁重新锚固牢靠。

第2步:安装后挑梁及其后吊点→挂篮底模及外侧模吊挂于外导梁上,沿外导梁前行到位→底模平台后下横梁锚于前节段混凝土底板上→将底模平台前下横梁重新吊挂于前上横梁上→后挑梁及走行吊环前移、重新安装到位→转换外导梁后吊点至后挑梁上,放松走行吊环使之不受力→收紧底模平台与外导梁之间的吊挂→绑扎底板及腹板钢筋,设置底板及腹板预应力束孔道→牵引内模到位,内导梁后吊点前移到位→将内模前、后吊挂转换至前上横梁和已成梁段上→绑扎顶板钢筋,设置顶板预应力束孔道→检查签证后灌注本节段混凝土[5]。

挂篮走行时的注意事项:第1步走行非常关键,现场技术人员、操作人员均要绝对的重视、负责,挂篮走道梁安放位置要准确,接头处要平齐无台阶,走道梁用竖向筋锚固。挂篮前移利用YC70千斤顶(40 t)顶推前行,上下游要保持同步,南北两挂篮要基本上对称前移,走行前,提前进行梁面中线的测量放线工作,并在走行过程中注意观测挂篮中线及走道方向,发现偏位后及时纠正,保持均匀同步走行,走行速度小于15 cm/min,在接近梁端10 cm处应减速,确保挂篮到位后符合要求。

2只挂篮移动时,为保持挂篮走行时的最小偏差,宜在下滑道上每20 cm画一刻度,便于观察,随时调整。挂篮走行时,应有专人统一指挥,为安全起见,在挂篮下滑道前端设限位装置,在后端设有溜绳保险。在拆除后锚固走行前,必须将锚固体系先转换到走道梁上。

U型地脚螺栓是走道梁的锚固件,主要平衡挂篮前端产生的倾覆力矩;地脚螺栓与后勾板受力大,挂篮走行时应特别注意观察后勾板和U型地脚螺栓,发现问题应及时处理。注意在浇筑混凝土时与空篮走行时的后支点受力转换,保证在浇筑混凝土时后勾板不受力,此时的倾覆力矩完全由锚固系统承受;避免主桁架锚固及挑梁预应力精轧螺纹钢筋及挂篮的前后吊带在施工过程中打火受伤,出现此类问题应及时更换,不能勉强使用。

3.4.2 挂篮锚固

挂篮走行到位后,应及时检查挂篮位置的准确,若发现有偏差应当尽快用手拉葫芦和千斤顶等调整挂篮平面位置的准确度,并将后锚固锚固好,拆除滑移设备,前支点加垫块垫实,安装并拧紧后锚设备,利用边吊带提升挂篮底模,收紧中吊带,调整底模位置及标高,安装外侧模。

挂篮锚固完毕后进行下一梁段施工。

4 结 语

针对该桥具体的结构特点,主桥采用挂篮悬浇施工方法,在保证安全的前提条件下,梁段施工质量明显提高,进度加快,节省了成本投入,使得资源得到有效利用,创造了良好的社会效益和经济效益。同时,施工过程中采取一系列的环保措施,保证了长江水不因施工而污染,从而使长江上游中华鲟培育水域国家级保护动物中华鲟生活环境未遭到破坏,做到了环保施工。

参考文献

[1]中铁第四勘察设计院集团有限公司.宜昌长江大桥设计图纸文件[M].武汉,2003.

[2]中华人民共和国建设部,中华人民共和国质量监督检验检疫总局.铁路桥涵结构设计规范[TB]10203—2002[S].北京,2002.

[3]中华人民共和国建设部,中华人民共和国质量监督检验检疫总局.钢结构设计规范.[GB]50017—2003[S].北京,2003.

[4]中华人民共和国建设部,中华人民共和国质量监督检验检疫总局.混凝土结构设计规范.[GB]50017—2003[S].北京,2003.

连续刚构桥及大梁施工控制要点 篇2

连续刚构桥及大梁施工控制要点

根据我国桥梁施工的现状尤其是连续刚构桥的施工现状,介绍了大跨度连续刚构桥悬臂施工的控制方法以及大梁施工的控制要点,并提出解决办法和控制措施,从而能够更好地为实际工程服务.

作 者：常红霞 CHANG Hong-xia 作者单位：中铁十七局集团第二工程有限公司,陕西,西安,710043刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(13)分类号：U445关键词：连续刚构 施工控制 质量控制 措施

跨运营铁路连续刚构桥施工技术 篇3

【关键词】连续刚构桥；跨铁路；封锁施工；支架；施工技术

一、工程概况

本桥为新建茂名至湛江铁路塘口上行联络线跨黎湛线特大桥36#～39#（15.1+26+15.1m）连续刚构桥，与线路法线交角50度，既有黎湛线为双线非电气化铁路，线间距5m，设计净空7.24m，施工期间满足净高5.5m。连续刚构梁平面位于曲线上，全长57.2m，桥梁建筑总宽4.9m。刚构墩横向宽3.8m，纵向宽1.3m，37#、38#墩墩高均为9m。

二、工程特点及难点

1.斜交刚构跨既有黎湛线，列车通过频率高，如何保证既有线的施工安全是本桥施工难点。

2.需要既有铁路要点封闭，分次进行搭设和拆除刚构梁的施工支架，施工占用时间长，施工过程中的安全防护难度大。

三、总体施工方案

首先对施工范围内影响的既有设备进行改移，主要包括贯通线、自闭线、防护栅栏、水沟、通信、信号电缆等设备；然后对既有路基采用人工挖孔桩进行防护；钻孔桩采用旋挖钻机成孔，吊机下放钢筋笼，导管法浇筑水下砼成桩；承台采用机械开挖，墩身采用定型钢模进行施工。

斜交刚构连续梁在所有下部结构施工完毕后，进行边跨支架地基整平碾压并硬化处理，梁部主跨采用门式支架，边跨采用钢管脚手满堂支架现浇施工。支架搭设完后进行预压，然后绑扎钢筋、支模板，浇筑混凝土并养护。最后施工桥面挡碴墙、电缆沟及桥面防水等工作，桥面附属施工完毕后进行支架拆除，施工流程为：施工准备—路基防护—钻孔桩施工—承台施工—墩身施工—支架基础处理、边跨满堂支架、门式支架—梁部—桥面系—支架拆除。

四、主要施工技术

（一）有线路基防护

37#、38#承台边距既有线路较近，为了保证行车安全，施工前需对路基加固处理，采用人工挖孔桩对基坑防护，每个承台设Φ1.25m挖孔桩8根，长6m，挖孔桩护壁采用C20速凝砼，桩身C25钢筋砼；开挖施工随时观测既有线轨顶标高，确认无变化后方可继续施工。

（二）墩身施工

36#、39#桥墩采取墩身与托盘、顶帽、支座垫石两次施工成型。37#、38#桥墩不设托盘、顶帽、支座垫石，采用一次施工成型。脚手架采用钢管式支架，承台混凝土强度达到5MPa以上时进行支架搭设。

（三）边墩支座安装

36#、39#墩顶底模安装前，进行永久支座安装；支座安装前工地应检查支座连接状况是否正常，不得任意松动上、下支座连接螺栓；安装灌浆模板并做好支座灌浆准备工作；支座就位，用钢楔块楔入支座四角，找平支座，并将支座调整到设计标高，在支座底面与支承垫石之间应留20～30mm空隙，用高强度无收缩材料灌浆。

（四）刚构梁梁部施工

1.门式支架施工。

（1）主跨施工方法

37#～38#墩主跨，位于既有线上方，采用局部满堂支架+钢管门字支架法跨线现浇施工。在施工承台、墩身混凝土时，在承台顶面设置预埋件，预埋件由长0.6m直径25mm的螺纹钢筋以及20mm厚钢板焊接而成，在墩身预埋钢板φ（700-300）x20mm两块。在安装φ800mm钢管立柱时，钢管底部支撑在承台预埋钢板上，并与支撑钢板焊接。φ800x8mm支架钢管立柱横桥向每侧2根并用钢管连接，形成支架竖向支撑系统，支架立柱采用倾斜布置，通过φ426mm钢管与墩身附着。每侧2根立柱顶面设置柱顶横向分配梁。支架纵向主梁采用3000x1500mm贝雷梁，沿着顺桥向通长设置，底板下横桥向2片贝雷梁采用450mm标准支撑架连为一榀，榀间距为250mm，翼缘下横桥向2片贝雷梁采用900mm标准支撑架连为一榀，直接跨过既有线，主纵梁顶部设防护竹胶板。主纵梁连接系采用450mm标准支撑架+∠75×75×8m角钢进行连接，间距为3.0m。

（2）主跨支架搭设施工步骤

刚构连续梁主跨采用局部满堂支架+钢管立柱支架（同时作为防护棚架）现浇施工。搭设支架需要封闭点内施工7次。

第一步：吊装钢管立柱并安放横向分配梁，利用2次天窗点进行，每次封闭线路70分钟。

第二步：吊装主纵梁并联接主纵梁，同步完成中跨满堂钢管支架搭设，主纵梁需吊装8榀，6榀长17.82m，2榀长24m，利用2次天窗点进行，每次封闭线路70分钟。

第三步：吊装方木、底模竹胶板及防护竹胶板，利用3次天窗点进行，每次封闭线路70分钟。

（3）边跨满堂支架施工

在墩身施工完成后，在两侧边跨沿桥梁顺桥向对承台外钢管支架范围内地面进行加固处理，地基进行回填处理，并用压路机碾压密实并保证平整度，用轻型触探仪测设所有处理后垫层底面处地基承载力不得小于15t/m2，再在其上浇筑20cm厚的C20砼；同时在支架两侧设深0.6，底宽0.5m梯形排水沟。支架底座设置在厚度20cm砼基础上。扣件式钢管支架立杆的间距为0.6mx0.6m；支架纵横杆步距为1.2m。底层分配梁为120×150mm纵向方木。

（4）支架预压

底模安装就位后，支架采用砂袋堆载预压，对现浇梁主跨及边跨支架分别进行预压，加载重量为梁重120%。由于两侧边跨地基处理、支架设置完全相同，故预压时只对39#墩一侧边跨支架进行120%的加载，36#墩一侧预压根据39#墩一侧的预压结果加载到可以消除支架的非弹性变形即可。通过支架预压，得出支架的非弹性及弹性变形值，卸载后根据观测到的支架的弹性变形值，结合设计给定的施工阶段图中提供的挠度值最终确定，调整底模标高，进行梁部施工。

2.模板工程。底模采用12mm厚优质竹胶板，侧模为考虑吊装安全问题，采用木模，人工现场分片安装。侧模面板采用12mm厚竹胶板，翼板下采用钢管支架，纵横向方木均采用80mm×100mm 方木，剪刀撑每3排1道。

3.钢筋及混凝土工程。钢筋加工验收合格后，利用吊机提吊至施工作业面，进行绑扎施工。采用两台混凝土输送泵一次性浇注，顺桥向方向分层浇筑，两台泵车从两边向中间，每层浇注厚度40cm。

4.桥面系施工。桥面铺装施工包括挡碴墙、人行道支架、步行板及栏杆安装、桥面防水层、保护层、伸缩缝等安装施工，防水层及保护层应在挡碴墙浇筑后铺设。

5.主跨模板支架拆除。采用自上而下、主纵梁横向滑移、逐步拆除的方法。分3次进行要点施工，每次封闭线路70分钟。第一次拆除梁部翼缘下方防护方木、竹胶板、纵梁限位、两侧纵梁各1榀，同步将加厚段梁底满堂支架一并拆除，第二次拆除梁底中间6榀贝雷梁，第三次拆除横向分配梁及钢管立柱。

五、结语

连续刚构梁施工技术 篇4

预应力混凝土连续梁桥具有跨越能力突出、外观简洁优美以及使用性能良好等特性，在桥梁建设中得到越来越广泛的应用。而连续刚构以其跨越能力大、结构简单、受力合理、工程造价低等优势被广泛运用于公路、城市桥梁。然而随着连续刚构桥数量的增加及运营时间的延长，工程病害也随之而来。

2 腹板裂缝成因分析

2.1 混凝土材料性质

混凝土的徐变可能造成构件开裂。长时间受力作用下，混凝土徐变逐渐增加。较大的徐变给结构带来的附加被动内力，使箱梁构件弯矩产生重分布，增大的弯矩增加了腹板的剪应力，因此造成了腹板出现裂缝。徐变对短周期分段悬臂浇筑结构的作用显著，计算也较为复杂。悬臂施工桥梁与支架浇筑施工桥梁不同，其相当一部分静力荷载与竣工后结构的承荷态势并不相适应，结构转换为连续后，要承受结构内新出现的应力条件，致使预应力混凝土构件的计算应力和挠度与实际有较大的出入，不容忽视。

2.2 配筋的影响

(1）预应力钢筋的应力松弛

预应力混凝土构件的一大缺点是，随着服务时间增长，构件内预应力钢筋束的松弛效应也愈加明显。现代施工中，一般使用低松弛钢绞线材料，规范张拉前、张拉中的操作工艺等，以减少预应力损失。但在大跨度梁预应力施工中，一般规范规定往往与具体情况难以吻合，长时间承荷受力加上徐变收缩的影响，预应力损失仍是可观的。较大的应力松弛增加了腹板的主拉应力，超过混凝土抗拉强度标准值后造成开裂。

(2）有效预应力难以建立

对于纵向预应力筋，目前比较流行的一种纵向配直线束的做法，与传统的按受力要求曲线配束不同。而剪应力需配置密排竖向预应力束来克服，但效果不大。这是由于竖向直线束太短，几乎建立不起有效的预应力来，建立值与设计值相差较大，难免会出现主拉应力方向的结构性裂缝。另外剪应力和主拉应力沿纵向是连续分布的，配直线束加密排竖向束组合，一定存在一段应力空白区。

另外，在实际施工中，底板是由多个直线形浇筑块连接而成，并经多次抛高、张拉等的形变调整，因此，连续预应力束管道不平顺，管道摩阻偏大，致使部分截面有效预应力不足。并且，不平顺的连续预应力管道也易造成预应力束的断丝滑丝现象。

预应力的不足降低了腹板的抗剪能力，容易产生腹板裂缝。

2.3 温度应力

在预应力箱梁施工中，出现的裂缝主要是收缩裂缝，常见的原因是温度的影响。温度梯度的影响，一般是通过假定温度梯度在整个桥梁上部结构纵向长度上恒定不变而计算的，但这与实际情况存在差异。对目前普遍采用的大跨度、变高度箱梁，随着梁高变化幅度的增大及箱梁长度和支撑处约束的增加，温度梯度应力会有较快的增长。

另外，浇筑混凝土时内部会产生温度应力。水泥在水化过程中会产生一定的水化热。特别是大体积混凝土，产生的大量水化热不容易散发，再加上使用保温性能极好的模板，其内部温度不断上升，最高可达60℃左右(夏季)。混凝土在浇筑过程中释放大量的热，使体积膨胀;另一方面，拆模时混凝土内部的温度还没有降低，而混凝土表面散热极快，表面温度急剧下降，腹板混凝土的收缩变形受到约束，从而在混凝土表面会产生收缩拉应力。而此时混凝土的抗拉强度较低，当混凝土的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，便从混凝土表面开始产生微细裂缝。

2.4 施工质量不良

(1)预应力管道在施工放线过程中不够准确，导致预应力管道不够圆润、局部微段出现弯折现象，造成预应力筋的实际位置与设计位置存在偏差，从而引起该处径向力的突变。此外，预应力管道的定位钢筋间距过大，容易造成预应力管道在混凝土浇筑过程中发生弯沉和起伏;同时，有的定位钢筋由于焊接不牢而脱落，预应力管道在混凝土浇筑过程中发生横向偏移，使得预应力筋的线形发生改变，引起径向力的变化。

(2)由于腹板内预应力管道密集，在浇筑腹板混凝土时容易造成局部地方特别是位于预应力管道下方的混凝土振捣不到位，出现漏振、欠振等现象，致使腹板混凝土不够密实，有蜂窝麻面甚至孔洞出现，削弱了腹板混凝土的整体强度。

(3)由于混凝土施工和养护不力等原因，混凝土在规定的时间里没有达到张拉预应力筋所要求的强度，造成张拉时腹板混凝土抗拉强度不足。

3 腹板裂缝预防措施

(1)在施工中要注意水化热使混凝土产生的早期裂缝。桥梁管养部门密切监测裂缝宽度及其发展情况，重视支座及伸缩缝的养护工作及状态监测，降低温度应力。

(2)在设计中要不断完善箱梁设计理论。若增大预应力钢束转折处的纵向间距或者将相近的几条预应力钢束转折点的纵向间距拉大，都将减少有斜向预应力钢束处腹板的主拉应力，从而减小裂缝发生的可能性。在腹板内设置与预应力钢束垂直的弯曲钢筋或斜筋，或增加有斜向预应力钢束腹板内的箍筋率，都可以改善应力情况，提高箱梁的承载力，避免产生裂缝。

(3)严格控制施工工艺，特别是保证预应力束的张拉效果。在后张法时由于应力损失使得控制应力σcom≤0.75fpk，要采取检测全部磨阻(管道、锚圈、锚具)和实测锚塞回缩造成的应力损失，对其进行超张拉并同步进行整束控制应力检测使得锁锚时达到设计张拉控制应力σcom=0.75fpk，最终达到有效预应力的建立。

(4)在桥梁运营阶段要采取合理的方式减少后期的预应力松弛，保证结构的抗剪能力，防止斜裂缝的出现。

连续刚构梁施工技术 篇5

摘 要:论述连续刚构桥施工控制的必要性及主要内容,并对几种常用的施工控制方法进行了介绍。

关键词:连续刚构;施工控制;悬臂施工

Abstract:The elaboration continual rigid frame bridge construction control’s necessity and the main content, and introduction the several commonly used construction control method.

Key words:continual rigid frame;construction control;bracket construction

随着交通事业的不断发展,大跨径连续刚构桥的建设越来越多,据不完全统计,目前世界上已建或在建的主跨大于240 m的特大跨径连续刚构桥就有18座之多。然而连续刚构桥施工过程中的各种随机性因素(如材料的弹性模量、混凝土收缩徐变系数、结构自重、施工荷载、温度等),使得桥梁的实际状态偏离理想状态,为了确保大桥成桥后的状态满足设计要求,有必要对大跨径连续刚构桥进行施工监控。

1 桥梁施工控制的内容

桥梁施工控制就是在对桥梁结构进行施工仿真计算分析的基础上,通过现场测试,采集桥梁施工过程中各类数据信息。结合桥梁仿真分析计算,对采集的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据(如变形、内力、应力)分析,运用现代控制理论对误差进行分析,并根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施,最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供反馈信息。桥梁施工控制的主要内容有:①主梁线形控制;②箱梁控制断面应力监控;③稳定控制。

2 施工控制方法

在实际施工中,桥梁的.实际状态与理想状态总是存在着一定的误差,施工控制就是采用现代控制理论和方法去分析这些误差,并调整误差,使成桥线形和结构内力的最终状态符合设计要求,并且确保桥梁施工过程中的结构安全。大跨度桥梁施工控制采用的理论和方法主要有:参数识别与调整(最小二乘法)、Kalman滤波法和灰色理论法。

3.1 参数识别

参数识别就是分析结构的实际状态与理想状态的偏差,用误差分析理论来确定或识别引起这种偏差的主要设计参数的误差,经过设计参数误差的调整来控制桥梁结构的实际状态与理想状态之间的偏差,使结构的成桥状态与设计尽可能一致。参数识别在中国的桥梁施工控制中有着广泛的应用。其计算通常采用最小二乘法。相对于Kalman滤波法和灰色理论法,参数识别方法具有以下特点:

(1)参数识别方法将引起误差的因素完全归结于设计参数,认为引起结构状态偏差是由于设计参数的取值(如砼弹模、砼容重、预应力筋管道偏差系数、管道摩阻系数、砼收缩徐变系数等)与实际不符。忽略了施工定位误差、测量系统误差、温度影响误差等。由此可能导致所估计的参数并非实际值,而是包含了施工定位误差、测量系统误差、温度影响等的数值。

(2)参数识别一般采用最小二乘进行线形回归分析,其回归方程为:Y=θ+E。

式中:Y:误差向量;

:线性转化矩阵(即被估参数与挠度之间的线性关系矩阵);

θ:估计参数向量;

E:残差(包含量测误差、参数估计误差、系统误差)。

其中Y可由理论分析值与实际观测值相减求得,而矩阵m,n则需要根据结构力学计算求得,其物理意义为,单位θn变化m节点所产生的挠度Ym。在桥梁施工监控中,一般需要采集每一施工工况下各节段测点的挠度数据,从而使得矩阵m,n的计算显得尤为复杂,且随着数据的增加,矩阵m,n的规模也越大,采用常用桥梁分析软件根本无法计算,需要编制专用程序求得。

(3)最小二乘法的原理是求得一组参数θ,使得模型的输入输出数据之间关系拟合的最好,这就要求残差E最小,因而若数据被噪声污染的越厉害(如温度影响、施工误差等因素),参数估计的准确性也就越差。

(4)为了能够使得参数识别更加准确,这就要求数据有较好的规律性,且需要较多数据,因此在梁段数比较少时所得到的回归曲线的精度难以保证。

3.2 卡尔曼滤波法

卡尔曼滤波法的实质是从被噪声污染的信号中提取真实的信号,采用由状态方程和观测方程组成的线形随机系统的状态空间来描述滤波器,并利用状态方程的递推性,按线性无偏最小均方误差估计准则,采用一套递推算法对滤波器的状态变量作最佳估计,从而求得滤掉噪声后有用信号的最佳估计,即估计出系统的真实状态,然后用估计出来的状态变量,按确定的控制规律对系统进行控制。卡尔曼滤波法具有以下特点:

(1)卡尔曼滤波法将概率论和数理统计理论用于解释滤波估计问题,提出了新的线性递推方法,不需要储存过去数据,只需根据新数据和前一时刻估计量,借助状态转移方程,按照递推公式计算新的估计量,从而节约计算时间。

(2)卡尔曼滤波法进行递推的关键在建立状态转移方程,通过状态转移方程,使得误差估计具有一定的收敛性,特别当数据污染严重的情况下,估计量仍有一定的信服力。

(3)卡尔曼滤波法进行递推计算时,需要输入系统状态初始值,而初始值对计算结果有很大影响,若初始值取值不当,会使结果失真。

3.3 灰色系统理论

灰色系统可以看作是在一定时间内变化的随机过程,环境干扰将使系统行为特征量过分离散,为此灰色系统用灰色数生成对原始数据进行处理得到随机性弱化、规律性强化了的序列,在此基础上以灰色动态GM模型作为预测模型,并及时对模型进行滚动优化和反馈校正。灰色预测控制具有以下特点:

(1)灰色预测控制建模是可利用少数据建模,是一种实时控制。在处理方法上,灰色过程是通过原始数据的整理来找数的规律,是一种就数找数的现实规律的途径,而数理统计方法是按先验规律来处理问题,要求数据越多越好,越具规律性越好。

(2)灰色预测控制是后果控制,不需要追究引起状态变化的原因,不必处置复杂的随机过程,这使得控制大为简化。

(3)灰色系统理论是“瞬态建模”,每新增数据便生成新的模型,因而数据的取舍对于灰色系统至为关键,数据太多将降低模型预报精度,数据太少,模型将找不出数据间的规律。

(4)当数据污染严重时,灰色系统预测结果也同样有较大的偏差,数据估计的收敛性较差。

4 工程应用

在祁临高速仁义河特大桥施工监控中,采用参数识别进行误差分析,结果在不同施工阶段,所估计参数也不一样,且随着悬臂的逐渐加长,识别的参数差异性也就越大。这说明,悬臂越长,数据越容易被污染,因而估计的准确性也就越差。

同样,在晋济高速公路桥梁施工监控中,分别采用灰色系统理论和卡尔曼滤波法进行误差分析,在悬臂施工初期,由于主梁变形不大,二者差别不大,但进入长悬臂施工后,相对而言,卡尔曼滤波法预测值较小,数据曲线较为光滑平顺。

5 结束语

(1)大跨径连续刚构桥采用参数识别进行误差分析,计算繁琐,要求数据有较好的规律性。在实际监控工作中,对于设计参数引起的误差,应尽可能采用实际试验结果,在出现明显系统误差情况下进行参数识别。

大跨度连续刚构桥梁施工要点分析 篇6

关键词：大跨度连续刚构桥梁；施工；控制

中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）14-111-2

1 概述

近年来，大跨度连续刚构桥得到了迅猛发展，桥梁结构设计和受力性能不断提升，促使主跨跨径不断增大，极大的满足了当前桥梁工程项目的建设要求，并在高等级公路和铁路建设中得到了广泛应用；同时我们也注意到，大跨度连续刚构桥施工要求更加严格，若在施工过程中控制不到位将出现一些质量病害，影响公路桥梁的运输安全。因此，做好工程项目的施工控制，保证桥梁工程的施工质量和施工安全，对我国交通运输体系的建设与完善具有十分重要的意义。本文将以梧州-柳州高速公路下路柳江特大桥为例，对其施工控制进行分析。

2 大跨度连续刚构桥梁施工控制分析

2.1 工程概况

梧州至柳州高速公路下路柳江特大桥跨越河段航道规划技术等级为II级，远景预留3000吨级；桥梁近期（单孔双向通航）通航净宽不小于125m，远期（双孔双向通航）通航净宽不小于139m，净高不小于13m，设计最高通航水位HW=75.99m，最低通航水位（近期）HW=52.996m，最低通航水位（近期）HW=51.78m。大桥设计洪水频率为300年一遇。

梧州岸引桥为8×30m先简支后连续预应力砼T梁，柳州岸引桥为9×30m先简支后连续预应力砼T梁，桥梁全长左幅为1013.827m，右幅为1014.274m，增设桥面人行道。

2.2 施工控制

2.2.1 挂篮施工

以0号段的挂篮安装为例，安装顺序及施工要点如下：

首先，挂篮安装各道工序为：①测量放线：对墩顶进行清洁处理，凿平混凝土面，再放出主桁架中线、前、后上横梁中线。②铺设垫梁：完成放样后，将滑移梁中线铺设垫梁并将支点位置铺满，其余铺设间距为1.0m；垫梁底用砂找平。③安装滑移梁、支点、主桁架：将滑移梁安装在垫梁上，将滑移梁对中定位，再在滑移梁上完成支点安装、主桁架挂篮、后锚上紧等工序。④安装上横梁：横梁安装按照先后再前的原则安装，挂篮主桁架拼装完成后，需进行加载检测。

其次，挂篮预压。完成挂篮后，立即在桥位进行预压试验，消除挂篮非弹性变形问题，确保挂篮系统的强度、刚度和稳定性。挂篮预压方法为：将两个挂篮水平放置，提离地面后以方木垫高30cm；用2条4m长轨道并排支撑在中部；在A侧用4根精轧螺纹钢连接，D侧用吊带作为传力杆，以千斤顶张拉，做好压力读数及对应的变形量。图1为挂篮预压示意图。

2.2.2 对称悬浇段施工控制要点

挂篮前移到位后，调整好底模和外侧模，然后按照底板—腹板—顶板的顺序绑扎钢筋；安装预应力管道时要预留挂篮吊杆孔；各道工序完成后即可进行混凝土浇筑，浇筑分两次进行，且第二次浇筑前要先对老混凝土表层的水泥浆和软弱层进行凿除，同时清除掉钢筋上粘附的混凝土残渣；混凝土浇筑后的养护工作完成后，可进行张拉，顺序为先纵向，后横向，最后张拉竖向预应力筋。张拉完成后松动挂篮吊杆，带挂篮底板和顶板离开箱梁后，移动挂篮进行后续梁端的浇筑，各段浇筑完成后利用挂篮浇筑合拢段。各悬臂施工梁段施工过程中，要保证各阶段处于同步平衡状态下施工。

2.2.3 箱梁预应力施工控制要点

箱梁预应力张拉应待混凝土强度达到设计强度的90%以上，且养护时间超过7d才可进行。张拉时采用张拉力和引伸量双控提高钢束张拉力的准确度；每根钢束张拉达到设计值的100%。施工时，先确定定位管道位置，每50cm间距设一道定位钢筋；若空间预应力管道既有平弯，又有竖弯，则应采取加密定位措施，确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位；预应力管道敷设前完成所有焊接工作；纵桥向预应力管道应设置内衬管，直径略小于波纹管内径（5-8mm为宜），安装前做好预处理工作；管道铺设时不得有死弯，接头两侧各留15cm，接头处用塑料胶布缠绕3层，内穿硬质塑料管，防止漏浆堵塞管道。安装好竖向管道、预应力筋和锚具，做好钢筋固定、管道上下两端的密封工作；施工缝处理时接管可外露，但被接管不得外露；预留好压浆通气孔后进行混凝土灌注。

2.2.4 箱梁合拢段施工

连续梁施工的关键关节是箱梁合拢段施工，桥梁施工时包括边跨合拢和中跨合拢两个阶段，刚构合拢的主要原则是低温灌注；为避免梁体混凝土热胀冷缩造成的早期开裂现象，应在合拢之前对两悬臂端进行临时性的固接。

首先，边跨合拢。利用已经存在的T构悬臂段与边跨现浇段的挂篮设置平衡重，控制其质量与所浇混凝土质量比为1：2；严格按照设计的合拢温度进行施工，完成合拢骨架和边跨缩梁的焊接工作后，再进行合拢段的钢筋绑扎。合拢段混凝土浇筑的同时，同步卸掉平衡重；当混凝土强度达到设计值的90%以上时，按照先长后短的顺序，分批对称的进行张拉；合拢和张拉工序完成后拆除挂篮、卸载配重，然后锁定支座；待箱梁施工完毕后，即可展开箱梁标高和线性的测量工作。

其次，中跨合拢。中跨合拢采用微膨胀混凝土可防止收缩开裂；合拢时刻在中跨两悬臂端安装吊架，也可利用已有挂篮进行施工；利用千斤顶设反力架，进行骨架焊接、钢筋绑扎工作；完成后卸掉千斤顶，然后开始混凝土浇筑，同时开始放线工作。混凝土达到设计要求的强度后，进行纵向、横向和竖向的预应力张拉。

3 竣工验收阶段的控制措施

在施工的过程中，每一工序完成后都要检查合格后，才可以进行下一工序，在工程建设项目全部完工后，要组织专业的验收团队，对全桥建设进行全面的评价，主要依靠静载和动载两种试验方法，对工程质量进行评判。大桥建设竣工验收阶段是工程项目质量控制的最后一个阶段，其专业性、严格性不言而喻。因此，验收团队要对工程项目进行全面、科学的验收，主要包括以下内容：首先，验收团队可根据对主桥的施工监控报告，结合大桥设计规范和设计标准，判断主桥施工质量；其次，在进行荷载试验的时候，验收团队要对荷载试验方案进行审核，审核合格后，才能开展试验。在进行试验的过程中，施工团队与验收单位要紧密联合，为实验工作的开展奠定组织基础；最后，验收工作完成后，要对大桥的工程质量进行全面的评价，并形成文字表达，进行存档，方便以后工作的开展。

4 结语

总结上文可知，大跨度连续钢结构桥梁施工过程中，需要把控的内容较多，并且主要存在主桥施工部分。大跨度连续钢结构桥梁施工质量得以保证的主要原因就是先进技术的掌握、科学规范的施工管理，这两者相互配合、缺一不可。同时，连续刚构桥梁兼具了预应力混凝土桥与T型刚构桥的优点，整体接缝较少，刚度较大，增强了桥体结构的整体性，为桥面行车的安全性和舒适性提供了保障；并且该结构桥梁在施工过程中还具有省时省料的优点，已经在大跨径梁式桥中得到了广泛应用。

参 考 文 献

[1] 宋士新.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[D].华南理工大学，2012.

[2] 江湧.大跨度连续刚构桥施工关键技术研究[D].同济大学，2006.

[3] 林富权.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[J].中国建筑金属结构，2013，16：112-113.