福建南平五里亭大橋合攏段施工及其監測方法

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（福建眾誠建設工程有限公司，福建 南平 353000）

1 工程概況

五里亭Ⅰ號大橋中心里程YK236+263，橋梁孔徑布置為2×35 m+（70 m+120 m+120 m+70 m）+1×35 m，7跨，長493m，其中跨越建溪水道主橋采用（70 m+120 m+120 m+70 m）現澆預應力變截面砼連續T型剛構，設置兩個通航孔；橋梁上部結構采用連續剛構箱梁、連續T梁，下部構造采用砼灌注樁基礎，樁柱式橋墩、空心墩。主墩采用連續剛構箱梁，引橋為35 m預制預應力砼T梁。上部結構箱梁為單箱單室斷面，頂板寬12.25 m，底板寬6.25 m，0＃節段梁長10.0 m，高6.8 m，底板下緣呈拋物線變化。塊段長度有2.0 m、3.0 m、3.3 m、3.5 m、4.0 m等多種。

上部為先簡支后連續的35 m預應力砼T梁。

2 邊跨直線段施工

五里亭Ⅰ號大橋所經建溪河面較寬，浦城一側邊跨直線段緊靠河邊，坡較陡；南平一側邊跨跨濱江大道和205國道，而且坡較陡，不宜搭設腳手架。為了施工及交通安全，橋兩端邊跨現澆段采用萬能桿件搭設支墩，利用貝雷梁進行施工。在貝雷梁上鋪設I32a型鋼作為分配梁，用以支撐底模及翼緣底模支架，其布置見圖1。

圖1 邊跨現澆段支架布置示意圖

整個支架搭設完成后，應進行加載預壓，荷載加至施工荷載的1.2倍，消除支架非彈性變形，并按實測的彈性變形量確定底模標高和預拱度。

3 合攏段施工

（1）合攏原則。必須遵循低溫灌注、又拉又撐的兩大原則，合攏溫度20±2℃。在合攏前使懸臂端臨時連接鎖定，保持相對固定不動，以防止合攏段混凝土在灌注及早期硬化過程中發生明顯變形，保證砼始終處于受壓應力狀態。

（2）合攏順序。五里亭Ⅰ號大橋均為雙幅橋，單幅設兩個邊跨合龍段，個中跨合龍段，合龍的順序為先邊跨后中跨，完成整個梁段的體系轉換。按先邊跨后中跨的循序進行。

（3）合攏施工。邊跨合攏施工順序:前移邊跨掛籃→在距合攏相鄰段梁端1 m各配置1/2合攏段砼重量的配重水箱，同時T構另一端配置平衡配重水箱→按設計要求設置體外支撐與體內約束鎖定相鄰梁段→邊澆注邊跨合攏段混凝土，同時邊卸載同等重量的平衡重→混凝土等強→張拉邊跨全部合攏鋼束→拆除邊跨掛籃、配重、現澆支架。中跨合攏施工順序:拆除一個中跨掛籃，前移另一個中跨掛籃→在距合攏相鄰段梁端1 m各配置1/2合攏段砼重量的配重水箱，同時T構另一端配置平衡配重水箱→按設計要求設置體外支撐與體內約束，并按設計要求進行預頂開梁后鎖定→邊澆注中跨合攏段混凝土，同時邊卸載同等重量的平衡重→混凝土等強→張拉中跨底板鋼束→拆除中跨掛籃、配重。五里亭Ⅰ號大橋兩個中跨合攏段應同時、對稱進行。①中跨合攏段。中跨合攏段直接利用掛籃的底籃系統，采取在兩懸臂箱梁端底板預埋吊帶孔洞的辦法懸吊底籃結構，待進行中跨合攏段施工時，將一端的掛籃底籃前移后將前底籃前橫梁錨固在另一懸臂端上，以此掛籃底籃提供合攏段的結構支撐和模板支撐。②邊跨合攏段。邊跨合攏段施工時，將直線段的貝雷接長，通過吊桿將貝雷懸臂反吊于另一梁端。利用4根Φ32精軋螺紋鋼筋作為吊帶將貝雷吊掛在另一梁段的懸端，然后在貝雷上布設橫向分配梁（重軌）及縱向方木等，然后鋪設模板。模板鋪設好以后，將吊帶進行調整，使模板與砼間略有縫隙，以確保模板不阻礙懸臂箱梁的自由收縮為宜。

（4）合攏段施工注意事項。①時間的選擇:各合攏跨合攏前，應對主梁的梁頂高程、橋軸線和橋長進行聯測，觀測氣溫變化及氣溫引起的梁體豎向和水平向相對位置變化的關系，連續觀測時間不小于48 h，以確定澆筑合攏砼的時間區段。合攏宜在一天中最低氣溫時完成（具體溫度20±2℃）。②中跨合攏前將兩懸臂端的合攏口予以臨時連接，復查、調整兩懸臂端合攏施加荷載，使其對稱相等。并復測、調整中跨、邊跨懸臂端的撓度及兩端的高差，觀測了解合攏前溫度變化與梁端高程及合攏段長度變化的關系。③勁性骨架的安裝:按設計合攏溫度及張拉預應力后彈性壓縮進行約束鎖定（預埋型鋼支架進行焊接）。合攏段施工采用“外撐內拉”措施，“外撐”即在其相鄰兩段箱梁底板頂面、頂板頂面預埋鋼板或勁性骨架，設置四至六組型鋼梁（勁性骨架）作支撐與預埋件焊接，將兩“T構”鎖定；“內拉”即在體外支撐鎖定后，利用合攏段鋼束臨時張拉固定。鎖定后，復測合攏段長度、高程。合攏前應在兩懸臂端加平衡重，并在混凝土澆筑過程中隨砼的澆注速度逐步撤除，使懸臂撓度保持穩定。④對于邊跨合攏段施工時，在合攏段支架底部設置鋼棒或鋼管，以確保支架與梁底間、梁底與邊跨墩頂間能相對滑動，使邊跨合攏時合攏段能隨原澆注T構自有伸縮，避免砼拉力過大和對墩柱產生水平推力。⑤為保持混凝土灌注過程中梁體受力不變，在兩個臨近梁段上各預壓重量等于合龍混凝土重量一半的紅磚儲水加壓，隨混凝土的灌注分級放水，確保合龍始終處于一個相對穩定的狀態下施工，確保合龍段施工質量。

（5）砼澆注、預應力和壓漿施工:各工序同箱梁懸澆施工。

5 掛籃的拆除

合攏段施工完畢且正彎矩張拉后，進行掛籃的拆除（一般主桁架在進行合龍段施工前，內、外滑梁及模板就位后拆除）。具體的拆除順序如下:

（1）先將掛籃的底模、側模系統連成一個整體，并固定好（必要時先進行電焊固結）。

（2）在梁體預留孔位上懸掛多級手拉葫蘆，并將底側模系統掛在該組葫蘆上，不少于四組（長度根據梁底距地面的高度而定）。

（3）松開并取掉掛籃上的精扎螺紋鋼筋吊桿，緩緩放松手拉葫蘆，使底側模系統慢慢下降，直到底模到達地面為止（中跨合龍段下放時先在下停放一駁船，底側模系統落在駁船上即可）。

（4）然后進行底側模系統的解拼。

（5）內模直接在內箱內進行肢解，然后從檢查孔將其運出。

6 箱梁施工測量與監控

測量內容包括:控制點的設置及箱梁高程、平面線形、承臺的沉降。

監控的目的:由于本橋跨徑達120 m，因此采取科學有效的措施對箱梁撓度實施監控，預測分析、實時調整，以達到大橋實際線形盡可能地吻合設計線形。

（1）控制點和水準點的設置。箱梁軸線控制點的設置:在各箱梁0#梁段施工時，把200×200×10鋼板預埋在箱梁頂板中心，0#梁段施工完后，把0＃塊中心結構高程和平面坐標標刻在鋼板上，平面和高程控制要求進行兩岸聯測，以確保測量控制網的閉合性。預埋鋼板見圖2。

圖2 預埋鋼板設置圖

箱梁水準控制點的設置:考慮到0#段箱梁變形很小，因此水準控制點也設置在0#段中心鋼板以上，以利于與平面控制點同時保護。

（2）箱梁平面線形的控制。各懸澆段完成后，首先復核0#段中心點是否位移，復核后方可利用0#段中心點放出剛完成塊段的中軸線并復核已完成所有塊段的中軸線，檢查所有塊段的中線誤差并做好記錄。懸澆段支立模板后，要與已完成各段的軸線點復核，以保證支立模板準確無誤。模板的縱橋向位置確定時，要求每次都用鋼尺從0#段中心量起，或直接用全站儀測距定出位置，從而減少誤差。為了便于復核，同時在已完成的箱梁頂板上用墨線標出。

（3）高程控制。①利用0#段中心處的水準點控制模板的高程，要求首先保證水準點的正確性。模板高程可以用相鄰墩位的水準點或用三角高程進行校核，確保無誤。②每段澆筑完后，在箱梁頂板同一橫段斷面中線處和兩翼埋設三根鋼筋，其中翼板處的觀測點距離翼板邊緣20cm，預埋鋼筋伸出頂板砼約2cm。③掛籃澆注時，掛籃的下撓度要根據理論計算和加載試驗結果準確確定。④每一懸澆段施工過程中，高程觀測頻率為5次:掛籃移位后、砼澆注前，砼澆注前后，張拉前，張拉后（即掛籃移位前）。每次測量范圍為以前完成的所有懸澆段，并做記錄。

（4）墩身變形觀測。利用全站儀和導線控制點定期復測各墩0#段中心點的位置，并與原設中心點進行比較，偏移位置即墩身變形量。施工過程中，尤其注意觀測溫度變化對墩身變形的影響。

（5）承臺的沉降觀測。在承臺澆筑過程中，在承臺四角埋設四根鋼筋作觀測點，要求同箱梁頂板觀測點的埋設一樣。在每一塊箱梁施工后，對這四個點進行觀測，比較前、后差值即為承臺的沉降值。

（6）溫度測試。由于溫度對箱梁的變形影響較大，施工中需加強對溫度的觀測，溫度觀測主要分兩部分:箱梁溫度～撓度隨氣溫變化觀測和箱梁溫度場觀測。前者觀測方法與高程觀測一致，后者則通過在箱梁斷面中埋設溫度感應元得到箱梁隨氣溫變化的溫度場。溫度感應元埋設斷面選在箱梁懸臂1/4位置（兩個），在該斷面頂底板左右對稱布置一個BTS-400 PN結溫度傳感器。箱梁溫度～撓度隨氣溫變化觀測時間選在溫度變化較小的區段，并且選取具有代表性的天氣進行。

6 結語

福建南平五里亭大橋工程經過施工單位的精心準備，精心組織、精心施工，目前已全部順利完工，實踐證明此次合攏段采取的施工方法及其監控方法是成功的，可以為今后大橋施工中相類似的基礎施工提供一定的參考。