预应力连续刚构桥施工工艺优化研究

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1、预应力连续刚构桥施工工艺优化研究：连续刚构的特点是梁保持连续、墩梁固结，即保证了连续梁行车平顺的特点又保持了T构不设铰的优点。笔者结合自己曾施工工程的某连续刚构桥加固施工监控实践，介绍了连续刚构桥施工工艺，供同类桥型加固及监测工作借鉴。关键词:连续刚构桥；预应力；施工工艺1、该项目施工工艺概述笔者曾参与施工的连续刚构桥虎跳河特大桥桥，建成于2008年，跨径组合为5-50m+120m+4-225m+120m+11-50m六跨一联。主墩均为薄壁墩，主桥全长1140m，镇宁、胜镜关两岸各设一交界墩，分别为5#、11#墩。镇宁岸引桥为550m先简支后连续的预应力T粱，胜镜关岸为

2、550m+650m先简支后连续的预应力T粱，桥梁总长1957.74米。结构采用单箱单室截面形式，由变高度梁段组成。刚构根部梁高为14m，跨中合拢段梁高为2.5m，每跨主跨225m范围内梁体下缘按二次抛物线规律变化，边跨根据主墩中线对称变化。桥墩基础为群桩基础，钢筋混凝土承台；引桥桥墩为独柱空心墩和双柱墩，C40混凝土；主墩（6~10#墩）为钢筋混凝土双薄壁墩身，高度较高的6号墩（107米）、7号桥墩（151米）在距离墩顶80米以下部分采用整体箱型断面，6#、10#墩为C50混凝土，其他墩为C40混凝土；桥台为L型桥台。本桥采用三向预应力体系，纵向和横向预应力束采用高强度

3、钢绞线，竖向预应力采用直径32mm的精轧螺纹粗钢筋。设计荷载为汽-超20，挂-120。2、工艺优化必要性研究(1)其墩梁固结的特点省去了大跨连续梁的支座，无须进行巨型支座的设计、制造、养护和更换，节省昂贵的支座费用，上部结构伸缩缝仅设两道，行车舒适性好；(2)因墩梁固结，桥墩的厚度大大减小，约为梁在支点处高度的0.2至0.4倍，比T型刚构的墩厚小得多，减少桥墩与基础工程的材料用量；(3)抗震性能好，水平地震力可均摊给各个墩来承受，不需要像连续梁设置制动墩承受，或采用价格较昂贵的专用抗震支座；(4)墩梁固结便于采用悬臂施工方法，省去了连续梁施工在体系转换时采用的临时固结措

4、施；(5)顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度很大，能满足特大跨径桥梁的受力要求，因顺桥向抗推刚度小，故能有效地减小温度、混凝土收缩徐变和地震影响。2009年3月对该桥的检查检测结果表明，目前刚构桥主要存在腹板斜向开裂、跨中底板横向开裂和跨中挠度过大等问题。其中，腹板斜裂缝主要分布在边跨现浇合龙段和中跨0.3L~0.45L、0.55L~0.70L(L为跨径)的位置，最大裂缝宽度为0.4mm，并已延伸至顶板和底板；底板横向裂缝主要集中在中跨跨中附近，裂缝宽度一般在0.15~0.30mm之间，最大裂缝宽度达0.43mm；梁体跨中部位出现下挠，以中跨跨中最为严重，最大下挠量为18.

5、23cm。2009年6月再次对该桥检查，检测结果显示病害情况仍在继续恶化，跨中进一步下挠2~4cm。2009年7月对该桥进行了轻荷载试验，试验结果显示中跨跨中附近区域刚度弱化明显，受力状态有偏离全预应力结构的受力状态迹象。3、优化方案提出及其可行性研究悬臂浇筑是在桥墩两侧逐段对称地就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后张拉预应力索筋，移动机具模板(挂篮)继续浇筑下一节段，节段长度与梁段混凝土重、挂篮重和平衡配重以及施工荷载产生的内力密切相关。故每个节段长度一般长3米，特大桥也不超过6米，悬臂浇筑施工中的主要设备是挂篮，因此墩根部的0号块污工体积大产生的重量也大，为了拼装

6、和支撑挂篮的起步长度，常采用托架浇筑起步长度。采用此法建造混凝土悬臂桥梁和连续刚构桥时，使墩梁临时固结是满足悬臂施工的必要条件，可待合拢后再恢复原结构状态。3.1施工托架依据墩身高度、承台形式和地形条件，分别利用墩身、承台或地面设立支承托架，托架可采用万能杆件拼制，它的高度和长度应视挂篮施工的需要和现浇段的长度而定，横桥向的宽度一般比箱梁底宽1.5-2.0米，以便于立箱梁边肋的外侧模板。托架顶面与箱梁底面在桥纵向的线性应保持一致。常用的施工托架由两种:一是斜撑式，二是斜拉式，为了消除托架在浇筑梁段混凝土时产生的变形，常采用千斤顶法、水箱法对托架预加变形。3.2施工挂篮托

7、架上施工段达到挂篮起步长度后，拼装挂篮将其与承重结构连接起来，待悬浇到一定长度后，再将它与承重梁分开，分别向墩的两侧逐段推进，新浇梁段达到设计强度后，张拉预应力筋与前一梁段连为一体。挂篮是一个能沿轨道行走的空中活动脚手架，悬挂在已经张拉的箱梁阶段上，待浇段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、预应力操作、压浆封端等所有工序均在挂篮上进行。完成一个梁段后，挂篮可前移一个节段，循环悬浇完所有梁段，挂篮一般是由主析、悬吊系统、平衡重及锚固系统、行走系统、张拉平台、底模架组成。挂篮的功能是:支承梁段模板，调整梁段位置，吊运材料、机具、悬浇混凝土，装、拆