大跨径预应力混凝土连续梁桥合拢施工研究

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1、大跨径预应力混凝土连续梁桥合拢施工研究本文主要分析了大跨径预应力混凝土连续梁桥底板开裂的原因，同时以秦淮河特大桥为依托，对大跨径预应力混凝土连续梁桥合拢施工进行了研究，提出了一些保证桥梁预应力度和避免箱梁底板开裂的方法和措施。关键词：预应力混凝土底板开裂中跨合拢1、工程概况　　秦淮河特大桥是南京绕越高速公路东南段的一座特大型桥梁，桥梁全长1765.315m。主桥上部结构为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁，主跨112m，两边跨均为64m，采用挂篮悬臂浇筑法施工。主桥箱梁采用单箱单室断面，主墩顶梁高6.384m，跨中截面梁高2.584m

2、，梁高沿跨径方向按1.5次抛物线变化。箱梁顶板宽16.75m，底板宽8.35m，翼缘板悬臂长4.2m。箱梁半主跨共分17个块段，边跨共分18个块段（其中0~16号块与主跨划分一致）。主墩顶6m为0号块，1号块长3m，0、1号块共长12m，采用支架现浇；2~8号块长3m，9~15号块长4m，为悬浇块段；16号块为合拢段，长2m；边跨17号块为支架现浇段，长6.9m。2、中跨合拢施工措施和方法　　基于上述中跨合拢底板开裂的原因分析，我项目提早准备，提前谋划，为防止中跨合拢底板开裂采取了一系列措施和方法。2.1、细化底板构造措施　　为了

3、减小中跨合拢预应力束张拉后底板开裂的风险，我项目多次组织召开专家会议，寻求合理的解决办法。专家们提出了宝贵的意见，建议设计院在中跨12#块与13#块，13#块与14#块，14#块与15#块相接的地方设置防崩肋梁。设计院按此要求进行了设计变更。　　除此之外，设计院根据我项目的建议，对部分设计作了如下修改：　　①、中跨底板从6#块以后的架力筋由原设计的Φ12钢筋变更为Φ16钢筋，架力筋设置45°弯钩，钩住最上层和最下层的横向钢筋，架立钢筋不仅起支撑作用，还将抵抗泊松比带来的混凝土内部拉应力，增强钢筋与砼之间的约束，增强了底板整体抗开裂

4、性能。　　②、中跨合拢段横隔板1#钢筋调整其位置，使其布置在预应力束周围，而不是按照原设计均匀布置，并且在1#筋底部增加两根通长的Φ28钢筋，增加了底部钢筋的受力性能。　　③、细化防崩钢筋的布置，增加防崩钢筋的数量。2.2、优化预应力束张拉顺序　　合拢段、防崩肋梁混凝土强度达到设计强度的100%之后，进行中跨合拢预应力束张拉。张拉分三批进行：第一批为Z9、D3、Z8、Z7；第二批为Z6、Z3、Z2、D2；第三批为Z5、Z4、Z1、D1。为减小波纹管挖空对底板混凝土承压能力的影响，中跨合拢束压浆也分三批进行，每批预应力束张拉完毕及时

5、进行压浆，间隔时间超过7天后，方可进行下一批预应力束张拉。最后一批预应力束张拉时适当延长每束张拉的持续时间，且非对称的束与束之间的时间间隔不少于12小时。每束预应力张拉到50%、100%时，均会同监控单位进行一次混凝土应力测读，实测值与理论值对照比较。如发现混凝土应力读数接近临界值，则立即停止张拉，分析原因，及时向业内专家咨询，以便及时有效的进行处理。3、中跨合拢施工过程简述　　为防范主桥中跨底板开裂风险，2009年4月27日，业主、监理、监控、设计和施工各方一起召开了秦淮河特大桥中跨合拢预应力束张拉会，会上设计方同意并优化了上述

6、中跨底板合拢预应力束分批张拉、分批压浆的施工工序。　　到2009年5月15日完成了左幅第二批张拉压浆工作，之后监控单位一直进行应力监控测读。由于底板局部拉应力一直维持在2.5MPa左右，如直接进行第三批张拉，则底板局部拉应力极容易超限，导致底板开裂。相关各方于6月12日开会研究，一致决定待混凝土桥面铺装、护栏等二期恒载施工结束再进行第三批合拢束张拉。主桥二期恒载施工于10月份结束，监控方测得底板局部拉应力为0.3MPa左右，应力很小，可以进行第三批张拉。第三批合拢束张拉、压浆结束，通过对底板应力监控和桥面高程测量分析，该桥各项性能

7、指标满足设计和规范要求，中跨合拢施工控制取得了圆满成功。4、结束语　　近年来，大跨径预应力混凝土连续梁桥跨中下挠和底板开裂的现象相当多，严重威胁着桥梁结构的安全运营。为了从根本杜绝上述问题，从设计角度讲，必须保证桥梁有足够的预应力度，同时要提出实现足够预应力度的构造措施。由于连续的混凝土结构存在次内力的再分配问题，施工过程中的影响因素又非常多，在裂缝出现后要准确找出原因很困难，所以，在设计时首先应该合理地确定中、边跨比，注重主拉应力在正确的施工工序状态下的验算，适当增加箍筋配置等。从施工角度讲，要严格按图施工，做好各种构造措施，防

8、止底板开裂，同时要狠抓预应力施工的质量控制。