CN110468714B - 超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，该桥梁的左、右幅主桥箱梁均有n个合拢段，左、右幅悬浇梁同步施工，且均分别沿单幅悬臂的两端分段纵向浇筑施工直至合拢段，合拢段施工包括以下步骤：1)合龙两端跨；2)合龙中间跨：安装合龙吊架，并在悬臂端加配重；安装中跨合龙段钢支撑，并安装吊篮模架，对称支撑于悬臂端；张拉第2和4跨的底板合龙束和第三顶板短合龙束，以及第3跨和第5～n‑1跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束。该合拢施工方法合拢简单，施工成本低。

Description

超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程施工技术领域，更具体地说，本发明涉及超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法。

背景技术

大跨度预应力混凝土连续梁桥是城市桥梁最常用桥型之一。随着材料性能和施工工艺的不断进步，长联、大跨已成为城市预应力混凝土连续桥梁的重要发展方向，其中不乏长达数公里的超长联大跨预应力混凝土连续桥梁。其中，超静定次数高、体系转换次数多、累计收缩徐变大、温度效应明显是贯穿超长联大跨预应力混凝土连续梁桥生命周期的显著特点。

大跨度预应力混凝土连续桥梁的主梁施工时，通常从单T构逐渐形成单π构，再至双π甚至多π结构，直至全桥合拢。但是，传统的桥梁合拢的施工方法中，体系转换多，主梁梁体的变形较大，梁体都是在较大绕度的情况下合拢，造成合拢难度较大，施工成大较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种容易合拢和施工成本低的超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，桥梁的左、右幅主桥箱梁均有n个合拢段，左、右幅悬浇梁同步施工，且均分别沿单幅悬臂的两端分段纵向浇筑施工直至合拢段，合拢段施工包括以下步骤：

1)合龙两端跨：安装合龙吊架，并在悬臂端加配重；安装合龙段钢支撑，张拉边跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束；由合拢段的中部分别向两侧横向浇筑混凝土，同时调整配重，以保持悬臂端的稳定；当混凝土养护符合要求时，张拉合龙段顶、底板预应力索；拆除挂篮和边跨现浇支架；

2)合龙中间跨：安装合龙吊架，并在悬臂端加配重；安装中跨合龙段钢支撑，并安装吊篮模架，对称支撑于悬臂端；张拉第2和4跨的底板合龙束和第三顶板短合龙束，以及第3跨和第5～n-1跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束；立模，绑扎纲筋和预应力管道工作；由合拢段的中部分别向两侧横向浇筑混凝土，同时调整配重，以保持悬臂端的稳定；当混凝土养护符合要求时，张拉合龙段顶、底板预应力索；拆除挂篮。

在其中一个实施例中，所述步骤1)中张拉边跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束的张拉吨位为设计吨位的15％-25％。

在其中一个实施例中，所述步骤2)中张拉第2和4跨的底板合龙束和第三顶板短合龙束，以及第3跨和第5～n-1跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束的张拉吨位为设计吨位的15％-25％。

在其中一个实施例中，所述混凝土养护符合要求是混凝土龄期不小于5天，混凝土强度不小于90％。

在其中一个实施例中，在合龙段混凝土浇筑与张拉合龙段顶、底板预应力索之间，还通过采取覆盖主桥箱梁或对主桥箱梁顶部降温控制温差。

在其中一个实施例中，合拢段施工的温度为10℃～20℃。

在其中一个实施例中，合龙时两悬臂端的相对高差不大于1cm。

在其中一个实施例中，桥梁的左、右幅主桥箱梁均有15个合拢段。

在其中一个实施例中，所述挂篮的承载力不小于400吨。

在其中一个实施例中，所述配重为水箱，当浇筑混凝土时，所述水箱的放水速度与混凝土浇筑速度相适配。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法中，通过精确控制合拢顺序，减少结构体系的转换，使主梁的内力分布合理，变形较小，梁体可以在较小的绕度下顺利合拢。因此，本发明的合拢施工方法合拢简单，施工成本低。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，提供了一种超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，桥梁的左、右幅主桥箱梁均有n个合拢段，左、右幅悬浇梁同步施工，且均分别沿单幅悬臂的两端分段纵向浇筑施工直至合拢段。可选地，桥梁的左、右幅主桥箱梁均有15个合拢段。

合拢段施工包括以下步骤：

1)合龙两端跨：安装合龙吊架，并在悬臂端加配重；安装合龙段钢支撑，张拉边跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束；由合拢段的中部分别向两侧横向浇筑混凝土，同时调整配重，以保持悬臂端的稳定；当混凝土养护符合要求时，张拉合龙段顶、底板预应力索；拆除挂篮和边跨现浇支架。

在一个实施例中，所述步骤1)中张拉边跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束的张拉吨位为设计吨位的15％-25％。

2)合龙中间跨：安装合龙吊架，并在悬臂端加配重；安装中跨合龙段钢支撑，并安装吊篮模架，对称支撑于悬臂端；张拉第2和4跨的底板合龙束和第三顶板短合龙束，以及第3跨和第5～n-1跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束；立模，绑扎纲筋和预应力管道工作；由合拢段的中部分别向两侧横向浇筑混凝土，同时调整配重，以保持悬臂端的稳定；当混凝土养护符合要求时，张拉合龙段顶、底板预应力索；拆除挂篮。可选地，所述挂篮的承载力不小于400吨。

在一个实施例中，所述步骤2)中张拉第2和4跨的底板合龙束和第三顶板短合龙束，以及第3跨和第5～n-1跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束的张拉吨位为设计吨位的15％-25％。

在一个实施例中，所述混凝土养护符合要求是混凝土龄期不小于5天，混凝土强度不小于90％。

在一个实施例中，所述配重为水箱，当浇筑混凝土时，所述水箱的放水速度与混凝土浇筑速度相适配。

在一个实施例中，在合龙段混凝土浇筑与张拉合龙段顶、底板预应力索之间，还通过采取覆盖主桥箱梁或对主桥箱梁顶部降温控制温差。可选地，合拢段施工的温度为10℃～20℃。合拢温度是指劲性骨架焊接锁定时的温度。温度变化对成桥后整个桥梁体系受力及线形的影响不可小视。合拢温度的选择可以说是大跨径连续刚构桥合拢是否成功的关键因素。合拢段施工的温度为10℃～20℃，桥梁处于稳定且均匀的温度场中，能够消除不均匀的温度场引起的附加变形对合拢施工的影响。如果合拢施工时选择的合拢温度较高，合拢后当温度降低至设计合拢温度时，桥梁结构将会发生冷缩，这样会导致跨中出现下挠，从而使跨中位置结构下缘出现拉应力而上缘出现压应力，同时在墩顶负弯矩控制截面正好相反，结构下缘出现压应力而上缘出现拉应力，这一变化趋势与成桥后活载、混凝土收缩徐变产生的效应同号，将降低结构的承载能力。

在其中一个实施例中，合龙时两悬臂端的相对高差不大于1cm。大跨径连续刚构桥合拢后，徐变、收缩及降温等作用将使得主梁缩短，桥墩发生向桥梁中心的纵向水平变位，将会在桥墩中产生较大的内力。通过控制合龙时两悬臂端的相对高差不大于1cm，可以改善，改善成桥后桥墩的受力状况，梁体可以在较小的绕度下顺利合拢。

此外，合拢段施工还包括安装合拢劲性骨架的步骤。

合拢劲性骨架采用的材料以钢结构为主，主要有型钢(H型钢、槽钢、工字钢等)钢管、万能杆件、焊接组合结构等。悬臂浇筑大跨径连续刚构桥施工过程中，基本上都以墩身为中心向两边对称悬臂浇筑(当跨径不等时，也存在部分悬臂端在局部合拢后呈现不对称的单悬臂浇筑状态)，达到最大悬臂状态后，开始进入合拢施工阶段。劲性骨架的可以有效防止浇筑过程中合拢段混凝土产生变形，且防止合拢段在合拢束预应力施加前产生裂缝；梁合拢段施工完成后，该劲性骨架还起到了增强合拢段的强度和刚度，确保了合拢段质量，增强了桥梁的整体性。通过对骨架本体进行改进，不仅可以增加骨架的抗扭能力，而且有效抵抗连续梁降温收缩产生的拉力。安装劲性骨架结构的施工方法具体包括以下步骤：

1)计算合拢顶推力：

1.选择合拢方案及控制截面，建立结构计算的有限元模型；

2.确定施工阶段容许应力[σ]，施加合拢顶推力初始值F0到有限元模型进行计算；

3.从有限元计算结果中提取各参数，设置桥墩应力目标值，利用fgoalattain函数求解合拢顶推力的最优解F1；

4.比较F0和F1，如果两者的误差在容许范围之内，则F1为最优解；否则将合拢顶推力F1代替F0施加在有限元模型上，返回步骤(2)重新计算，直到两者误差在容许范围内。顶推力的确定还与墩底刚度、墩身实际刚度和合拢口约束条件(模板、钢筋、预应力束的摩擦等)等密切相关，因此，在实际顶推合拢前应进行试顶推，来确定顶推力和位移之间的相关曲线。另外，如果顶推力合力作用点不在截面形心上，尚需计入偏心弯矩的影响。

2)安装劲性骨架结构；

3)使用锁定装置锁定合拢。

1.在桥梁合拢段的左、右两端预埋连接板，并在合拢段左端的连接板上焊接端部承力板；

2.钢梁跨接于桥梁合拢段的左、右两端，将钢梁的右端底部焊接于合拢段右端的连接板上，左端的端部对接板与端部承力板正对，并通过旋紧压杆使得其尾部紧贴端部对接板的左板面，拧紧拉杆尾部的拉杆螺母拉紧拉杆；将钢梁的左端与端部承力板进行临时固定；

3.将钢梁的左端底部焊接于合拢段左端的连接板上；

4.拆除压杆、拉杆、端部承力板和端部对接板。

具体实施例：

以某大桥为超长联不等跨非对称连续梁进行具体说明，其跨度布置为(65m+123m+156m+123m+10×90m+55m)，全长1434m，共15跨。该桥主梁为单箱双室直腹板截面，分左右两幅布置，单幅桥宽16.9m，两幅之间箱梁顶板由2m宽湿接缝联系。主梁施工时，先是顺桥向单幅悬臂浇筑分段施工直至合拢，再横桥向左右两幅通过浇筑湿接缝合拢。其施工步骤具体包括：

S11：材料准备

本桥梁的主梁采用C55混凝土，本桥使用的各种混凝土，应进行严格的质量控制和检测。在进行混凝土配合比设计时，必须按设计要求考虑大桥使用年限条件下的耐久性，混凝土强度、弹性模量等参数及混凝土中最大水灰比、最小水泥用量、最大氯离子含量、最大碱含量等参数均应满足相关要求。

本桥所有混凝土结构均采用HPB300、HRB400钢筋。直径≥22mm的受力主筋采用直螺纹机械连接，接头连接等级为I级，连接区段内的接头率不大于50％。设计主要采用D5～D10规格的钢筋焊接网。在伸缩缝预留槽、两幅箱梁之间翼缘的后浇带、主梁合拢段现浇混凝土内加入钢纤维，掺量为50kg/m3，以增强混凝土抗裂性。全桥混凝土主梁的预应力钢束均采用φs15.2高强度低松弛(II级松弛)七股型钢绞线。

本桥混凝土结构中的大体积混凝土均加入替代水泥用量8％的微膨胀剂，膨胀剂要求是大厂、回转窑生产，膨胀剂根据实验及厂方提供的参考数据综合分析后确定，并保存依据资料。本桥上部结构大体积混凝土主要位于：悬浇梁0号块及1号梁段(支架现浇段)。

对于竖向预应力钢束，应采用可二次张拉的低回缩钢绞线锚固体系，二次张拉后锚具变形及钢束回缩值不大于1mm。二次张拉锚具应满足下列要求：

1.锚杯螺纹与外环支承螺母螺纹在5牙扣咬合时，加载至设计工作荷载的1.5倍，持荷5分钟卸载后螺纹应旋合自如，不允许有需外力敲击后才能选出的现象。

2.生产厂家试验时锚杯螺纹与外环支承螺母在5牙扣工作状态下，螺纹破坏荷载应≥1.7倍设计工作荷载。

3.二次张拉锚固后，锚杯螺纹与外环支承螺母螺纹咬合应≥5牙扣。

4.二次张拉钢绞线预应力筋锚具组装件的疲劳锚固性能，应通过实验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值的65％，疲劳应力幅度取80MPa，循环次数为200万次的疲劳性能实验。

5.二次张拉锚具锚杯外缘应为全螺纹，螺纹牙距宜为2～4mm，支承螺母螺纹应与锚杯螺纹一致，且为间隙配合。锚杯高度宜大于或等于外环支承螺母高+30mm。

6.二次张拉锚具垫板结构应在支承锚杯平面机加工，垫板平面设置排气(或压浆)孔，该孔道应与压浆孔道想通，孔道应有足够的截面积，以保证浆液的畅通，孔口宜设置螺纹与排气(或压浆)管道相连。

7.固定端锚具采用二次张拉专用固定端锚具。

本桥所有预应力管道均采用塑料波纹管，预应力管道压浆材料采用由专业厂家生产的M55商品浆液，临时支墩、合拢段劲性骨架等所用的钢管及型钢，除特殊规定外，材质均为Q235B。

S12：主梁构架结构设计

本桥梁的主梁构架中的上部结构采用预应力混凝土变截面连续箱梁。主梁总宽33.8m，采用分两幅布置，单幅桥宽16.9m，为单箱双室直腹板截面形式，两幅之间顶板设置2m宽纵向湿接缝(设置纵向铰缝)。箱梁通过结构找纵、横坡。顶板横坡2％，底板水平。

箱梁156m主跨跨中截面中心线处梁高3.5m，墩顶梁高12m，梁底面均采用2.7次抛物线渐变。90m跨跨中截面梁高2.5m，墩顶梁高分别为8m、7m，梁底分别采用3.0次、2.6次抛物线渐变。

S13：主梁施工节段划分

主桥箱梁采用节段悬臂浇筑施工，分为四类悬浇段，即为A类、B类、C类、D类；A类悬浇梁试用于P1、P4悬浇梁，B类悬浇梁适用于P2、P3悬浇梁，C类悬浇梁适用于P5～P12悬浇梁,D类悬浇梁适用于P13～P14悬浇梁。

箱梁采用C55混凝土，采用挂篮悬臂施工，悬浇节段长度控制在2.75～5.5m，确保每一浇筑阶段混凝土重量相当。

表1大桥主梁施工节段划分节段划分设计

S14：主梁预应力布置

全桥箱梁按照全预应力构件设计，设置纵向、竖向预应力钢束。混凝土箱梁纵向预应力设置顶板束、底板束、腹板束、合龙束共四种，均采用15.2钢绞线(1860MPa)，张拉方式均为两端张拉。腹板钢束规格为15-12、15-19、15-22；顶板钢束规格为15-9、15-12、15-19、15-22；跨中合龙钢束规格15-9、15-12、15-17、16-19，所有钢束张拉控制应力均为1395MPa。顶板束、底板束、合拢束钢束布置有竖弯、平弯形式，腹板束只采用竖弯形式，所有弯曲均采用圆弧曲线。

悬浇梁竖向预应力采用Φs15.2钢绞线(1860MPa)，单端张拉。全桥悬浇梁节段内竖向钢束均按纵向间距50cm布置于腹板内，各腹板断面均布置两根。在跨中部分按50cm交替布置。

在边跨支架现浇段横梁及墩顶0号块横梁内，设置横向预应力钢束，采用Φs15.2钢绞线(1860MPa)，单端张拉。

纵断面上，主桥箱梁处于竖曲线内，施工时应注意箱梁横隔板、箱梁两端头及梁端断面均应按铅锤面进行施工，设计图中与上述相关的构造线及钢筋与钢束的布置未考虑纵坡的影响，施工中应注意相应调整，并注意预应力钢束锚头与钢束管道保持垂直。平面上，主桥箱梁处于直线上，箱梁横坡为双向2％，箱梁底板始终保持水平，通过两腹板的高差，实现顶板单向横坡。

S15：0号块及现浇段支架施工

1.箱梁0号块及1号梁段待桥墩施工完成后，在桥墩旁搭支架浇筑。因0号块结构及受力较为复杂，加之纵向及竖向预应力管道集中，钢筋密集，混凝土放量大，为了确保质量并防止有害裂缝出现，浇筑时需采取必要措施控制混凝土水花热的影响。应进行大体积混凝土的施工设计，采取布置冷却管等有效的降低水化热措施，注意保温和养生，防止因水化热过高而使混凝土开裂。采用分层浇筑时，应注意合理确定分层的位置，如采用分层浇筑的施工方案，各层混凝土龄期差应可能的小，避免因各层混凝土收缩的差异导致混凝土的开裂。林外在顶板浇筑后，应切实注意0块件内外的浇水养生，加强快件内的通风降温，避免内外温差过大造成混凝土的开裂。

2.混凝土梁采用支架施工，无论采用何种支架(含墩旁托架)，均须对地基进行处理，确保地基承载力、变形在允许范围内。

3.边跨现浇段在支架上一次浇筑完成。支架应选用刚度较大的材料，支架架设好后应进行预压，预压重量按浇筑重量的120％进行，以消除支架基础的不均匀沉降支架的非弹性变形，并按实测的弹性变形量和施工控制要求，确定立模标高和预拱度。支架施工前，应根据桥跨结构对支架进行设计及必要的验算。

4.边孔现浇结构几何形状复杂，支立模板时要精确放样。钢筋布置在保证净保护层不影响预应力束管道、不违背布筋原则情况下可适当挪动钢筋位置。

5.边跨底板预应力钢束张拉时应保证箱梁和支架间水平方向由变形，为此一般在现浇段底模与支架承重纵梁间密排钢管，但在浇筑砼时须保证梁体稳定。

S16:预应力砼箱梁悬臂施工

1.主桥上构悬浇段采用挂篮悬浇逐段对称施工，施工中主梁左右幅应该分开采用独立挂篮，为了减少左右幅因为施工工期不同造成的相对沉降，左右幅悬浇梁必须同步施工。设计时采用的挂篮技术参数为：空挂篮全重不超过150吨(包括模板及机具设备)，施工单位挂篮的技术参数应根据实际挂篮参数及现场情况进行详细计算，确定前后支点的反力，重点验算箱梁悬浇阶段的预拱度。

2.在满足挂篮刚度和承载能力的前提下挂篮重量应严格控制，要求挂篮、模板等全部施工荷载悬臂端施工外载总重不超过150吨。挂篮的承载力不得小于400吨。挂篮拼装完毕后，应进行预压测试，并记录预压时的弹性变形曲线，尽可能消除非弹性变形和获得高程控制依据。

3.箱梁逐段悬浇过程中，梁段混凝土的浇筑、钢束的张拉、挂篮和机具的移动等，均应遵循对称、平衡、同步进行的原则，梁面上应尽量少堆放材料和施工机具，当必需时应注意悬臂两端对称堆放。

4.悬臂块件浇筑时混凝土应由悬臂端向已浇块件方向浇注，以免造成新旧混凝土接缝面处出现竖向裂缝。

5.箱梁截面各部分尺寸应按施工规范严格保证，在任何情况下梁段自重误差应在-3％～+3％范围内。为防止箱梁混凝土开裂和棱边碰损，应待混凝土强度达到规范要求时方可拆模。当混凝土自流高度大于2m时，必须采用溜槽或导管输送混凝土。

6.箱梁顶面平整度应满足±0.7cm。在实施桥面铺装防水层之前，顶面还须进行抛丸处理，以保证与桥面铺装混凝土的结合质量。箱梁顶面还严禁被油污、浮浆等污染物。

7.混凝土梁采用分段施工，新旧混凝土接缝表面必须凿毛、清洗，以保证新旧混凝土结合良好。每段施工缝、须将已浇筑混凝土表面浮浆凿除，露出新鲜混凝土面，并凿成锯齿状，保证新旧混凝土结合面的混凝土粘结可靠。新老混凝土接缝处建议加设钢筋网，由于箱梁钢筋较多，水平分层浇筑施工缝难处理，浇筑不做分层，实体段应一次浇筑。

8.箱梁施工时，应尽量少设置施工临时进人孔，以减少对主梁结构的破坏。若必须设置进人孔，可在边跨或中跨顶板相对较小处开设80×60cm的临时进人孔，待使用完后在封闭，孔口封闭前按原设计等强度恢复所有钢筋并适当加强。

9.悬臂梁段采用挂篮悬臂浇筑。无论浇筑砼、移动或拆除挂篮阶段，均需保持对称平衡施工，主墩两侧悬臂容许不对称重量不得大于一个梁段的底板自重。

10.悬臂浇筑箱梁节段混凝土时，应尽可能一次完成，当施工条件受限必须分层浇筑时，底板应一次浇筑完成，腹板分层浇筑，分层间隔时间宜控制在混凝土初凝前，且使层与层覆盖住，必须确保新老混凝土的结合质量和加强养生。

11.预应力钢束锚固齿板应与箱梁同时浇筑，以保证齿板与主梁的良好结合。对于齿板上的锚具，压浆后应浇筑混凝土封锚。

12.混凝土浇筑过程中注意加强振捣工作，在钢筋密集处应使用小尺寸振捣棒，确保混凝土密实度，杜绝蜂窝、麻面现象。

13.为确保钢筋的保护层厚度满足设计要求，钢筋网表面应设置混凝土垫块，垫块的强度和耐久性应高于本体混凝土，保护层厚度应严格按图纸执行。

14.混凝土养护要求保温、保湿、防晒，并杜绝混凝土养护期间暴晒。箱梁混凝土要求采取喷淋保湿或喷涂养护剂养护，养护时间不得少于5天，减少收缩、温差的影响。

15.混凝土表面要求平整洁净、颜色一致，尽可能采用同一厂家、同一品牌的水泥，模板应采取有效措施，确保浇筑的混凝土尺寸准确，表面光洁美观、无锈斑和异色痕迹。

16.在混凝土浇筑前，注意根据相关图纸埋入所有的预埋件，不得遗漏。各种施工用的预埋件施工完毕后均应割除磨平并满足钢筋净保护层厚度和整体景观的要求。

S17：合拢段施工

左、右幅主桥箱梁均有15个合拢段，施工时先合龙边跨，再合龙中间跨。

1)边跨合拢的施工顺序：

1.上合龙吊架和在悬臂端加水箱配重，合龙段两侧水箱的容水重量效应，相应于合龙段所浇混凝土重量的效应或稍大一些，且在施工前进行放水速度试验，以保证放水速度与浇筑砼速度相匹配，远端还应增加二分之一吊架模板重量。对称支撑在悬臂端及边跨现浇梁段上。

2.安装合龙段钢支撑(必要时安装剪力撑)，张拉边跨合龙束D1、TH1，张拉吨位为设计吨位的20％。之后进行立模，绑扎纲筋和预应力管道等工作。根据施工控制要求，选择一天中靠近设计合龙温度且较稳定的时间，进行开始浇筑边跨合龙段混凝土，同步逐渐卸除等量平衡重。

3.待混凝土龄期达5天且强度达到90％以上及90％弹模时，张拉合龙段顶、底板预应力索，张拉顺序：按先长后短、先下后上的顺序张拉纵向预应力束，合龙束补位到设计吨位。

4.拆除吊篮和边跨现浇支架。

2)中间跨合龙段的施工顺序：

1.上合龙吊架在悬臂端加水箱配重，合龙段两侧水箱的容水重量效应，相应于合龙段所浇混凝土重量的效应或稍大一些，且在施工前进行放水速度试验，以保证放水速度与浇筑砼速度相匹配，远端还应增加二分之一吊架模板重量。

2.安装中跨合龙段钢支撑(必要时安装剪力撑)，并安装吊篮模架，对称支撑于悬臂端。张拉第2和4跨合龙束D1、TH3第3、5～14跨合龙束D1、TH1，张拉吨位为设计吨位的20％。之后进行立模，绑扎纲筋和预应力管道工作。根据施工控制要求，选择靠近射击合龙温度且较稳定的时间，进行开始浇筑中跨合龙段混凝土，同时水箱同步等效放水，以保持悬臂端的稳定。其中，TH1、TH2、TH3为顶板短钢束，D1为底板合龙束，在合龙后张拉。

3.待混凝土龄期达5天且强度达到90％以上及90％弹模时，张拉合龙段顶、底板预应力，张拉顺序：按先长后短、先下后上的顺序张拉纵向预应力束，合龙束补位到设计吨位，

4.拆除挂篮。

其中，1)合龙段混凝土浇筑后永久钢束张拉前，应尽量减少箱梁悬臂的日照温差，为此可采取覆盖整跨箱梁或加强整跨箱梁顶部的浇水降温等减少温差的措施。混凝土达到要求的强度和龄期后，应尽快张拉预应力钢束。合龙温度应严格控制在10℃～20℃。

2)合龙前预应力束管道必需逐根通检，并清除干净箱体内非设计荷载。

3)开始进行合龙段钢支撑锁定前，应实测悬臂端位置。悬臂端实测与理论标高差、两悬臂端相对高差及悬臂梁体轴线横向偏差应满足规范要求，并要求合龙时两悬臂相对高差不大于1cm，轴线偏差也不大于1cm。

4)合龙施工完成后，外露锚具应及时封锚。

S18:预应力施工

1.施工所需预应力锚具均为合格成套产品，在施工前必须对锚具的质量做抽检试验。对锚具不仅要检测硬度，还需对钢绞线锚具组装件做整束张拉静载试验，使其满足相关国家规范和标准的要求。

2.预应力钢材及预应力锚具进场后，应分批严格检验和验收，妥善保管。按有关规定对每批钢绞线抽检强度、硬度、弹性模量、截面积和延伸量，对不合格产品严禁使用，同时应就实测的弹性模量和截面对计算引伸量作修正。

3.钢绞线、锚具应避免局部损伤，以免脆性破坏。

4.预应力锚具和预应力张拉设备应配套使用，应按锚具说明书上的型号采用千斤顶型号。预应力张拉设备定期进行标定和维修，不合格的设备必须更换。

5.所有预应力钢材不允许焊接，凡有接头的预应力钢绞线部位应予以切除，不许使用。切割钢绞线不得采用电焊或气焊切割，应采用圆盘机械切割。钢绞线使用前应作除锈处理，所有预应力张拉设备应按有关规定认真进行标定。

6.波纹管应分批检验，不符合技术标准和有关要求者亦不得使用。

7.钢束管道要按图纸要求准确定位，预应力管道间及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。所有管道沿长度方向按设计要求设置定位钢筋并电焊在钢筋上，不容许铁丝定位，确保管道在浇筑混凝土时不上浮，不变位，管道位置的容许偏差不得大于±0,5cm。切忌振捣棒碰穿孔道和在钢筋施工时损伤孔道。

8.锚具安装时，垫板平面必须与钢束管道垂直，锚孔中心要对准管道中心。钢束管道与锚具端头的连接必须妥善处理，严禁管道伸入锚孔内，长钢束的穿束方法应仔细研究确定。锚具夹片和锚头锥孔要保持清洁，严禁有金属屑等杂物。

9.张拉预应力钢束时，边跨现浇梁段砼实际强度及弹模不小于设计值的95％，且养护龄期不小于7天；考虑工期要求，悬浇梁节段砼实际强度及弹模不小于设计值的90％，且养护龄期不小于5天。除设计明确提出采用单端张拉的预应力钢束外，预应力钢束在箱梁横截面应保持左右对称张拉。同一根纵向钢束张拉时两端应保持同步，且沿箱梁中心线对称张拉。每一截面的钢束按先T束、后W束的顺序对称张拉。

10.预应力钢束张拉完毕，严禁碰撞锚头和钢束(筋)，钢绞线多余的长度应用砂轮切割机切除。

11.预应力钢束编束时应逐根理顺，绑扎牢固，严禁相互缠绕。

12.预应力钢束张拉时采用张拉力和伸长量同时控制，要求实测伸长量与设计计算伸长量两者误差在±6％以内。

13.张拉时应在初时张拉拉力(一般可取设计张拉吨位的10％)状态下注处标记，以便直接测出各钢绞线的引伸量，对引伸量不足的应查明原因并采取补张拉等相应措施。

14.预应力钢束张拉程序为：0→初应力(10％～20％σcon，根据实际情况，长束初应力略大)→σcon→持荷5min→锚固。

15.钢束张拉完毕，严禁撞击锚头和钢束，钢绞线多余的长度应用切割机切割，切割的方式和切割后留下的长度应按施工规范处理。

16.预应力管道在钢束张拉完成后24小时内尽快采用真空辅助压浆工艺完成压浆。压浆前应用压缩空气清除管道内杂质，然后再压浆，管道压浆要求密实(应有备用电源，以防突然断电，压浆中断等事故)。应等水泥压浆强度达到100％方可落架。

17.所有预应力管道的位置必须按照预应力钢束设计图用“井”字型定位钢筋进行精确定位，管道应严格保证弯曲坐标和角度，确保管道顺直，定位钢筋应与箱梁纵横向钢筋点焊连接。锚垫板必须保证与钢束端部垂直。

S19:钢筋施工

1.凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，必须进行焊接或其他能够保证等强的连接措施，并符合施工技术规范的有关规定。因设置临时进人孔、以及预应力张拉施工而切断的纵横钢筋必须加设短筋并等强度焊接复原。

2.当钢筋和预应力管道在空间发生干扰时，可适当移动普通钢筋以保证预应力钢束管道位置准确。钢束锚固处的普通钢筋如影响预应力施工时，可适当弯折，但待预应力施工完毕后应及时恢复原位。因设置张拉槽而被截断的钢筋，应在预应力施工完成后等强恢复。如锚下螺旋筋相扰时，可适当移动分布筋或调整分布筋间距。

3.施工中若钢筋空间位置发生矛盾，允许适当调整布置，但混凝土保护层厚度应予以保证。如因浇筑或振捣混凝土的需要，可对钢筋间距作适当调整。

4.结构中所有普通钢筋应按照施工图要求安装和定位，严格保证各类钢筋的净保护层厚度。保护层内不得有绑扎钢筋的铁丝伸入。

5.钢筋加工尺寸应以施工详细放样为准。主要受力钢筋长度尺寸、位置，在满足最小间距的条件下，可按实际放样情况做适当调整，但钢筋根数应予以保证，不得减少。

6.施工时应结合施工条件和施工工艺安排，尽量考虑先制造钢筋骨架(或钢筋骨架片)、钢筋网片，在现场就位后进行焊接或绑扎，以保证安装质量和加快施工进度。钢筋骨架的具体施工步骤为：1)计算合拢顶推力：2)安装劲性骨架结构3)使用锁定装置锁定合拢

7.对底板设置的竖向钩筋和闭合箍筋，必须严格按设计图纸执行，不得随意调整其设置位置或钢筋相互关系，同时该钢筋的下料长度应尽量准确。对于齿块的定位防崩钢筋也要求定位准确，同时不能随意调整位置。当有钢筋由于位置重叠、与预应力管道发生干扰等情况出现时，确定方案调整钢筋位置。

8.伸缩缝预埋钢筋应要求伸缩缝供货厂家提供有关图纸，以便对钢筋布置进行调整。

在本发明的一个具体应用实施例中，成功解决了全长1434m，共15跨的超长联不等跨非对称连续桥梁合拢的技术难题，创造了良好的工期和经济效益，为同类型大型桥梁施工提供了很好的借鉴作用。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法中，通过精确控制合拢顺序，减少结构体系的转换，使主梁的内力分布合理，变形较小，梁体可以在较小的绕度下顺利合拢。因此，本发明的合拢施工方法合拢简单，施工成本低。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，其特征在于，桥梁的左、右幅主桥箱梁均有n个合拢段，左、右幅悬浇梁同步施工，且均分别沿单幅悬臂的两端分段纵向浇筑施工直至合拢段，合拢段施工包括以下步骤：

1）合龙两端跨：安装合龙吊架，并在悬臂端加配重；安装合龙段钢支撑，张拉边跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束；由合拢段的中部分别向两侧横向浇筑混凝土，同时调整配重，以保持悬臂端的稳定；当混凝土养护符合要求时，张拉合龙段顶、底板预应力索；拆除挂篮和边跨现浇支架；

2）合龙中间跨：安装合龙吊架，并在悬臂端加配重；安装中跨合龙段钢支撑，并安装吊篮模架，对称支撑于悬臂端；张拉第2和4跨的底板合龙束和第三顶板短合龙束，以及第3跨和第5～n-1跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束；立模，绑扎纲筋和预应力管道工作；由合拢段的中部分别向两侧横向浇筑混凝土，同时调整配重，以保持悬臂端的稳定；当混凝土养护符合要求时，张拉合龙段顶、底板预应力索；拆除挂篮；

其中，所述步骤1）中张拉边跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束的张拉吨位为设计吨位的15%-25%；

其中，所述步骤2）中张拉第2和4跨的底板合龙束和第三顶板短合龙束，以及第3跨和第5～n-1跨的底板合龙束和第一顶板短合龙束的张拉吨位为设计吨位的15%-25%；

其中，合拢段施工的温度为10℃～20℃；

其中，合龙时两悬臂端的相对高差不大于1cm；

其中，合拢段施工还包括安装合拢劲性骨架的步骤，安装劲性骨架结构的施工方法具体包括以下步骤：

a）计算合拢顶推力：

①选择合拢方案及控制截面，建立结构计算的有限元模型；

②确定施工阶段容许应力[σ]，施加合拢顶推力初始值 F0 到有限元模型进行计算；

③从有限元计算结果中提取各参数，设置桥墩应力目标值，利用 fgoalattain 函数求解合拢顶推力的最优解 F1；

④比较 F0 和 F1，如果两者的误差在容许范围之内，则 F1 为最优解；否则将合拢顶推力 F1 代替 F0 施加在有限元模型上，返回步骤②重新计算，直到两者误差在容许范围内；顶推力的确定还与墩底刚度、墩身实际刚度和合拢口约束条件（模板、钢筋、预应力束的摩擦）密切相关，因此，在实际顶推合拢前应进行试顶推，来确定顶推力和位移之间的相关曲线；另外，如果顶推力合力作用点不在截面形心上，尚需计入偏心弯矩的影响；

b）安装劲性骨架结构；

c）使用锁定装置锁定合拢；

①在桥梁合拢段的左、右两端预埋连接板，并在合拢段左端的连接板上焊接端部承力板；

②钢梁跨接于桥梁合拢段的左、右两端，将钢梁的右端底部焊接于合拢段右端的连接板上，左端的端部对接板与端部承力板正对，并通过旋紧压杆使得其尾部紧贴端部对接板的左板面，拧紧拉杆尾部的拉杆螺母拉紧拉杆；将钢梁的左端与端部承力板进行临时固定；

③将钢梁的左端底部焊接于合拢段左端的连接板上；

④拆除压杆、拉杆、端部承力板和端部对接板。

2.根据权利要求1所述的超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，其特征在于，所述混凝土养护符合要求是混凝土龄期不小于5天，混凝土强度不小于90%。

3.根据权利要求1所述的超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，其特征在于在合龙段混凝土浇筑与张拉合龙段顶、底板预应力索之间，还通过采取覆盖主桥箱梁或对主桥箱梁顶部降温控制温差。

4.根据权利要求1所述的超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，其特征在于，桥梁的左、右幅主桥箱梁均有15个合拢段。

5.根据权利要求1所述的超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，其特征在于，所述挂篮的承载力不小于400吨。

6.根据权利要求1所述的超长联不等跨非对称连续桥梁先纵后横向合拢施工方法，其特征在于，所述配重为水箱，当浇筑混凝土时，所述水箱的放水速度与混凝土浇筑速度相适配。

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