一种不平衡连续梁的桥梁施工方法与流程

本发明涉及桥梁修筑领域，具体涉及一种不平衡连续梁的桥梁施工方法。

背景技术：

1、桥梁的建设发展至今，由于简支梁桥跨径相对较小、大多采用预制装配式施工，使其加固技术简单且主梁更换造价较低。因此，简支梁桥出现病害致承载力不足时往往通过现有被动加固技术即可达到预期加固效果，出现病害严重致承载力严重不能满足要求时，往往通过更换主梁方式解决。

2、预应力混凝土连续梁桥施工，通常采用挂篮悬臂浇筑和节段悬臂拼装的施工方法。为保证施工过程中墩柱两侧的悬臂梁段始终处于相对平衡状态，需沿纵桥向在墩顶永久支座两侧设置临时固结系统，临时固结系统一般由高强度混凝土抗压临时支座和抗拉钢筋等组成。

3、桥梁设计文件中通常会规定连续梁施工阶段允许的最大不平衡力矩(不平衡荷载与梁悬臂长度乘积的最大值)，由施工方在施工过程中进行控制，具体控制措施一般是采用限制桥面荷载、两侧悬浇梁段混凝土对称交替浇筑等方法。

4、连续梁施工一般为对称截面，只需要在合龙段施工时进行平衡配重，而不对称截面则需要在施工过程中设置附加配重以达到在平衡状态下施工的目的。而在不对称截面荷载施工条件下，连续梁的一端会产生较大的不平衡弯矩，因配重产生的截面顶板的拉应力，可能会造成施工过程中主梁线性发生较大偏差和梁体产生倾覆，或造成裂缝的产生。

5、现有大跨度连续梁施工时顶面纵向预应力钢束最长超过200m，且箱室因横隔梁导致室内空间受限。这使在有限空间实现顶面钢绞线穿束、张拉、压浆、封锚的问题成为顺利完成大跨度连续梁钢绞线的技术难题。

6、为避免在既有道路边设置防护棚架而给高速公路带来施工干扰和其他荷载引发坍塌、滑坡等事故；同时因吊杆横梁的设计以及施工过程造成边、中跨产生不平衡荷载，目前对于不平衡连续梁的施工研究较少，缺少成套施工技术；尤其在主桥跨越既有高速公路，施工时不允许封闭道路的情况，因此加劲钢管拱采用原位拼装安全风险高。

技术实现思路

1、基于此，本发明提出了一种不平衡连续梁的桥梁施工方法，解决了在每个对称段施工完挂蓝移至下节段时，保证边、中跨始终保持弯矩平衡。

2、本发明提供了一种不平衡连续梁的桥梁施工方法，包括：在对称段施工完挂篮移至下节段的情况下，采用浇筑前对上一段节进行预压配重的方式进行施工，以平衡悬臂两次两侧的受力，包括如下步骤：

3、对桥梁的立柱上进行0#块和1#块的施工，得到具有起步节段的桥梁支墩；

4、以所述0#块的立柱为临时支墩，在所述临时支墩上安装临时支架，形成临时支架系统；

5、对所述具有起步节段的桥梁支墩进行张拉，以在所述桥梁支墩两侧拼装挂篮；

6、进行标准节段施工并移动挂篮，包括：

7、根据对称节段力矩差，计算理论配重；

8、张拉并锚固标准节段an和标准节段bn梁段纵向预应力钢束以及标准节段an-1和标准节段bn-1梁段竖向和横向预应力筋；

9、根据所述理论配重在相应梁段梁面配置预压块的方式消除每节段的不平衡重量；

10、在挂篮上悬臂对称浇注所述标准节段an和所述标准节段bn梁段；

11、其中，浇筑所述所述标准节段an和所述标准节段bn梁段过程中，在边跨所述标准节段an-1梁段紧挨边跨所述标准节段an梁段按照对称平衡逐加相应配重；

12、重复施工至边跨合龙段；

13、在所述标准节段上对所述边跨合龙段进行施工，包括：

14、张拉并锚固边跨合龙段an和边跨合龙段bn梁段纵向预应力钢束以及边跨合龙段an-1和边跨合龙段bn-1梁段竖向和横向预应力筋；

15、根据所述理论配重采用提前加载的形式在所述边跨合龙段an-1

16、和所述边跨合龙段bn-1上进行平衡配重，以抵消合龙段混凝土浇筑时荷载增加引起的梁体变形；

17、根据所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn的高差，在所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn上进行附加配重；

18、在挂篮上悬臂对称浇注所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn梁段，得到所述边跨合龙段；

19、在所述边跨合龙段上对中跨段进行施工；

20、拆除所述临时支架系统和所述配重。

21、进一步的，所述对桥梁的立柱上进行0#块和1#块的施工，得到具有起步节段的桥梁支墩包括：

22、在所述具有起步节段的桥梁支墩上安装用于锁定梁体的支架系统，对墩梁进行临时固结。

23、进一步的，所述对桥梁的立柱上进行0#块和1#块的施工，得到具有起步节段的桥梁支墩还包括：

24、施工0#块；

25、在所述0#块上安装临时支架，并对临时支架预压；

26、临时固结所述临时支架；

27、在所述0#块上安装永久支座；

28、在所述临时支架和所述永久支座上安装底模板、侧模；

29、安装在所述底模板、侧模内安装钢筋和内模；

30、在所述底临时支架和所述永久支座上安装拱脚钢筋、拱座模板；

31、在所述底模板和侧模内浇筑砼；

32、在浇筑后进行张拉压浆；

33、完成0#块和1#块的施工，获得所述具有起步节段的桥梁支墩。

34、进一步的，所述根据对称节段力矩差，计算理论配重包括：

35、以每个梁段为单元计算浇筑对称段的重量差，以0#块中点为力矩零点，通过配重使两侧累加力矩为零，计算出理论配重。

36、进一步的，所述根据所述理论配重在相应梁段梁面配置预压块的方式消除每节段的不平衡重量包括：

37、钢筋安装过程中，在所述标准节段和所述标准节段梁段配置所述理论配重的1/2重量的预压块；

38、混凝土浇筑过程中，在所述标准节段an-1和所述标准节段bn-1梁段重心位置配置重量逐加的所述预压块。

39、进一步的，所述根据所述理论配重在相应梁段梁面配置预压块的方式消除每节段的不平衡重量还包括：在配重完成后，根据线型监控测量，确定最终配重。

40、进一步的，所述浇筑所述所述标准节段an和所述标准节段bn梁段过程中，在边跨所述标准节段an-1梁段紧挨边跨所述标准节段an梁段按照对称平衡逐加相应配重，包括：在所述标准节段an和所述标准节段bn梁段浇筑完成后，将所述标准节段an-1和所述标准节段bn-1的相应重量的配重块移动至所述标准节段an和所述标准节段bn梁段。

41、进一步的，所述根据所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn的高差，在所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn上进行附加配重，包括：

42、在所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn的高差在所述高差的允许范围内的情况下，不进行附加配重加载；

43、或

44、在所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn的高差超过允许范围，且所述边跨合龙段an-1和所述边跨合龙段bn-1端部梁底高于理论值的情况下，在所述边跨合龙段an-1和所述边跨合龙段bn-1施加附加配重；

45、或

46、在所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn的高差超过允许范围，且所述边跨合龙段an-1和所述边跨合龙段bn-1端部梁底低于理论值的情况下，在所述边跨合龙段an-1和所述边跨合龙段bn-1减小平衡配重。

47、进一步的，所述根据所述理论配重采用提前加载的形式在所述边跨合龙段an-1和所述边跨合龙段bn-1上进行平衡配重，以抵消合龙段混凝土浇筑时荷载增加引起的梁体变形，包括：

48、在所述边跨合龙段an-1和所述边跨合龙段bn-1的梁面各配置相当于所述边跨合龙段混凝土总重量的1/2重量的预压块。

49、进一步的，在挂篮上悬臂对称浇注所述边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn梁段，得到所述边跨合龙段包括：在浇注边跨合龙段an和所述边跨合龙段bn的过程中，卸载所述所述边跨合龙段an-1和所述边跨合龙段bn-1的所述平衡配重，卸载的速度与浇筑速度同步。

50、从上述技术方案可以看出，本发明提供的不平衡连续梁的桥梁施工方法具有以下有益效果：

51、本发明通过每段配重的方式，解决了在每个对称段施工完挂蓝移至下节段时，保证边、中跨始终保持弯矩平衡(即浇筑完成后的配重与主墩中心长度乘积)。此种方法为浇筑前对上一节段进行预压配重，当前节段浇筑完成后张拉前，将前一节段的相应重量的配重块移动至当前节段。以使每个对称梁段施工时都能实现两端平衡施工以每个梁段为单元计算浇筑对称段的重量差，以0#块中点为力矩零点，通过配重使两侧累加力矩为零，计算出理论配重。配重完成后及时进行配重工况下的线型监控测量，确定最终配重。预压块采用标准预压块，每个预压块的重量为3t。