摘要：對(duì)黃草烏江特大橋邊跨合龍方案進(jìn)行比較分析，探討在地形陡峻、山高谷深、緊鄰國(guó)道條件下，連續(xù)剛構(gòu)邊跨合龍?jiān)O(shè)計(jì)、施工取消吊架的可行性，供施工參考。

　　關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)論文,連續(xù)剛構(gòu),箱形梁,懸臂灌注,合龍,施工方案,施工設(shè)計(jì)

　　1 工程概況

　　黃草烏江特大橋是國(guó)道主干線渝湘高速公路彭武段控制性工程，橫跨烏江和319國(guó)道，大橋全長(zhǎng)787.6m，分左右雙幅。其中主橋?yàn)?13+200+113m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)。橋梁縱坡2.8%的單項(xiàng)縱坡，橫坡設(shè)2%。箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用單箱單室截面，梁頂面寬12m，底寬7.6m，梁高為12-4m，梁底按1.8次拋物線變化。主墩高度109m和118m，鋼構(gòu)和引橋交界墩3號(hào)墩位于319國(guó)道旁高88m，6號(hào)墩高43位于半山腰上，地形陡峭。全橋總布置圖見(jiàn)圖1。

　　大橋主跨采用掛籃懸臂澆筑法施工，單幅共有2組懸澆T構(gòu)，每組T構(gòu)由0節(jié)段和26個(gè)對(duì)稱懸澆節(jié)段組成，合龍段為1個(gè)長(zhǎng)2m的中跨合龍段和2個(gè)長(zhǎng)2m的邊跨合龍段。

　　2 邊跨合龍方案的提出

　　2.1 合龍順序。大橋合龍分兩次完成：第一次是中跨合龍，將兩個(gè)單獨(dú)的T構(gòu)轉(zhuǎn)換為一個(gè)帶兩個(gè)懸臂的超靜定結(jié)構(gòu);第二次是邊跨合龍，將大橋轉(zhuǎn)換為三跨連續(xù)剛構(gòu)。

　　2.2 邊跨合攏段設(shè)計(jì)。原設(shè)計(jì)的邊跨合龍方案為：在T構(gòu)26個(gè)對(duì)稱段完成后，對(duì)中跨合攏段(28號(hào)節(jié)段)進(jìn)行水箱配重，邊跨側(cè)則進(jìn)行相應(yīng)配重。中跨合攏段頂推、混凝土澆筑、張拉、壓漿之后懸澆兩邊跨27號(hào)塊件，中跨跨中進(jìn)行相應(yīng)配重，懸澆完成后取消配重。然后將邊跨掛籃改裝成吊架，然后利用吊架施工邊跨合龍段，現(xiàn)澆29號(hào)、30號(hào)節(jié)段進(jìn)行邊跨合龍。邊跨合攏段總長(zhǎng)9.53m。(見(jiàn)圖2)。

　　2.3 變更邊跨現(xiàn)澆合龍段方案的由來(lái)。主橋剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆合龍段原設(shè)計(jì)長(zhǎng)9.53m，若采取一次性施工，因中跨已經(jīng)合龍，形成超靜定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)內(nèi)力受氣溫、砼收縮徐變、基礎(chǔ)沉降等影響較大，邊跨長(zhǎng)懸臂會(huì)產(chǎn)生上下擾動(dòng)，因此，在砼澆筑至砼終凝階段，在與27號(hào)節(jié)段交界面易產(chǎn)生砼裂縫，出現(xiàn)質(zhì)量隱患;且采用在墩身上預(yù)埋三角牛腿支架進(jìn)行一次現(xiàn)澆對(duì)交接墩偏載太大，對(duì)交接墩結(jié)構(gòu)不安全，合龍吊架材料強(qiáng)度和剛度要求高，加工費(fèi)工費(fèi)時(shí);且所需箱梁側(cè)模、內(nèi)模、底模數(shù)量大，需要重新制作，導(dǎo)致施工成本高，也影響整體施工進(jìn)度。

　　2.4 新的邊跨合龍方案。將9.53m的邊跨現(xiàn)澆合龍段分成墩頂現(xiàn)澆段(3.5m)、邊跨合龍段(2m)及利用掛藍(lán)現(xiàn)澆(27+1)節(jié)段(4.03m)三部分進(jìn)行施工。(27+1)節(jié)段砼方量為44.43m3，邊跨合龍段砼方量為22.21m3，交界墩墩頂現(xiàn)澆段砼方量為86.42m3。具體實(shí)施如下：邊跨27號(hào)節(jié)段懸澆完成后①中跨配載，利用邊跨掛籃再向前懸澆一段(27+1)段，長(zhǎng)度4.0m;澆注完成后掛籃不拆除，承重此部分混凝土重量。②同時(shí)在交界墩蓋梁上現(xiàn)澆箱梁端頭，長(zhǎng)度3.50m。③最后采用吊架合龍剩余的2.0m。從而完成邊跨長(zhǎng)度9.53m的箱梁施工。(如圖3)。

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　　3 新合龍方案的工況計(jì)算

　　該方案和原設(shè)計(jì)差別最大在于邊跨掛籃再向前滑移澆注一段(27+1)號(hào)段，增加了一個(gè)懸臂施工的工況。(27+1)號(hào)段，一個(gè)節(jié)段長(zhǎng)4.0m，體積44.42m3，自重1155KN。原設(shè)計(jì)在完成27號(hào)節(jié)段時(shí)邊跨最大的壓應(yīng)力為15.2MPa，位于19號(hào)梁段下緣。若增加一個(gè)(27+1)號(hào)段，邊跨最大的壓應(yīng)力(主要控制因素)為17.5MPa，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范施工階段最大壓應(yīng)力小于0.7fck，的要求(0.7fck，=0.7×34.65=24.26MPa，取0.7fck，=0.9fck)。在張拉邊跨底板鋼束B(niǎo)1、B2后，施工階段最大壓應(yīng)力為18.9MPa，滿足規(guī)范要求。增加懸臂(27+1)節(jié)段，27號(hào)節(jié)段左截面處增加向下位移9.0cm，需要重新確定立模標(biāo)高。

　　施工中合龍段底板前后橫梁采用32b槽鋼雙拼，最大彎曲應(yīng)力σmax=95MPa，最大撓度為fmax=13.5mm，滿足要求。合龍段吊架上部縱向受力型鋼在每側(cè)腹板頂面采用雙拼40b工鋼，工鋼支撐點(diǎn)一側(cè)位于27號(hào)節(jié)段端頭50cm處，另一側(cè)位于蓋梁上的現(xiàn)澆段上，靠近蓋梁中心，跨度控制在7.0m。最大彎曲應(yīng)力為σq=164MPa，剪應(yīng)力為τmax=1.7MPa，最大撓度為fmax=17.5mm，滿足要求。吊桿采用32精軋螺紋鋼筋fPK=785MPa，設(shè)計(jì)4根，每根受力127KN，滿足要求。

　　4 新舊方案比較

　　新方案最大的優(yōu)點(diǎn)在于改善交界墩受力(原設(shè)計(jì)交界墩在邊跨合龍時(shí)需設(shè)配重)，同時(shí)大大減少了一次現(xiàn)澆9.53m合龍段的施工難度。減少了施工中吊架、模型等投入，蓋梁上的現(xiàn)澆段可以提前施工，加快了工程進(jìn)度。

　　5 技術(shù)控制

　　5.1 邊跨合龍時(shí)，中跨配重對(duì)施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)內(nèi)力改善和線形控制有很重要的作用，是必要的。中跨配重原則按50%重量配置，在施工中應(yīng)按照監(jiān)控的指導(dǎo)，確定邊跨立模標(biāo)高。

　　5.2 合龍應(yīng)在一天中溫度較低時(shí)(如夜間零點(diǎn)左右)澆注混凝土，以保證氣溫上升時(shí)合龍段新澆注的混凝土在受壓狀態(tài)下達(dá)到終凝。

　　5.3 邊跨合龍之前安裝邊跨合龍段勁性骨架，張拉合龍束設(shè)計(jì)拉力的20%，合龍邊跨。待混凝土強(qiáng)度大于85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉合龍束設(shè)計(jì)拉力剩余的80%。

　　5.4 合龍段宜摻入微量鋁粉做膨脹劑，以免新老混凝土的連接處產(chǎn)生裂縫。合龍段體積較小，該段混凝土必須一次完成。在混凝土澆筑完成后頂面宜蓋海綿墊，箱內(nèi)外以及合龍段前后1m范圍內(nèi)有專人灑水養(yǎng)護(hù)。

　　6 其他相關(guān)問(wèn)題

　　6.1 黃草烏江特大橋在設(shè)計(jì)時(shí)為了使交界墩避開(kāi)319國(guó)道，邊跨長(zhǎng)度進(jìn)行了增加。但是交界墩緊臨319國(guó)道，在施工中對(duì)國(guó)道通車(chē)安全采取了鋼架防護(hù)。

　　6.2 現(xiàn)澆段施工在蓋梁上進(jìn)行，正好利用蓋梁施工墩身上預(yù)埋的牛腿，在其上搭設(shè)腳手架作支撐，完成伸出蓋梁部分的箱梁施工。

　　連續(xù)剛構(gòu)、連續(xù)梁橋在采用懸澆施工時(shí)(除橋跨布置的特殊要求外)，從設(shè)計(jì)思路上亦可以考慮邊跨取消現(xiàn)澆節(jié)段。尤其是地形復(fù)雜、地質(zhì)條件惡劣地段，可以減少工程投入，且便于工程施工。

　　7 結(jié)語(yǔ)

　　總之，在增加非常小或不增加結(jié)構(gòu)負(fù)荷的前提下，施工從節(jié)約工程投入，便于施工的角度出發(fā)，不能局限與設(shè)計(jì)規(guī)定的合龍段相應(yīng)位置，而提出改變?cè)O(shè)計(jì)合龍方案，使其更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

　　[2]重慶交通科研設(shè)計(jì)院黃草烏江特大橋施工監(jiān)控項(xiàng)目組.黃草烏江特大橋施工監(jiān)控報(bào)告.

　　[3]JTJ O23-85，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[ES].