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双线铁路（96+168+96）m大跨连续刚构合拢施工技术 发表时间：2010-07-08T14:56:38.687Z 来源：《价值工程》2010年第1月下旬供稿作者：龚彬[导读] 该连续刚构中跨、边跨合拢，均利用悬浇段既有挂篮和模型作为合拢吊架，从悬浇段前移至合拢段进行合拢。龚彬（中铁二局第五工程有限公司，德阳 618000）
摘要：本文以太中银铁路跨河口庙水库特大桥（96+168+96）m连续刚构为例，阐述了时速200km双线铁路大跨连续刚构合拢施工技术，介绍了合拢施工流程、合拢吊架及劲性骨架的设计与施工、T构顶推力和合拢配重的施加，以及临时张拉、锁定、拆除等合拢施工措施。关键词：双线铁路；（96+168+96）m连续刚构；合拢施工 中图分类号：[U24] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2010）03-0211-02 1 工程概况
新建国家I级铁路太原至中卫（银川）线跨河口庙水库特大桥，位于陕西省靖边县。大桥设计为双线，全长3558.9m，设计时速200km/h，是太中银铁路全线的重点控制工程。主桥采用（96+168+96）m预应力砼连续刚构，是目前国内同类型铁路桥梁中主跨最大的连续刚构，168m主跨两侧为31#、32#主墩，31#主墩高85m，32#主墩高69m，均采用大直径桩、大体积承台及大截面空心墩结构。该连续刚构梁体采用C55高性能耐久性砼，共划分为95个节段，包括2个0#块、中跨42个悬浇段（1#～21#）、边跨4
6个悬浇段（1#～23#）以及2个边跨现浇段（25#）、1个中跨合拢段（22#）、2个边跨合拢段（24#）。
2 合拢顺序
一时舍弃
该连续刚构合拢顺序为先中跨后边跨，具体合拢顺序流程详见图1所示。
寿亲养老新书3 合拢方案
该连续刚构中跨、边跨合拢，均利用悬浇段既有挂篮和模型作为合拢吊架，从悬浇段前移至合拢段进行合拢。合拢劲性骨架的安装与锁定、预张拉临时预应力束、T构顶推、平衡配重的设置、合拢段砼浇注时间及温度的控制、合拢钢束的张拉与压浆等关键步骤，均按照设计和监控要求执行。其他如钢筋绑扎、预应力安装、张拉及压浆、模型安装及加固等通用工序，均和正常悬浇段相同。
4 合拢步骤及方法
吉祥满族网4.1 合拢吊架平台搭设
4.1.1 中跨合拢吊架。中跨合拢时，先将32#墩中跨21#悬浇段挂篮整体后退450cm锚固，再将31#墩中跨21#悬浇段挂篮整体前移200cm进行中跨合拢。中跨合拢过程中，保持边跨2副挂篮锚固在边跨21#悬浇段不动。
4.1.2 边跨合拢吊架。边跨合拢时，先将边跨现浇段梁底及内箱的前端支架拆除（需采取防倾覆措施），再将边跨23#悬浇段两幅挂篮整体前移175cm进行边跨合拢。边跨合拢过程中，保持中跨2副挂篮锚固不动。
4.2 钢筋绑扎、预应力安装、模型安装及加固
挂篮前移并锚固，形成合拢吊架平台后，同普通悬浇段一样清洗模型、绑扎钢筋、安装预应力、安装模型并加固。
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4.3 T构顶推力施加
根据设计要求，中跨合拢临时锁定前，需在5～15℃的温度条件下，在中跨合拢段两侧的T构端部施加顶推力F＝2000KN，以调整墩梁内力。顶推时，以顶力为控制指标，以合拢段两端水平位移量为校核指标，顶力总量2000KN，由四台千斤顶均匀承担。经采用ANSYS空间有限元软件根据现场实际情况仿真建模计算，设计顶力引起31#墩大里程侧悬臂的水平位移应为16.9mm，32#墩小里程侧悬臂的水平位移应为8.6mm，即顶力引起合拢段水平位移之和应为25.5mm。
在悬浇21#段砼时，在中跨合拢口两端的21#段底板及顶板与腹板交界处，提前预埋4块500×500×10mm钢板，作为4个顶推着力点。顶推时间选择在凌晨2：00～4：00，此时段当地气温10
℃左右，满足设计要求的温度条件。顶推时，采用4台60t液压千斤顶，配合加工好的4根2I20工字钢分配梁，在4个顶推着力点同时均匀施加，每个千斤顶及每根分配梁均摊50t顶力。施加顶力过程中，安排测量人员对合拢口两端梁体水平位移进行精密测量与记录。
顶力施加完成后，测得31#墩大里程侧悬臂水平位移为16.4mm，32#墩小里程侧悬臂水平位移为7.9mm，合拢段水平位移之和为24.3mm，其误差满足设计要求。
4.4 合拢劲性骨架安装、锁定及拆除
合拢劲性骨架用于连接和支撑合拢段两端梁体，保证合拢段净空，防止合拢段两端梁体在浇筑合拢段砼过程中，以及合拢段砼尚未达到设计强度之前发生错动，同时抵抗合拢段两端梁体因温度升高膨胀而在合拢段砼中产生的压应力，并抵抗合拢段两端梁体可能错动而引起的竖向剪应力。
根据设计要求，中跨、边跨合拢段均设有4道体外合拢劲性骨架，采用4块16mm钢板焊接制作成方钢状体外支撑，通过撑腿预埋20mm钢板和Φ20锚筋进行锚固。同时每个合拢段在底板、顶板各设临时张拉预应力束2束（19Φj15.2mm钢绞线），中跨设计临时张拉力每束300KN，边跨设计临时张拉力每束500KN。由于设计要求的临时张拉力相对偏小，再考虑到锚具及管道摩阻损失、仪表误差，以及因墩高、跨度太大可能造成的错动位移较大等因素，现场施工时，为加强临时预应力束对合拢口的锁定锚固效果，将每束临时张拉力加大到1125.75KN（即临时预应力束总张拉力的30％）。
经采用ANSYS空间有限元软件仿真建模，结合劲性骨架需承受的T构顶推力（中跨2000KN）、临时张拉力（1125.75KN×4）、梁体升温（按15℃计算）引起的纵向压力（中跨2540KN、边跨2174.96KN）及弯矩（中跨－17800KN·m）等荷载，分别对中跨、边跨合拢劲性骨架进行抗弯、抗剪及轴向受力检算。最终检算结果表明，边跨合拢劲性骨架各部位强度均满足使用要求，可以保持原设计劲性骨架结构、数量不变；中跨底板合拢劲性骨架强度不能满足使用要求，需进行加强改进。现场施工中，在中跨合拢段底板、顶板各增设2道同样的劲性骨架，即由原设计的4道加强为8道，边跨劲性骨架维持原设计不变。
焊接锁定合拢劲性骨架时，先通过测量对合拢条件进行确认，在梁体标高、轴线偏差满足合拢精度要求后进行焊接锁定。锁定时间选择在当天温度最低且温差变化最小的时段（凌晨2:00～6:00）进行。锁定时采用4～8台电焊机同时对每个合拢段的4～8道劲性骨架进行焊接，防止因锁定时间不一致造成梁体线形、应力变化。
劲性骨架拆除安排在合拢段砼养生等强至设计强度之后，合拢钢束张拉开始之前。
4.5 临时预应力束张拉
由于合拢劲性骨架采用焊缝连接，抗拉能力较低，故通过预张拉临时预应力束，用来抵抗合拢段两端梁体因温度降低收缩而在合拢段砼中产生的拉应力。
合拢劲性骨架焊接锁定完成后，即对临时预应力束进行张拉。每个合拢段临时预应力束均为顶板、底板各2束，每束临时张拉力均采用1125.75KN，张拉时采用4台千斤顶左右对称同时进行。
4.6 配重加设及卸除
通过加设和同步卸除配重，使合拢口两端悬臂在合拢段砼浇注过程中受力始终保持一致，从而使合拢口两端悬臂高差始终保持不变，可以避免合拢段砼开裂；同时尽最大可能避免因施工原因造成结构产生附加应力，从而实现“无应力”合拢。
配重加设安排在浇注合拢段砼前，合拢口两端对称施加。中跨合拢段配重共计1873.6KN，边跨合拢段配重共计1456KN。
配重采用水箱注水设置。在浇注合拢段砼时，根据砼的浇注速度及数量，边浇筑砼边放水卸除配重，放水速度与砼浇注速度基本保持一致，其重量差不得超过5吨。
4.7 砼浇注及养生
因砼抗压能力强，抗拉能力低，为避免因温度降低梁体收缩导致合拢段砼受拉破坏，合拢段砼浇注时间安排在全天气温最低且温差变化最小的时段（凌晨2:00～6:00）进行，浇注温度要求在5～15℃之间。合拢段砼采用水平分层、左右对称一次浇注完成。合拢段砼浇注后，加强覆盖和洒水养护，防止
合拢段砼因内外温差过大开裂。
4.8 预应力张拉、压浆
中跨合拢段设有纵向合拢钢束54孔，边跨合拢段设有纵向合拢钢束38孔，横向、竖向预应力设置同其它节段。
当合拢段砼强度及弹性模量达到设计值的100%后，拆除合拢劲性骨架，开始按照设计张拉顺序张拉合拢钢束，同时将预张拉的临时预应力束补张拉至设计吨位，然后对合拢段横向、竖向预应力进行张拉、压浆。
beijing review5 合拢施工注意事项
（1）在合拢前4个节段的施工过程中，加强合拢口两端梁体的线型控制及梁端截面控制，确保合拢口两端梁体轴线、标高、节段长度等指标满足合拢精度要求。（2）确保T构顶推力及合拢口水平位移符合设计要求，确保合拢劲性骨架预埋及焊接质量，确保临时张拉力锁定效果。（3）合拢劲性骨架焊接锁定、合拢段砼浇注，尽量快速、对称，尽量缩短合拢施工时间。（4）合拢前，清除梁上多余的材料、机具，尽量使合拢口两端的施工荷载平衡。合拢段砼浇筑后至合拢钢束张拉前，禁止施工荷载的超平衡变化。
6 结束语
跨河口庙水库特大桥（96＋168＋98）m连续刚构中跨、边跨合拢段，分别于2009年9月10日、10月8日凌晨顺利合拢。合拢前，经加强后的临时锁定效果良好；合拢后，经连续观测，合拢段砼未见任何开裂，经监控单位实测梁体线型及应力均满足设计要求，标高及轴线偏差均在5mm以内。
本文所介绍的合拢施工方法和措施，希望能为今后的类似工程提供有益的参考和借鉴。下图为全桥合拢后的跨河口庙水库特大桥（96+168+96）m连续刚构。
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