1、武漢西四環(huán)漢江特大橋合龍段施工控制關(guān)鍵技術(shù)1 工程概況武漢西四環(huán)線漢江特大橋是武漢四環(huán)線上的樞紐，橫跨東西湖區(qū)與蔡甸區(qū)，雙向八車道高速大路。設(shè)計(jì)行車速度100km/h。主橋設(shè)計(jì)為五跨一聯(lián)雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主跨跨徑360m，橋跨布置為77m+100m+360m+100m+77m。該橋是目前國內(nèi)同類型橋梁中橋面最寬的斜拉橋。該橋主梁采用雙邊箱形截面，中間無底板，主梁頂面寬43.6m，底面寬44m。主梁頂面設(shè)有2.5%的橫坡，中軸線梁高4m，標(biāo)準(zhǔn)梁段長度為6m，橫隔梁標(biāo)準(zhǔn)間距6m，邊跨部分梁段間距4m。橫梁間距與斜拉索索距相對應(yīng)，為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，橫梁厚0.4m。主塔塔身由塔座、下塔柱

2、、上塔柱、塔冠、上橫梁、牛腿等組成。塔柱截面是H型，塔柱高為126.1m和130.1m，采用矩形空心截面。每個(gè)塔柱布有28對索，全橋共224根，呈扇形布置。斜拉索采用7絲S 15.2熱鍍鋅鋼絞線。按照索力不同分離采用43、55、61、73根四種規(guī)格。本橋型特點(diǎn)是高塔、寬梁、大掛籃。主梁結(jié)構(gòu)形式為雙邊箱形預(yù)應(yīng)力混凝土梁，橫斷面面寬為目前同類橋梁之最，其標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段分量達(dá)到610噸;主梁懸澆采用的牽索掛籃單個(gè)自重達(dá)300t，橫向?qū)?9m，長17.5m，是目前國內(nèi)同類型最寬、最重的掛籃。中跨合龍段長度2m，采用掛籃合龍。本橋式布置如圖1所示：中跨合龍段為雙邊箱形截面，梁長2m，頂面寬43.6m，中軸線梁

3、高4m，頂板厚28cm，底板厚40cm，斜底板厚25cm，腹板厚40cm，縱隔板厚30cm，合龍段鋼筋11.5t，混凝土59.6方。中跨合龍段在主梁底板設(shè)置縱向合龍束，預(yù)應(yīng)力為高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，鋼絞線單根截面面積，。合龍段主梁橫斷面見圖2所示：2 合龍段施工特點(diǎn)與難點(diǎn)（1）合龍段主梁為混凝土結(jié)構(gòu)且截面形式復(fù)雜、橋面超寬，如何控制箱梁不消失裂紋、如何控制橋面平整度、如何保證混凝土勻質(zhì)，為施工的重點(diǎn)和難點(diǎn);（2）考慮溫差影響、橋面暫時(shí)荷載變化影響而引起的箱梁標(biāo)高線形變化，如何保證合龍段線形確保準(zhǔn)確合龍，為施工的重點(diǎn)和難點(diǎn);（3）采用超寬超重掛籃合龍，如何保證掛籃整體剛度是重點(diǎn)。3 中跨合龍施工關(guān)

4、鍵技術(shù)3.1 合龍段掛籃施工技術(shù)掛籃的吊桿系統(tǒng)需預(yù)埋精確，南北兩岸在最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段（28號(hào)節(jié)段）澆筑前，提前預(yù)埋掛籃吊桿孔。合龍段吊桿預(yù)留孔布置見圖3所示：中跨最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段28號(hào)塊澆筑完成，且預(yù)應(yīng)力張拉完成后，掛籃前移至合龍段29號(hào)塊，利用南岸原有錨固系統(tǒng)提升錨固（距離梁底預(yù)留5cm空隙）。因掛籃自重達(dá)310t，且前重后輕，為提高掛籃在澆筑合龍段混凝土的整體剛度，在掛籃前端（北岸）增強(qiáng)暫時(shí)錨固系統(tǒng)，走行到位且錨固后暗示圖見圖4所示：結(jié)合考慮前端掛籃自重，北岸新增強(qiáng)的錨固系統(tǒng)預(yù)張拉25噸，保證掛籃荷載勻稱分布在南北岸梁體上且提高掛籃剛度，確保澆筑合龍段混凝土?xí)r掛籃變形控制在允許范圍內(nèi)。3.

5、2 合龍段壓重、換重施工為保證中跨合龍段混凝土澆筑過程中，兩側(cè)主梁線形和梁體標(biāo)高不發(fā)生變化，按照合龍段梁體荷載，在合龍口兩側(cè)舉行暫時(shí)壓重、換重打算，布置壓重水袋和換重水袋。在合龍段南、北兩岸27#、26#塊的上、下游側(cè)各布置壓重水袋，總共四個(gè)壓重區(qū)域，每個(gè)區(qū)域均布置兩種水袋。第一種壓重水袋布置有以下兩種目的：（1）抵消南岸掛籃在合龍段29#塊的兩岸重心不平衡;（2）增大主梁29#塊合龍段的壓應(yīng)力儲(chǔ)備。壓重區(qū)域長12m、寬8m、平面面積96m2。其次種換重水袋等效29#合龍段混凝土濕重的四分之一（143t/4=35.75t），壓重區(qū)域長8m、寬4.81m、平面面積38.5m2，澆筑混凝土?xí)r，合龍

6、段混凝土濕重143t根據(jù)換重法，對其次種水袋舉行壓重水的卸壓?？刂菩端至亢蜐仓炷淋嚁?shù)的混凝土等重，留意保證上下游、南北岸同步卸壓。中跨合龍壓重水袋布置見圖5所示：3.3 合龍段剛性支撐安裝為了防止環(huán)境溫度和日照對新澆筑合龍段混凝土產(chǎn)生破壞，抉擇晚上恒溫環(huán)境，采用型鋼作為剛性支撐對合龍口舉行暫時(shí)鎖定。中跨合龍剛性支撐布置圖見圖6所示： 根據(jù)要求提前三個(gè)節(jié)段舉行兩岸48小時(shí)聯(lián)測，測量主塔、主梁三向位移變化（X、Y、Z）值并舉行分析，準(zhǔn)時(shí)對主梁的線形、斷面參數(shù)舉行修正，南岸掛籃走行至29#塊兩岸錨固后按照測量數(shù)據(jù)分析，實(shí)行主動(dòng)措施調(diào)索、靜載配重、動(dòng)載配重等方式調(diào)節(jié)合龍段標(biāo)高以滿意要求，當(dāng)兩側(cè)梁

7、面標(biāo)高和梁端截面符合監(jiān)控及設(shè)計(jì)要求，抉擇夜間溫度穩(wěn)定時(shí)安裝合龍剛性支撐。剛性支撐安裝前，可先將剛性支撐的一側(cè)與預(yù)埋件焊接，等達(dá)到剛性支撐安裝條件時(shí)，采用多臺(tái)電焊機(jī)迅速將剛性支撐與另一側(cè)預(yù)埋件焊接。調(diào)節(jié)合龍段底模，抄墊密實(shí)，舉行下一步的鋼筋、模板、混凝土施工。3.4 合龍段鋼筋、模板、混凝土施工3.4.1 鋼筋工程。在保證鋼筋原材合格條件下，根據(jù)圖紙下料并安裝，在此不詳述。依據(jù)本工程橋面超寬以及截面型式特別性，科研單位計(jì)算得出邊箱室頂板受拉力較大，經(jīng)與設(shè)計(jì)單位協(xié)商增強(qiáng)此受拉區(qū)域頂板鋼筋，控制混凝土裂紋產(chǎn)生。見圖7所示：3.4.2 模板工程。為提高混凝土表面的光澤度和潤滑度，需將模板清理整潔并涂刷

8、模板油，并且削減模板錯(cuò)臺(tái)（詳細(xì)工藝不詳述），邊箱室頂板受拉區(qū)域，鋪設(shè)透水模板布，此材料工作原理：澆筑混凝土后，在混凝土內(nèi)部壓力、模板布的毛細(xì)作用以及振搗棒等共同作用下，混凝土中的氣泡以及部分游離水分由混凝土內(nèi)部向表面遷移，并通過模板布排出。這種技術(shù)措施可削減表面混凝土氣泡，使混凝土表面越發(fā)致密;混凝土中部分水分排出而水泥顆粒留在混凝土使得表面混凝土水膠比降低，大大提高了混凝土表面的強(qiáng)度、硬度、抗凍性、耐磨性;混凝土中的水通過滲透及毛細(xì)作用經(jīng)透水模板布勻稱排出不形成集聚，有效削減砂斑砂線表面缺陷;透水模板布保水作用為混凝土養(yǎng)護(hù)供應(yīng)了良好條件。此技術(shù)措施可抵擋區(qū)域混凝土拉力而產(chǎn)生裂紋，見圖8所示：

9、3.4.3 混凝土工程。主梁混凝土強(qiáng)度為C55微膨脹混凝土，加入膨脹劑以防止混凝土收縮引起裂紋，混凝土協(xié)作比如下：水泥水粉煤灰河沙碎石減水劑膨脹劑=1404205869410596.764.2。為削減混凝土水化熱，需控制混凝土入模溫度以及養(yǎng)護(hù)溫度，確?；炷寥肽M意要求（控制混凝土入模溫度不低于5，按照合龍段時(shí)光，以控制在15為宜）。實(shí)行措施有：采用泵管包裹;模板外壁包裹海綿橡膠保溫材料（見圖9）;混凝土澆筑完成頂板舉行二次收漿后，采用多層掩蓋（塑料薄膜、土工布、彩條布、篷布）保溫（見圖10）;同時(shí)內(nèi)箱室采用加濕器養(yǎng)護(hù)。混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa前，不得使其承受施工人員、運(yùn)送工具等荷載。在合龍

10、段上下游側(cè)實(shí)心段大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻水管通循環(huán)水冷卻。在混凝土養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，為了對混凝土內(nèi)部溫度舉行監(jiān)控，并做好測溫記錄，控制混凝土內(nèi)部最高溫度不高于75、內(nèi)表溫差不應(yīng)超過25。3.5 拆除剛性支撐及塔梁暫時(shí)固結(jié)夜間恒溫環(huán)境澆筑合龍段29#節(jié)段混凝土，在養(yǎng)護(hù)齡期及強(qiáng)度滿意設(shè)計(jì)要求后，卸載配重水袋。張拉合龍段預(yù)應(yīng)力，張拉挨次為先縱向后橫向，先長束后短束，上下游和兩端同步對稱舉行，之后壓漿封錨。拆除合龍段剛性支撐、模板以及掛籃（見圖11）。解除主塔處與主梁暫時(shí)固結(jié)鋼筋以及暫時(shí)固結(jié)墊塊，至此完成此斜拉橋主體結(jié)構(gòu)。4 結(jié)語本橋作為國內(nèi)同類型斜拉橋橋面最寬的混凝土橋梁，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，如何確保準(zhǔn)確合龍、線形流暢以及確?；炷两Y(jié)構(gòu)不消失裂紋為合龍技術(shù)控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過采用換重法和配重法聯(lián)合、剛性骨架對梁體鎖定、增強(qiáng)超寬超重掛籃暫時(shí)錨固系統(tǒng)等技措施很好控制合龍段線形;通過增強(qiáng)受拉區(qū)