连续刚构桥现浇段导梁法施工技术

连续刚构桥现浇段 导梁法施工技术

市勇才

中国有色金属工业第十四冶金建设公司 云南昆明 650032

摘要：本文以某桥梁工程为例，首先阐述了原设计图的指导方案内容，并以此为基础充分分析了工程的实际建设情况，提出了下导梁法与上导梁法两种施工方案，对比分析后，在此工程中最终确定选择下导梁法，重点分析了下导梁法施工技术应用特点的前提下，提出了几点设计与施工的建议，希望能够为同行业工作者提供一些帮助。

关键词：连续刚构桥；现浇段；导梁法

引言：对于桥梁来说，在其现浇混凝土区域通常选择应用悬灌法，并同时辅助落地式支架或墩旁托架的现浇模式。但需要注意的是，部分桥梁边墩较高，因此若有搭设落地式支架的需要则资金投入较大，且由于有高空搭设桥段，整体工程施工难度较大。因此，在桥梁现浇混凝土区域选择应用导梁法具有极为重要的现实意义，通过深入分析该技术的应用流程，为导梁法施工技术的顺利融入提供了完备条件。

1 工程概况

多数桥梁以悬臂施工居多，对于悬臂施工法来说，在其每一节段的应用设备主要为挂篮，其边跨现浇混凝土区域通常采用支架体系作为支撑基础。但由于桥梁的特殊性，边跨现浇混凝土区域较长的现象频频出现，部分结构甚至出现了大于10米的情况，这就使得其建设边墩较高，若仍然采取地面搭设支撑系统的方式将使得整体工程建设难度大大提升^[1]。而若不采取此种方案，边墩也不被允许安装墩旁托架，从而难以保证施工进度与施工效果。

某桥梁全长为600米，其整体的桥跨布置组合要素为：3*31结构连续T梁+4*31结构连续T梁+（100+180+100）连续刚构（单位均为m），预应力混凝土连续刚构为主桥的主要结构形式，有两个T梁组合而成。边跨现浇桥段的设计总长度为8.76米，梁高度为3.5米，其边跨现浇混凝土区域设计如图1所示。

图1 边跨现浇混凝土区域示意图

2 原设计图指导方案

此工程所建设的两边墩的高度为52米与27米，所建设区域以陡坡为主。若依照传统方案选择使用钢管立柱支架方式，或满堂支架，则不仅搭接较为困难，且将会使得整体建设成本提升，此桥梁边墩处以薄壁空心板式桥墩为主^[2]。经过深入分析后，最终确定选择应用导梁法作为边跨现浇混凝土区域的施工方式：完成边跨挂篮块段的布置任务后，需要及时将挂篮拆除，且应平衡悬臂端重量（此工程采取加重方案，160吨与分配至悬臂位置的导梁重量之和），随后应在悬臂处与过渡墩的中间位置搭设现浇混凝土区域导梁，达成此任务目标后即可卸载悬臂平衡重量，过程中应始终保持悬臂两端的受力平衡性。在执行现浇混凝土区域混凝土的浇筑任务的环节，需要首先卸载边跨悬臂平衡重量，以确保悬臂两端的平衡效果。

此次所应用的设计方案的核心内容主要包括以下两点：首先是边跨主梁合龙段与边跨现浇混凝土区域重量一般均施加在前方悬臂端的位置。上述方案中的160吨重量为现浇梁段分配至悬臂端的自重^[3]。

3 选择应用的两种主要的施工方案

以设计图为基础提出的两种施工方案为下导梁法与上导梁法，也就是上承与下承两种结构形式。

3.1下导梁法

以图2中的内容为基础，其支撑为桁架，一段以支点作为支撑边墩靠近中心位置的基础，为边墩更好的受力提供基础条件，而另一端在吊带的帮助下安装在悬灌底板位置，对此方式的技术应用要求主要有以下几点：

图2 下导梁法支撑体系示意图（单位为厘米）

第一是在桁架的悬灌位置，应为其设置铰接形式，以确保在实际施工过程中不会因为悬臂的上下位移活动而导致桁架产生弯矩；第二是在确定桁架边墩支撑位置时，应尽量将其设置在桥墩的中心处；第三是在梁的下部空间，其变形应与桁架上弦两端至梁下的变形需求相符^[4]；第四是对于悬臂端来说必须为其设置配重，且整个浇筑环节应将配重尽量减少；第五是作为受力主控杆件，桁架上弦杆的应用与空间高度有着紧密联系，应确保桁架的上弦处能够伸入至边墩顶部位置；第六是应对边跨现浇混凝土区域的浇筑优先完成，随后才可进行边跨主梁合龙段施工，此过程应确保边跨主梁合龙段始终被支撑在桁架上。

3.2上导梁法

此种方法以图3所示贝雷架片为支撑点，在将贝雷架片放置在梁上部位置后，通过应用吊杆系统即可承担全部的模板系统与混凝土重量，并在贝雷架片端设置规格为φ=60厘米的钢管将其作为边墩支撑，并在另一端设置规格为φ=60厘米的钢管，具体的设置位置为悬灌段顶板，该技术的应用要点如下：

图3 上导梁支撑体系

第一是所选择安放吊杆的位置应尽量将预应力管道避开；第二是在边墩位置的钢管支墩，需要预先将张拉千斤顶的设置位置让开；第三是对于悬臂端来说，应为其做配重处理，实际浇筑环节应根据具体建设情况适当将等重配重减少；第四是建议使用军用梁等制式杆件作为桁架。

4 上导梁法与下导梁法的应用对比

首先是下导梁方法，其应用缺陷为：以其受力特点为基础，在将其上弦杆伸入至边墩顶部过程中无论是压力还是剪力均较大，不利于桁架受力。对于桁架来说应进行预先加工，且需要保证焊接质量，因此现场加工较为困难；由于桁架结构的特殊性，使得其在应用时必须将边墩支撑垫石避开，位于垫石两侧的挡块也应采取后浇手段

^[5]；边墩与梁底在空间有限的条件下，其上弦位置的高度与下方结构的支撑高度受到严格限制。其应用优势在于边墩所承受的偏压极小。

其次是上导梁方法，其应用缺陷为：以其受力特点为前提，为达到避开梁端张拉千斤顶作业空间的目的，在边墩顶部位置的立柱必须同时躲开千斤顶作业区域；所使用的所有吊杆均应将纵横方向预应力孔道避开。另外在导梁位置，必须预先安装模板与吊杆系统，且在空中作业过程中其整体施工难度较高。应用优势也较为明显，由于其采取了贝雷架片杆件制式器材以及螺纹钢筋作为吊杆，使得其加工成本相较以往有了明显缩减。

两种方法进行综合比对后，最终选择在此桥梁中应用下导梁法推进施工进度。

5 下导梁法施工技术分析

第一是若选择应用导梁法推进现浇混凝土区域与边跨主梁合龙段的施工进度，此时的T梁结构始终处于最大悬臂状态，悬臂前端处所施加的重量为边跨主梁合龙段与现浇混凝土段加和的一半，不利于结构受力，这一点必须在实际设计环节予以充分考虑。本文所介绍工程必须保证施工边跨现浇混凝土区域的优先权，随后才可展开边跨主梁合龙段混凝土施工进度，此时合龙与现浇混凝土区域的混凝土重量经由导梁将其传递至T悬臂端^[6]。此时对于悬臂来说其本身承受的集中荷载为200吨，因此在设计环节需要充分对T结构下的集中荷载、预应力温度以及自重条件下的结构安全予以充分考虑；第二是由于施工悬臂端，所增加的集中载荷较大，这也是后期产生不同种混凝土徐变结果的主要原因，且在后期边跨位置所产生的向下变形相较地面支架要大的多，并应充分考虑线形监控环节；第三是在应用下导梁方案时，所产生的线形变化源头为导梁上下位移。由于导梁端悬挂于T结构端头与边墩顶部，在其悬臂的支点将会随着气温的逐渐变化而产生上下位移。需要注意的是，结构的简支状态使得其对于混凝土结构的影响较为有限，因此建议采取配重的方式解决上下的位移问题，因此必须强化线形监控；第四是在施工过程中，所需要的配重较大，施工风险增大，需要相关人员选择应用科学合理的配重方式；第五是T梁结构悬臂端本身上下位移存在较大问题，而对此所选择的措施以悬臂端的配重为主，而其配重的具体大小通常以对T结构有限元分析结果为依据。混凝土灌注环节，尽量选择气温变化较小的时间段进行浇筑，由于本工程施工的季节为夏季，因此早晚温差并不大，夜间浇筑与配重均起到了较好的配重效果；第六是由于悬臂上下结构变形较大的原因，因此必须在悬臂与桁架上弦处应用铰接手段，以避免出现上弦与悬臂端处梁端的严重变形现象。

6 保证连续刚构桥现浇柱段导梁法施工技术应用效果的要素

上文已经对连续刚构桥现浇柱段导梁法施工技术进行了细致的阐述，发现其质量和应用的效果受到施工人员技术和现场管理水平的限制，因此需要就以上因素加以管控，才能更好的将技术的效用发挥。首先，要在施工区域布置电子显示屏，将技术应用的重难点显示出来，一旦施工人员遇到难以解决的问题，可通过在显示屏中获取到相应作业步骤的办法实现自主解决问题的目标。其次，要保证技术人员时刻处于施工区域，要求其能够与其他监理人员共同查看施工的具体情况，针对悬臂端、配重、支架设置、变形管控等作业的质量实时管控，以此确保整个连续刚构桥施工的质量水平。最后，要定期开展阶段性的验收工作，同样要在可视化软件的支持下生成区域结构图样，通过直观的图像，确定仍需要加以完善的部分，并与技术人员建立起联系，为施工人员详细阐释其应当开展的作业内容。

结束语

综上所述，从本文中所阐述的桥梁现浇混凝土区域导梁法的应用内容来看，导梁法的应用不仅具有安全性，且整体的建设成本也有所降低，避免了额外搭设地面支架，且无需设置边墩托架即可完成施工任务。首先应施工边跨现浇混凝土区域，完成此施工任务后才可进行后续施工，为边跨主梁合龙段的整个施工流程提供了极大的方便条件。但需要注意的是，使用此种方案应对可能对T构梁造成的受力予以充分考虑，重点关注集中荷载对梁的影响因素，为更好的使用导梁法奠定坚实的基础。

参考文献

[1]刘卫.连续刚构桥高墩非对称边跨现浇段施工技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2020,1604:173-177.

[2]胡先宽,宣菲.高墩长边跨现浇段挂篮与墩顶导梁施工技术研究[J].公路交通科技(应用技术版),2020,1608:190-193.

[3]田光辉.大跨预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术优化与质量管控研究[D].中国矿业大学,2020.

[4]罗民声.大吨位刚构桥平转转动体系力学特性研究[D].重庆交通大学,2018.

[5]周益峰.大跨径悬浇连续梁桥施工控制及关键技术研究[D].长沙理工大学,2018.

[6]安德权.上下双室连续刚构渡槽菱形挂篮结构分析与优化研究[D].郑州大学,2018.