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[摘要]本文以宁安铁路青弋江特大桥（72.7+136+72.7）m预应力混凝土四线连续梁为例，介绍了大跨度连续梁合拢段的施工方案及锁定分析,为以后同类型连续梁的合拢段施工提供参考。
[关键词]连续梁；合拢段；施工；锁定
中图分类号:U69 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0202-02
1 工程概况
宁安铁路青弋江特大桥（72.7+136+72.7）m预应力混凝土四线连续梁，箱梁顶宽22.8m，底宽16.5m，横截面为单箱三室。顶板厚55cm、45cm，腹板厚45cm、75cm、95cm，底板厚由跨中的50cm按圆曲线渐变至中支点梁根部的125cm，中支点处加厚到155cm。全桥共分59个节段:A0#段2个，长28m;边跨现浇段2个，长3.7m;边跨及中跨合拢段3个，长2m；对称段13个：A1-A13，B1-B13，长度为1*3+4*3.5+4*4+4*5m。合拢段示意图如图1所示。
图l合拢段示意图
连续梁合拢段施工顺序为：先合拢边跨，再合拢中跨。合拢温度应符合设计要求，合拢段两端悬臂标高及轴线允许应符合设计或规范要求。
边跨合拢段砼浇筑后，边墩支座临时锁定解除，张拉并锚固纵向预应力束及横向、竖向预应力筋。拆除边孔支架，安装中跨跨中临时刚性连接构造及中跨合拢段临时吊架，浇筑其砼，张拉并锚固纵向预应力束及横向、竖向预应力筋，拆除吊架后解除临时钢性骨架。边跨合拢段在悬浇l3#节段及边跨现浇段完成后施工，中跨合拢段在边跨合拢段完成后施工，相关参数如下:长度2 m，截面高度5.5 m，边跨合拢段砼方量59.5方，中跨合拢段砼方量107.6方，梁体砼设计为高性能C55微膨胀砼。
2 施工难点
合拢段因混凝土浇筑后, 受气温变化和梁体左右日照温度的不同，会引起梁体的伸缩变形和扭曲变形,需对合拢段需采用劲性骨架支撑进行临时锁定，以保持合拢段无相对变形。同时由于“T”构悬臂施工高程线型控制与设计高程存在误差，需对“T”构采取措施调整其两端挠度，故在合拢段的施工中，为保证悬臂T 构施工安全和合拢段不出现裂纹，就须解决好以下几个难点： 1）合拢段设计高程偏差；2）合拢段的临时锁定；3）合拢段混凝土浇筑。
3 合拢段锁定分析
合拢段施工是悬灌连续梁梁体施工的一道关键工序，在主梁悬臂灌注完毕后均应尽快完成与边跨现浇段的合拢和中跨合拢段的现浇施工，使主梁由双臂状况转化为连续整体，结构体系发生变化，在合拢段施工过程中，因砼自重、温度变化、施工荷载的作用，在悬臂梁端产生位移，影响合拢段砼悬臂梁端的连接，易产生裂纹，施工中通常采用劲性骨架支撑和临时预应力的撑拉作用将合拢口锁定，同时在灌注砼时在合拢口处增减等载压重，保持合拢口两梁端无相对位移，在灌注砼时从而保证合拢段砼与悬臂梁端之间不产生裂纹。
合拢段锁定计算假设：
①保持合拢段长度不变，锁定骨架支撑力能够抵消梁体温度变形引起的支座或模板体系产生的摩擦阻力即可。
②合拢时模板与砼的摩擦系数取0.15。
合拢段临时锁定力要大于梁体随温度发生的位移在支点处的摩擦力。按照摩擦力为主要外力，兼顾温度变化时箱梁的扭转等因素，施工中通常采用劲性骨架支撑和临时预应力的撑拉作用，保持合拢口两梁端无相对位移，在灌注砼时从而保证合拢段砼与悬臂梁端之间不产生裂纹。本桥合拢口的锁定拟定采用2[32a槽钢组合，焊接为劲性钢骨架支撑(临时外支撑)和张拉合拢口一定范围内的顶底板临时预应力束外拉的方式，再将两端悬臂临时联结共同锁定用刚性支撑抵抗砼升温时产生的压力，用预应力抵抗降温时产生的拉力，以保护合拢段混凝土的完整。合拢段劲性骨架如图2所示。
图2 合拢段劲性骨架示意图
合拢段刚性支撑所受摩擦力产生的轴向力
N=μG
式中: N—合拢段刚性支撑所受摩擦力产生的轴向力；
G—梁段的重力。
先边跨合拢时，N=μG=0.15×749.6×10=1124.4kN
待边跨合拢后中跨合拢时，N=μG=0.05×18096.5×10=9048.2kN
边跨合拢按照600MPa临时张拉的4束TS1、4束SB1的预压力:
4束TS1:NTS1=4×600MPa×139mm2×21=7005.6kN
4束SB1:NSB1=4×600MPa×139mm2×15=5004kN
预压力合计N预=7005.6+5004=12009.6kN>1124.4KN
中跨合拢按照600MPa临时张拉的10束MB0、4束MT1的预压力:
4束MT1:NTS1=4×600MPa×139mm2×21=7005.6kN
10束MB0:NSB1=10×600MPa×139mm2×15=12510kN
预压力合计N预=7005.6+12510=19515.6kN>9048.2KN
故中(边)合拢段勁性骨架按照中跨受力较大设计偏于安全，取N=9048.2KN。根据现场的实际情况，在底板顶及顶板顶两边预埋2[32a槽钢，在其上焊接2[32a沿梁向槽钢，如图3所示。
槽钢[32a截面特性：
A：48.5cm2 重量q=38.07kg/m Ix=7510.6cm4Wx=469.4cm3
t=1.4cm b=8.8cm d=0.8cm h=32cm a=2.4cm
h1=h-2t=32-2×1.4=29.2(cm)
Z=1/2×[b^2×h-h1×(b-d)^2]/[b×h-h1×(b-d)]=6.35(cm)
Z0=b-z=8.8-6.35=2.45(cm)
Iy0=1/3×[hz03-h1(z0-d)3]+2/3×(t×z3)=352.12(cm4)
Izo=1/l2[bh3-(b-d)h13]=7431.8(cm4)
Am=[bh-h1(b-d)]×2=96(cm2)
组合截面的劲性骨架采取外锁式，其预埋在边跨现浇段与悬臂端，(当中跨合拢时，其预埋在l3号梁段端头，其压杆长度取2．4 m进行两端焊接，视为两端固定)故劲性骨架μ=l进行压杆验算。
槽钢2[32a截面组合后最大临界力为：
Iz=2Iz0=2×7431.8=14863.6(cm4)
Iy=2Iy0+Am(a/2+z)2=2×352.12+96×(2.4/2+6.35)=1429.04(cm4)
Iy ry=(Iy/Am)1/2=(1429.04/96)1/2=3.86(cm)
λ=μ×L/ry=l×240/3.86=62.18,查取Φ=0.852
则单个劲性钢骨架受力
[N]=Φ×Am×[f]=0.852×96×17O=13904.64kN
合拢段设置了10根组合槽钢，
则支撑力N=10×13904.64=139046.4kN>9048.2kN
即满足安全要求，其安全贮备K=15.4。
由于合拢段劲性骨架在受温度应力和自重力杆件受弯作用下，杆件的应力验算，如图4所示。
图4 劲性骨架验算示意图
L=2.4m，q为槽钢组合自重q=2×43.1×10=0.86kN/m
N=9048.2kN
杆件在跨中1／3长度范围内最大计算弯矩
M=ql2/24=0.86×2.4／24=0.086kN.m
根据，取1．4
根据槽钢组合构件长细比：
rz=(Iz/Am)1/2=(14863.6/96)1/2=12.4(cm),公式中=1.8,代入得=44.05,查得=0.882
代入公式
=9048.2KN/(96×10)+0.852/(1.4×O.882)×0.086/(496.4×10)=9.5MPa<0.9×l40=l26MPa(可)
在组合槽钢预埋位置受剪力计算：
=9048.2KN/(96×10)=9.4MPa<85MPa(可)
根据以上验算选择的槽钢组合具有较大的安全贮备，安全满足要求。
4 合拢段施工注意事项
施工前测试合拢段施工时期的最低温度和最高温度，以便确定合拢时间，并为合拢口锁定提供依据，根据天气预报, 选择3d内没大风降温天气时进行合拢段混凝土的浇筑，合拢段混凝土选择在一天气温最低时浇筑,浇筑时间控制在4h以内；合拢口锁定应迅速，对称进行，刚性支撑安装、焊接完成后，立即张拉临时预应力束，之后释放一侧滑动支座约束；边跨现浇段不需配重，中跨合拢口距梁端等距压载合拢口砼重的一半，并随砼的浇注同时减载，减载量与砼的灌注量相等，可采用水箱加水或砂袋增减；混凝土浇筑前一天用水将全梁表面、箱内洒水保湿进行降温，两端的混凝土连接面要充分凿毛、湿润,并冲洗干净，合拢段采用微膨胀混凝土,泵送入模,坍落度控制在18cm 左右，混凝土浇筑后专人进行喷水雾养生,初凝后覆盖塑料薄膜及土工布保湿养护,专人进行混凝土测温记录；合拢段两端悬臂标高及轴线允许偏差应符合设计或规范要求；合拢段混凝土强度达到设计值的100%，弹性模量达到设计值的100%，且张拉时梁体混凝土龄期大于5天。
5 结语
本方案通过对合拢段的鎖定分析与计算，保证了合拢段砼的施工质量，全桥合拢后两端悬臂标高及轴线偏差符合设计及规范要求；合拢段与悬臂连接处未出现裂纹，为以后同类型连续梁的合拢段施工提供了相关经验和参考。
参考文献
[1] 中华人民共和国铁道部.高速铁路桥涵工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2011．
[2] 中华人民共和国铁道部.铁路混凝土工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2011．
[3] 周水兴，何兆益，邹毅松等．路桥施工计算手册[M]．北京：人民交通出版社，2001.
[4] TB10002.3—2005，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2011．
[5] GB500017—2003，钢结构设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2003.
[关键词]连续梁；合拢段；施工；锁定
中图分类号:U69 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0202-02
1 工程概况
宁安铁路青弋江特大桥（72.7+136+72.7）m预应力混凝土四线连续梁，箱梁顶宽22.8m，底宽16.5m，横截面为单箱三室。顶板厚55cm、45cm，腹板厚45cm、75cm、95cm，底板厚由跨中的50cm按圆曲线渐变至中支点梁根部的125cm，中支点处加厚到155cm。全桥共分59个节段:A0#段2个，长28m;边跨现浇段2个，长3.7m;边跨及中跨合拢段3个，长2m；对称段13个：A1-A13，B1-B13，长度为1*3+4*3.5+4*4+4*5m。合拢段示意图如图1所示。
图l合拢段示意图
连续梁合拢段施工顺序为：先合拢边跨，再合拢中跨。合拢温度应符合设计要求，合拢段两端悬臂标高及轴线允许应符合设计或规范要求。
边跨合拢段砼浇筑后，边墩支座临时锁定解除，张拉并锚固纵向预应力束及横向、竖向预应力筋。拆除边孔支架，安装中跨跨中临时刚性连接构造及中跨合拢段临时吊架，浇筑其砼，张拉并锚固纵向预应力束及横向、竖向预应力筋，拆除吊架后解除临时钢性骨架。边跨合拢段在悬浇l3#节段及边跨现浇段完成后施工，中跨合拢段在边跨合拢段完成后施工，相关参数如下:长度2 m，截面高度5.5 m，边跨合拢段砼方量59.5方，中跨合拢段砼方量107.6方，梁体砼设计为高性能C55微膨胀砼。
2 施工难点
合拢段因混凝土浇筑后, 受气温变化和梁体左右日照温度的不同，会引起梁体的伸缩变形和扭曲变形,需对合拢段需采用劲性骨架支撑进行临时锁定，以保持合拢段无相对变形。同时由于“T”构悬臂施工高程线型控制与设计高程存在误差，需对“T”构采取措施调整其两端挠度，故在合拢段的施工中，为保证悬臂T 构施工安全和合拢段不出现裂纹，就须解决好以下几个难点： 1）合拢段设计高程偏差；2）合拢段的临时锁定；3）合拢段混凝土浇筑。
3 合拢段锁定分析
合拢段施工是悬灌连续梁梁体施工的一道关键工序，在主梁悬臂灌注完毕后均应尽快完成与边跨现浇段的合拢和中跨合拢段的现浇施工，使主梁由双臂状况转化为连续整体，结构体系发生变化，在合拢段施工过程中，因砼自重、温度变化、施工荷载的作用，在悬臂梁端产生位移，影响合拢段砼悬臂梁端的连接，易产生裂纹，施工中通常采用劲性骨架支撑和临时预应力的撑拉作用将合拢口锁定，同时在灌注砼时在合拢口处增减等载压重，保持合拢口两梁端无相对位移，在灌注砼时从而保证合拢段砼与悬臂梁端之间不产生裂纹。
合拢段锁定计算假设：
①保持合拢段长度不变，锁定骨架支撑力能够抵消梁体温度变形引起的支座或模板体系产生的摩擦阻力即可。
②合拢时模板与砼的摩擦系数取0.15。
合拢段临时锁定力要大于梁体随温度发生的位移在支点处的摩擦力。按照摩擦力为主要外力，兼顾温度变化时箱梁的扭转等因素，施工中通常采用劲性骨架支撑和临时预应力的撑拉作用，保持合拢口两梁端无相对位移，在灌注砼时从而保证合拢段砼与悬臂梁端之间不产生裂纹。本桥合拢口的锁定拟定采用2[32a槽钢组合，焊接为劲性钢骨架支撑(临时外支撑)和张拉合拢口一定范围内的顶底板临时预应力束外拉的方式，再将两端悬臂临时联结共同锁定用刚性支撑抵抗砼升温时产生的压力，用预应力抵抗降温时产生的拉力，以保护合拢段混凝土的完整。合拢段劲性骨架如图2所示。
图2 合拢段劲性骨架示意图
合拢段刚性支撑所受摩擦力产生的轴向力
N=μG
式中: N—合拢段刚性支撑所受摩擦力产生的轴向力；
G—梁段的重力。
先边跨合拢时，N=μG=0.15×749.6×10=1124.4kN
待边跨合拢后中跨合拢时，N=μG=0.05×18096.5×10=9048.2kN
边跨合拢按照600MPa临时张拉的4束TS1、4束SB1的预压力:
4束TS1:NTS1=4×600MPa×139mm2×21=7005.6kN
4束SB1:NSB1=4×600MPa×139mm2×15=5004kN
预压力合计N预=7005.6+5004=12009.6kN>1124.4KN
中跨合拢按照600MPa临时张拉的10束MB0、4束MT1的预压力:
4束MT1:NTS1=4×600MPa×139mm2×21=7005.6kN
10束MB0:NSB1=10×600MPa×139mm2×15=12510kN
预压力合计N预=7005.6+12510=19515.6kN>9048.2KN
故中(边)合拢段勁性骨架按照中跨受力较大设计偏于安全，取N=9048.2KN。根据现场的实际情况，在底板顶及顶板顶两边预埋2[32a槽钢，在其上焊接2[32a沿梁向槽钢，如图3所示。
槽钢[32a截面特性：
A：48.5cm2 重量q=38.07kg/m Ix=7510.6cm4Wx=469.4cm3
t=1.4cm b=8.8cm d=0.8cm h=32cm a=2.4cm
h1=h-2t=32-2×1.4=29.2(cm)
Z=1/2×[b^2×h-h1×(b-d)^2]/[b×h-h1×(b-d)]=6.35(cm)
Z0=b-z=8.8-6.35=2.45(cm)
Iy0=1/3×[hz03-h1(z0-d)3]+2/3×(t×z3)=352.12(cm4)
Izo=1/l2[bh3-(b-d)h13]=7431.8(cm4)
Am=[bh-h1(b-d)]×2=96(cm2)
组合截面的劲性骨架采取外锁式，其预埋在边跨现浇段与悬臂端，(当中跨合拢时，其预埋在l3号梁段端头，其压杆长度取2．4 m进行两端焊接，视为两端固定)故劲性骨架μ=l进行压杆验算。
槽钢2[32a截面组合后最大临界力为：
Iz=2Iz0=2×7431.8=14863.6(cm4)
Iy=2Iy0+Am(a/2+z)2=2×352.12+96×(2.4/2+6.35)=1429.04(cm4)
Iy
λ=μ×L/ry=l×240/3.86=62.18,查取Φ=0.852
则单个劲性钢骨架受力
[N]=Φ×Am×[f]=0.852×96×17O=13904.64kN
合拢段设置了10根组合槽钢，
则支撑力N=10×13904.64=139046.4kN>9048.2kN
即满足安全要求，其安全贮备K=15.4。
由于合拢段劲性骨架在受温度应力和自重力杆件受弯作用下，杆件的应力验算，如图4所示。
图4 劲性骨架验算示意图
L=2.4m，q为槽钢组合自重q=2×43.1×10=0.86kN/m
N=9048.2kN
杆件在跨中1／3长度范围内最大计算弯矩
M=ql2/24=0.86×2.4／24=0.086kN.m
根据，取1．4
根据槽钢组合构件长细比：
rz=(Iz/Am)1/2=(14863.6/96)1/2=12.4(cm),公式中=1.8,代入得=44.05,查得=0.882
代入公式
=9048.2KN/(96×10)+0.852/(1.4×O.882)×0.086/(496.4×10)=9.5MPa<0.9×l40=l26MPa(可)
在组合槽钢预埋位置受剪力计算：
=9048.2KN/(96×10)=9.4MPa<85MPa(可)
根据以上验算选择的槽钢组合具有较大的安全贮备，安全满足要求。
4 合拢段施工注意事项
施工前测试合拢段施工时期的最低温度和最高温度，以便确定合拢时间，并为合拢口锁定提供依据，根据天气预报, 选择3d内没大风降温天气时进行合拢段混凝土的浇筑，合拢段混凝土选择在一天气温最低时浇筑,浇筑时间控制在4h以内；合拢口锁定应迅速，对称进行，刚性支撑安装、焊接完成后，立即张拉临时预应力束，之后释放一侧滑动支座约束；边跨现浇段不需配重，中跨合拢口距梁端等距压载合拢口砼重的一半，并随砼的浇注同时减载，减载量与砼的灌注量相等，可采用水箱加水或砂袋增减；混凝土浇筑前一天用水将全梁表面、箱内洒水保湿进行降温，两端的混凝土连接面要充分凿毛、湿润,并冲洗干净，合拢段采用微膨胀混凝土,泵送入模,坍落度控制在18cm 左右，混凝土浇筑后专人进行喷水雾养生,初凝后覆盖塑料薄膜及土工布保湿养护,专人进行混凝土测温记录；合拢段两端悬臂标高及轴线允许偏差应符合设计或规范要求；合拢段混凝土强度达到设计值的100%，弹性模量达到设计值的100%，且张拉时梁体混凝土龄期大于5天。
5 结语
本方案通过对合拢段的鎖定分析与计算，保证了合拢段砼的施工质量，全桥合拢后两端悬臂标高及轴线偏差符合设计及规范要求；合拢段与悬臂连接处未出现裂纹，为以后同类型连续梁的合拢段施工提供了相关经验和参考。
参考文献
[1] 中华人民共和国铁道部.高速铁路桥涵工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2011．
[2] 中华人民共和国铁道部.铁路混凝土工程施工技术指南[S].北京：中国铁道出版社，2011．
[3] 周水兴，何兆益，邹毅松等．路桥施工计算手册[M]．北京：人民交通出版社，2001.
[4] TB10002.3—2005，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2011．
[5] GB500017—2003，钢结构设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2003.