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摘要：目前现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术在我国许多桥梁工程当中得带广泛飞应用。本文结合工程实例，详细介绍了0号块临时固结结构设计，重点就预应力混凝土连续箱梁施工技术进行探讨，并总结了预应力混凝土连续箱梁体系特点。供类似工程研究参考与借鉴。
关键词：预应力混凝土；连续箱梁；固结结构设计；施工技术
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
随着我国社会经济建设的快速发展，桥梁建设作为基础设施中的重要部分，对于城镇的发展具有重要作用。预应力混凝土连续箱梁所具有的变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简单以及抗震能力强等优点，目前在桥梁建设中应用十分广泛。但是，预应力混凝土连续梁施工是工程薄弱环节，容易出现较多安全隐患，直接影响到工程的整体质量。因此，通过对现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术探讨，希望能够寻找新的技术方法，从而确保桥梁工程的整体质量。
1 工程概况
某大桥工程，正桥桥跨布置为（40＋5×64＋40）m，上部结构设计为变截面预应力混凝土连续箱梁，箱梁全长401．50 m，箱梁采用单箱、单室、斜腹板、变高度、变截面结构，三向预应力体系，采用挂篮悬臂浇筑施工；箱梁顶面设计宽度12．0 m，底面设宽度6．7 m；除箱梁端部附近外，箱梁顶板设计厚度均为40 cm，底板设计厚度为40～100 cm，箱梁底板厚度按直线规律变化；腹板设计厚度为48～90 cm，腹板厚度按折线规律变化. 全联在箱梁端部、中跨跨中及中支点处共设5 道横隔板，横隔板设有供检查人员通过的孔洞.
在桥墩顶部支点处箱梁设计高度为6．65 m，跨中9 m 直线段及边跨13．25 m 直线段箱梁设计高度为3．85 m，箱梁底部下缘按二次抛物线规律变化，边支座中心至箱梁端部0．75 m.预应力混凝土连续箱梁混凝土强度等级为C50，封锚采用的干硬性補偿收缩混凝土强度等级为C50，防护墙、遮板、电缆槽竖墙、电缆槽盖板混凝土强度等级为C40.
纵向预应力筋采用直径准15．20 mm 的高强度低松弛钢绞线，抗拉标准强度Rby ＝1860 MPa，单根横截面积为140 mm2，弹性模量195 000 MPa，预应力张拉采用与之配套的机具设备，预应力孔道采用镀锌金属波纹管，合龙段采用增强型金属波纹管，其他梁段采用普通型金属波纹管制孔.
横向预应力锚固体系采用BM15－4（P）锚具及配套的支承垫板，横向预应力张拉采用YDC240Q型千斤顶；预应力管道采用内径70mm×19 mm 扁形镀锌金属波纹管制孔.竖向预应力筋采用准25 mm 高强精轧螺纹钢筋，锚固体系采用JLM－25 型锚具，竖向预应力张拉采用YC60A 型千斤顶，预应力筋孔道采用内径准35 mm 铁皮管制孔.
2 0号块临时固结结构设计
0号块临时固结结构设计方案是在每个桥墩顶面上设计四个混凝土临时支墩，混凝土强度等级为C50，临时支墩横向中心线距离桥墩横向轴线130cm，临时支墩设计长度为180cm，设计宽度为50cm，设计高度为60cm. 为加强桥墩与连续梁之间的固结强度，沿每个临时支墩中心线预埋4 根准32 mm 精轧螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋等级为JL930，设计间距20cm，设计要求精轧螺纹钢筋伸入梁内190 cm，在0号块内采用M32锚具锚固，伸入墩顶及墩身190 cm，精轧螺纹钢筋与桥墩之间用强度等级为C40 的混凝土锚固，0号块临时固结结构设计侧面图如图1 所示；0号块临时固结结构平面图如图2 所示。
图1 0 号块临时固结结构设计图
图2 临时固结设计图
3 预应力混凝土连续箱梁体系转换施工技术
体系转换是指在预应力混凝土连续箱梁施工过程中，根据施工工艺的要求，通过墩梁之间的固结或解除固结的方法，实现桥梁由静定结构向超静定结构的转换；或由超静定结构向静定结构的转换. 在预应力混凝土连续箱梁体系转换过程中，严格控制体系转换过程中的各项参数，按规定的施工工艺施工，正确地进行体系转换，才能保证预应力混凝土连续箱梁的线形和应力状态符合设计要求.
3.1 选择合龙方式
该桥预应力混凝土连续箱梁选择的合龙方式是先进行“小合龙”，通过小合龙将两个T 形结构连接起来，把悬臂结构转变成简支的静定结构；然后，再按规定的顺序进行“大合龙”，通过大合龙再将两个静定结构连接起来，把静定结构转变成超静定结构. 合龙方法如下：当各个桥墩顶部采用悬臂法施工预应力混凝土连续箱梁形成T 形结构之后，首先进行第2 跨、第4 跨和第6 跨的小合龙，通过三次小合龙，就可以形成三个稳定的Π 形结构，当合龙段混凝土达到设计强度之后，通过解除墩梁之间的临时固结结构，先由单个的T 形悬臂结构转变为两边带悬臂的简支梁结构；接着进行第3 跨、第5 跨的大合龙，将三个Π 形结构逐个连成整体. Π 形结构的连接称为超静定结构的大合龙，随着结构体系转换，预应力混凝土连续箱梁产生内力重分布. 最后，进行第1 跨和第7 跨的边跨合龙，将预应力混凝土箱梁连接成一个整体. 大合龙的过程实际上是预应力混凝土箱梁从静定结构向超静定结构逐步转换的过程.
3.2 体系转换施工技术
(1)体系转换的施工准备为了保证在合龙过程中单个T 形结构的稳定性和施工安全，在完成跨中合龙之前，要求墩梁之间仍处于刚性固结状态，并做好以下施工准备工作：
①根据各种荷载工况，综合考虑梁体、桥墩和承台等工程结构实际情况，进行结构的受力分析计算.
②由于多跨连续箱梁施工工期较长，一般情况下必须跨季节施工，造成了各个合龙段的施工温度不同，在合龙施工之前，根据合龙段的施工温度和其他施工条件，设计不同的施工方法和工艺要求，制定施工技术措施.
③当合龙段一侧有2 个或2 个以上桥墩时，共轭悬臂端面之间的相对间距、高差和转角的主要影响因素是体系温度场、太阳日照、暴雨降温、各种恒载（合龙段是自重等）、混凝土的收缩和徐变、预应力和施工荷载、风力、基础变位等因素. 其中温度变化和混凝土徐变的影响与计算梁长成正比关系，计算结果表明：进行超静定结构大合龙时，其支架内力远大于静定结构小合龙的内力. 因此，在计算结构高程、梁体纵向伸缩量和结构截面内力时，必须预留一定的安全余量，保证施工安全.
④在进行边跨合龙时，必须在待合龙段两侧梁段上预埋相关预埋件及预留钢筋，并将预留钢筋与箱梁钢筋连接，预埋的连接钢板必须垂直安放. 相邻梁段张拉后，准确测量合龙段两侧梁段结构的相对高差，如高差超过允许值时，应对高起的一端进行配重调整，保证合龙段两侧梁段的高差符合施工规范要求. 锁定型钢撑杆安装和焊接要求在当天最低温度时施工，锁定型钢撑杆长度尺寸应根据现场实测值加工，焊接施工应保证撑杆端部连接钢板与型钢轴线的严格垂直；焊接锁定型钢撑杆的方法是先将一端焊接好，另一端先用楔形块打紧，然后再进行焊接锁定.
⑤根据设计文件要求，在每个合龙段横断面上，连续箱梁顶板和底板上各布置2 束临时张拉钢绞线束，每束设计张拉力为400 kN. 按设计要求张拉完成之后，及时进行合龙段混凝土灌注施工.
(2)0 号块的临时固结根据设计规定，在预应力混凝土连续箱梁悬臂浇筑过程中，要求墩梁之间采取临时锚固措施，临时锚固结构主要承受的力是中支点处最大不平衡弯矩和桥墩处的支座反力.
关键词：预应力混凝土；连续箱梁；固结结构设计；施工技术
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
随着我国社会经济建设的快速发展，桥梁建设作为基础设施中的重要部分，对于城镇的发展具有重要作用。预应力混凝土连续箱梁所具有的变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简单以及抗震能力强等优点，目前在桥梁建设中应用十分广泛。但是，预应力混凝土连续梁施工是工程薄弱环节，容易出现较多安全隐患，直接影响到工程的整体质量。因此，通过对现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术探讨，希望能够寻找新的技术方法，从而确保桥梁工程的整体质量。
1 工程概况
某大桥工程，正桥桥跨布置为（40＋5×64＋40）m，上部结构设计为变截面预应力混凝土连续箱梁，箱梁全长401．50 m，箱梁采用单箱、单室、斜腹板、变高度、变截面结构，三向预应力体系，采用挂篮悬臂浇筑施工；箱梁顶面设计宽度12．0 m，底面设宽度6．7 m；除箱梁端部附近外，箱梁顶板设计厚度均为40 cm，底板设计厚度为40～100 cm，箱梁底板厚度按直线规律变化；腹板设计厚度为48～90 cm，腹板厚度按折线规律变化. 全联在箱梁端部、中跨跨中及中支点处共设5 道横隔板，横隔板设有供检查人员通过的孔洞.
在桥墩顶部支点处箱梁设计高度为6．65 m，跨中9 m 直线段及边跨13．25 m 直线段箱梁设计高度为3．85 m，箱梁底部下缘按二次抛物线规律变化，边支座中心至箱梁端部0．75 m.预应力混凝土连续箱梁混凝土强度等级为C50，封锚采用的干硬性補偿收缩混凝土强度等级为C50，防护墙、遮板、电缆槽竖墙、电缆槽盖板混凝土强度等级为C40.
纵向预应力筋采用直径准15．20 mm 的高强度低松弛钢绞线，抗拉标准强度Rby ＝1860 MPa，单根横截面积为140 mm2，弹性模量195 000 MPa，预应力张拉采用与之配套的机具设备，预应力孔道采用镀锌金属波纹管，合龙段采用增强型金属波纹管，其他梁段采用普通型金属波纹管制孔.
横向预应力锚固体系采用BM15－4（P）锚具及配套的支承垫板，横向预应力张拉采用YDC240Q型千斤顶；预应力管道采用内径70mm×19 mm 扁形镀锌金属波纹管制孔.竖向预应力筋采用准25 mm 高强精轧螺纹钢筋，锚固体系采用JLM－25 型锚具，竖向预应力张拉采用YC60A 型千斤顶，预应力筋孔道采用内径准35 mm 铁皮管制孔.
2 0号块临时固结结构设计
0号块临时固结结构设计方案是在每个桥墩顶面上设计四个混凝土临时支墩，混凝土强度等级为C50，临时支墩横向中心线距离桥墩横向轴线130cm，临时支墩设计长度为180cm，设计宽度为50cm，设计高度为60cm. 为加强桥墩与连续梁之间的固结强度，沿每个临时支墩中心线预埋4 根准32 mm 精轧螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋等级为JL930，设计间距20cm，设计要求精轧螺纹钢筋伸入梁内190 cm，在0号块内采用M32锚具锚固，伸入墩顶及墩身190 cm，精轧螺纹钢筋与桥墩之间用强度等级为C40 的混凝土锚固，0号块临时固结结构设计侧面图如图1 所示；0号块临时固结结构平面图如图2 所示。
图1 0 号块临时固结结构设计图
图2 临时固结设计图
3 预应力混凝土连续箱梁体系转换施工技术
体系转换是指在预应力混凝土连续箱梁施工过程中，根据施工工艺的要求，通过墩梁之间的固结或解除固结的方法，实现桥梁由静定结构向超静定结构的转换；或由超静定结构向静定结构的转换. 在预应力混凝土连续箱梁体系转换过程中，严格控制体系转换过程中的各项参数，按规定的施工工艺施工，正确地进行体系转换，才能保证预应力混凝土连续箱梁的线形和应力状态符合设计要求.
3.1 选择合龙方式
该桥预应力混凝土连续箱梁选择的合龙方式是先进行“小合龙”，通过小合龙将两个T 形结构连接起来，把悬臂结构转变成简支的静定结构；然后，再按规定的顺序进行“大合龙”，通过大合龙再将两个静定结构连接起来，把静定结构转变成超静定结构. 合龙方法如下：当各个桥墩顶部采用悬臂法施工预应力混凝土连续箱梁形成T 形结构之后，首先进行第2 跨、第4 跨和第6 跨的小合龙，通过三次小合龙，就可以形成三个稳定的Π 形结构，当合龙段混凝土达到设计强度之后，通过解除墩梁之间的临时固结结构，先由单个的T 形悬臂结构转变为两边带悬臂的简支梁结构；接着进行第3 跨、第5 跨的大合龙，将三个Π 形结构逐个连成整体. Π 形结构的连接称为超静定结构的大合龙，随着结构体系转换，预应力混凝土连续箱梁产生内力重分布. 最后，进行第1 跨和第7 跨的边跨合龙，将预应力混凝土箱梁连接成一个整体. 大合龙的过程实际上是预应力混凝土箱梁从静定结构向超静定结构逐步转换的过程.
3.2 体系转换施工技术
(1)体系转换的施工准备为了保证在合龙过程中单个T 形结构的稳定性和施工安全，在完成跨中合龙之前，要求墩梁之间仍处于刚性固结状态，并做好以下施工准备工作：
①根据各种荷载工况，综合考虑梁体、桥墩和承台等工程结构实际情况，进行结构的受力分析计算.
②由于多跨连续箱梁施工工期较长，一般情况下必须跨季节施工，造成了各个合龙段的施工温度不同，在合龙施工之前，根据合龙段的施工温度和其他施工条件，设计不同的施工方法和工艺要求，制定施工技术措施.
③当合龙段一侧有2 个或2 个以上桥墩时，共轭悬臂端面之间的相对间距、高差和转角的主要影响因素是体系温度场、太阳日照、暴雨降温、各种恒载（合龙段是自重等）、混凝土的收缩和徐变、预应力和施工荷载、风力、基础变位等因素. 其中温度变化和混凝土徐变的影响与计算梁长成正比关系，计算结果表明：进行超静定结构大合龙时，其支架内力远大于静定结构小合龙的内力. 因此，在计算结构高程、梁体纵向伸缩量和结构截面内力时，必须预留一定的安全余量，保证施工安全.
④在进行边跨合龙时，必须在待合龙段两侧梁段上预埋相关预埋件及预留钢筋，并将预留钢筋与箱梁钢筋连接，预埋的连接钢板必须垂直安放. 相邻梁段张拉后，准确测量合龙段两侧梁段结构的相对高差，如高差超过允许值时，应对高起的一端进行配重调整，保证合龙段两侧梁段的高差符合施工规范要求. 锁定型钢撑杆安装和焊接要求在当天最低温度时施工，锁定型钢撑杆长度尺寸应根据现场实测值加工，焊接施工应保证撑杆端部连接钢板与型钢轴线的严格垂直；焊接锁定型钢撑杆的方法是先将一端焊接好，另一端先用楔形块打紧，然后再进行焊接锁定.
⑤根据设计文件要求，在每个合龙段横断面上，连续箱梁顶板和底板上各布置2 束临时张拉钢绞线束，每束设计张拉力为400 kN. 按设计要求张拉完成之后，及时进行合龙段混凝土灌注施工.
(2)0 号块的临时固结根据设计规定，在预应力混凝土连续箱梁悬臂浇筑过程中，要求墩梁之间采取临时锚固措施，临时锚固结构主要承受的力是中支点处最大不平衡弯矩和桥墩处的支座反力.