一种消减大跨径预应力连续梁桥二次弯矩的施工方法与流程

本发明属于桥梁结构建筑领域，具体涉及一种消减大跨径预应力连续梁桥二次弯矩的施工方法。

背景技术：

随着我国交通事业的迅速发展，桥梁在公路、铁路及城市交通中发挥着重要的作用，其中大跨径桥梁尤其显得重要。相比适用于大跨径的斜拉桥、悬索桥、拱桥、以及刚构桥，预应力混凝土连续梁桥具有不受地形、地质条件限制，建设费用低等优点，因而在大跨径桥梁建设中所占比重最大。

目前平衡悬臂浇筑施工是大跨径预应力连续梁桥的主要施工方法。此施工方法具有如下优点：不需要大量施工支架和临时设备；不影响桥下通航、通车；施工不受季节、河道水位的影响。但此施工方法由于预应力钢束产生的二次弯矩巨大，导致主梁跨中设计截面尺寸大、施加预应力钢束多、桥梁跨径受限等弊端。

目前关于预应力混凝土连续梁桥设计专利包括：一种连续梁桥及其采用顶推施工的方法（201810695079.2）、一种节段预制拼装式的铁路预应力混凝土连续梁桥（201810629306.1）、一种桥梁用双梁式工字钢-混凝土组合梁及施工方法（201810234591.7）、一种大跨径预应力混凝土梁桥布束方法（201410679595.8）、一种预应力连续梁桥主梁浇筑施工方法（201310696593.5）等。这些专利虽然从不同角度解决了桥梁设计中出现的一些问题，但均未论述施工方法的不同对预应力连续梁桥中预应力产生的二次弯矩的影响，在其它文献资料中也未见有关消减二次弯矩的论述。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决由于预应力钢束产生的二次弯矩巨大，导致主梁设计截面尺寸大、施加预应力钢束多、桥梁跨径受限等问题,而提供的一种消减大跨径预应力连续梁桥二次弯矩的施工方法。

一种消减大跨径预应力连续梁桥二次弯矩的施工方法：

1）浇筑桥台1和桥墩2；

2）桥墩2上对称浇筑0#梁段3；对桥梁0#梁段3与桥墩2进行临时固结；

3）对称浇筑或拼装桥梁梁段两侧的悬臂现浇段4；

4）对称浇筑边跨直线现浇段6；

5）浇筑中跨合拢段7；

6）先张拉两束中跨预应力钢束，拆除桥墩2处的临时固结，实现桥梁体系转换；

7）张拉中跨其余预应力钢束；

8）对称浇筑边跨合拢段5；

所述的0#梁段3、边跨直线现浇段6采用搭设支架或托架的方法浇筑；

所述的悬臂现浇段4采用挂篮悬臂施工方法浇筑；

所述的中跨合拢段7、边跨合拢段5采用吊架施工方法浇筑；

所述的浇筑之前采用压重进行预压；

所述的浇筑在混凝土达到设计强度后进行预应力钢束张拉；

所述的浇筑在预应力钢束张拉后进行压浆。

本发明提供了一种消减大跨径预应力连续梁桥二次弯矩的施工方法，本发明将传统平衡悬臂浇筑（拼装）连续梁桥合拢，即：先合拢边跨，张拉边跨正弯矩钢束，后合拢中跨，中跨合拢后进行体系转换，最后张拉中跨正弯矩钢束（此时多跨连续梁的超静定体系已经形成，张拉钢束会产生二次弯矩），调整为先合拢中跨，提前进行体系转换，提前张拉中跨正弯矩预应力钢束，继而再合拢边跨，张拉边跨正弯矩钢束。使大量中跨正弯矩预应力钢束在静定体系下张拉完成，以达到大量消减预应力钢束产生的二次弯矩的目的。由于该方法大量消减了预应力钢束张拉所产生的二次弯矩，使桥梁中跨的正弯矩大幅度减小，可减小主梁跨中设计截面尺寸，从而减轻梁体自重，增大桥梁的跨越能力。同时提高预应力钢束的使用效率、减少钢束用量。

附图说明

图1是本发明的桥梁施工示意图；

图2是本发明的桥梁分段施工示意图；

图中：桥台1、桥墩2、0#梁段3、悬臂现浇梁段4、边跨合拢段5、边跨直线现浇段6、中跨合拢段7；

悬臂现浇梁段4又分为：1#梁段41、2#梁段42、3#梁段43、4#梁段44、5#梁段45、6#梁段46、7#梁段47、8#梁段48。

具体实施方式：

实施例1

参见附图1和附图2，进一步来说明具体实施方式：

1）完成桥台1和桥墩2施工；在桥墩2上搭设托架并进行预压，以消除非弹性变形，然后对称浇筑0#梁段3；对桥梁0#梁段3与桥墩2进行临时固结；待0#梁段3混凝土达到设计强度后张拉纵向预应力钢束并压浆；

2）在0#梁段上安装悬臂挂篮，采用挂篮悬臂施工方法，连续对称浇筑桥梁梁段两侧的悬臂现浇的梁段4；可将悬臂现浇梁段划分成多个施工区段，移动挂篮，分别逐段对称浇筑悬臂现浇梁段4；施工过程中挂篮预压可采用水箱加压方法，确保悬臂挂篮强度、刚度及稳定性；悬臂现浇梁段4混凝土达到设计强度后张拉纵向预应力束并压浆；

所述的悬臂现浇梁段4划分成多个小的施工区段1#梁段41至8#梁段48悬臂现浇梁段，具体为拼装挂篮并进行预压，以消除非弹性变形，绑扎钢筋，然后对称浇筑1#梁段41，待1#梁段41混凝土达到设计强度后张拉纵向预应力束并压浆；张拉0#梁段3横向预应力钢束并压浆；

移动挂篮，挂篮固定在前一段已经完成浇筑的桥段部分，并确保需要固定的桥段的混凝土已经达到设计强度，再分别对称浇筑2#梁段42，依次对称施工，完成整个悬臂现浇梁段4中的1#梁段41至8#梁段48的施工；

3）在桥台1旁构建临时支架，在桥台1旁的临时支架上，对称浇筑边跨直线现浇段6，完成边跨直线现浇段6浇筑，且混凝土强度达到设计要求；

4）拆除该处挂篮，在中跨合拢段7安装吊架；

5）放置水箱压重，焊接合拢劲性骨架、绑扎钢筋；同步对称浇筑中跨合拢段7，混凝土强度达到设计强度后，先张拉两束中跨预应力钢束并压浆；

6）拆除桥墩2处的临时固结，实现桥梁体系转换；

7）张拉中跨其余预应力钢束并压浆；

桥梁挂篮施工主要用于连续梁或连续刚构桥梁，挂篮是用于承受悬臂施工中浇筑的混凝土重量的临时支撑钢结构，所述的桥梁体系转换就是因桥梁合拢，将临时固结采用的临时支架或约束拆除，桥梁结构的受力体系发生变化，也就是主梁和桥墩间由固结构变成支座连接，这一过程被称为桥梁体系转换；

8）安装边跨合拢吊架，焊接合拢劲性骨架、绑扎钢筋，然后对称浇筑边跨合拢段5；两端对称双向张拉边跨预应力钢束，并压浆；全桥合拢完毕。

上述施工方法，改变了传统平衡悬臂浇筑连续梁合拢顺序，提前了中跨正弯矩预应力钢束张拉的时间，使大量的中跨正弯矩预应力钢束在静定体系下张拉完成，达到消减预应力钢束产生的二次弯矩的目的，减小了桥梁中跨的正弯矩，达到减小主梁跨中截面尺寸，加大跨越能力，提高预应力钢束的使用效率，减少钢材用量；

上述施工方法，要求0#梁段的施工托架刚度必须满足一次浇筑的要求，施工托架必须按不小于施工总重量120%，进行充分预压；悬臂浇筑梁段全部要求一次浇注完成；

上述施工方法，每一梁段浇筑完成后，当混凝土龄期达7天且强度大于或等于90％的设计强度，弹模大于或等于100％设计值时，方可张拉纵向预应力钢束，当挂篮移出一个梁段时，尽快进行横向、竖向预应力钢束的张拉；

上述施工方法，要求预应力混凝土强度不低于50mpa；预应力钢束采用高强低松弛钢绞线，钢绞线强度不低于1860mpa。