一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构及施工方法与流程

技术特征：
1.一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构，其特征在于，该锁定结构包括：吊架法用挂篮体系(1)，所述吊架法用挂篮体系(1)采用单悬臂结构挂篮体系；刚性骨架支撑结构；以及合龙段预应力钢束结构；桥梁的合龙段施工通过所述吊架法用挂篮体系(1)形成为合龙吊架，并通过该吊架法用挂篮系统(1)定位固定合龙段底板和外侧模板；所述刚性骨架支撑结构作为第一锁定结构，所述合龙段预应力钢束结构作为第二锁定结构，且所述合龙段预应力钢束结构用以顶板预张拉，且所述合龙段预应力钢束结构的预张拉力为20％设计张拉力。2.根据权利要求1所述的一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构，其特征在于，所述吊架法用挂篮体系(1)包括：吊架，该吊架位于桥梁合龙段的相邻的箱梁悬臂端之间，相邻的所述箱梁悬臂端分别为a侧悬臂端和b侧悬臂端；集成于所述吊架的挂杆(102)，所述挂杆(102)靠近所述a侧悬臂端布置；以及通过所述挂杆(102)连接于箱梁悬臂端底部的底篮(104)。3.根据权利要求2所述的一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构，其特征在于，所述吊架具有横梁(101)，所述挂杆(102)与所述横梁(101)连接，并沿竖直方向向下延伸；所述底篮(104)通过所述挂杆(102)与所述横梁(101)连接；所述底篮(104)与所述箱梁悬臂端匹配的面具有底模(104)，所述底模(104)选用厚度为15mm的竹胶板；所述挂杆(102)与a侧悬臂端混凝土端面贴合，且所述底模(104)和侧模部分搭接于所述a侧悬臂端；所述底模(104)和所述侧模与所述a侧悬臂端的搭接长度为100cm。4.根据权利要求1所述的一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构，其特征在于，所述刚性骨架支撑结构包括：型钢骨架(201)；位于所述型钢骨架(201)内侧的内骨架(203)；以及布置于所述型钢骨架(201)周向的多个外骨架(202)；多个所述外骨架(202)沿所述型钢骨架(201)的周向间隔布置，且其中一个所述外骨架(202)集成于所述型钢骨架(201)的轴线处，其他所述外骨架(202)沿所述型钢骨架(201)的轴线对称布置。5.根据权利要求1所述的一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构，其特征在于，所述合龙段预应力钢束结构对所述顶板预张拉作业顺利为先两端张拉、而后中间对称张拉。6.根据权利要求1所述的一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构，其特征在于，该桥梁合龙段的箱梁底部具有墩顶临时固结模板；所述墩顶临时固结模板包括：间隔布置的支座(301)，所述支座(301)的数量为四组；填充于中间两组的支座(301)之间的填沙结构；以及填充于两侧的两组的支座(301)之间的挡块(302)、以及填充于所述挡块(302)四周的
沙；所述墩顶临时固结模板两侧预埋6mm的圆钢作为电极，且所述墩顶临时固结模板的中部位置每隔60mm设置一条电阻丝；所述墩顶临时固结模板顶部设置有一层水泥硫磺砂浆夹层。7.一种大跨径桥梁合龙段施工方法，其特征在于，该施工方法主要包括以下步骤：s1、配重计算，该配重计算分为悬臂端配重计算、附加配重计算、以及注水压重计算；s2、吊架模板安装工序，合龙段采用挂篮移动吊架法施工，距离悬臂端50cm处预留底篮纵梁吊孔，合龙工序中，对b侧悬臂端的挂篮体系进行拆卸和充足，形成合龙吊架；s3、钢筋及预应力管道安装，该钢筋及预应力管道安装分为钢筋绑扎工序和预应力管道安装工序；s4、箱梁内模板安装，中跨合龙段内侧模采用竹胶板或定型钢模板，采用竹胶板作为内侧模时搭设支撑脚手架，在顶板预留两个下料孔，待底板浇筑完成后，封闭下料孔，再浇筑顶板；s5、临时锁定，合龙时，采用外骨架方式对合龙段进行临时锁定，悬臂末端梁段施工时，根据箱梁具体设计截面在其悬臂端顶板上、底板上预埋件作为劲性骨架座板，支撑型钢骨架按照设计预先拼焊好，并在合龙段钢筋及预应力管道安装的过程中将型钢在箱梁一端对应预埋上就位焊接，在预张拉完成后，复核中线和高程，选择合理温度，迅速焊接箱梁另一端型钢骨架，完成临时固结锁定；s6、混凝土浇筑及养护；s7、解除临时固结；s8、预应力张拉及压浆，合龙段浇筑后，待混凝土强度达到90以上设计要求，先将预应力筋张拉至设计吨位，再将预张拉束补拉到设计吨位，张拉顺序按照“纵向
→
横向
→
竖向，中间向两侧同时对称张拉”的方式；预应力管道压浆前，排除管内的杂物，保持孔道润湿，压浆施工采用真空辅助压浆工艺，真空度范围为
‑
0.06～0.10mpa；s9、合龙施工监测。8.根据权利要求7所述的一种大跨径桥梁合龙段施工方法，其特征在于，所述步骤s1中的悬臂端配重计算：在桥梁合龙施工前，根据“等位移配重法”理论，即配重在悬臂端产生的位移δ
dy基本压重
等于吊点力在悬臂端产生的位移δ
dy吊点力
，通过midas civil建模或式5.2.1计算得出g基本压重的大小：其中，p吊点力＝1/2合龙段重量；式中：la一一边跨悬臂长度；
lb——吊点力到墩顶的长度；lc——墩身高度；ld——中跨悬臂长度；le——配重重心到墩顶的长度；ec——墩身弹性模量；ea——主梁弹性模量；ic——桥墩的抗弯惯性矩；ix——箱梁合龙段截面抗弯惯性矩；根据现场机械和施工作业场地使用情况，设计基本压重和附加压重水袋布置位置(一般为悬臂末端2～3个梁段)，利用等位移法配重分别计算g
边跨基本配重
和g
中跨基本配重
。9.根据权利要求7所述的一种大跨径桥梁合龙段施工方法，其特征在于，所述步骤s1中的附加配重计算：基本配重水袋布置完成后，进行附加配重水袋的布置，附加配重大小根据基本压重后的合龙段两端高差进行计算：附加配重布置在边墩悬臂箱梁上，其水袋布置原则与基本配重水袋布置原则一致。10.根据权利要求7所述的一种大跨径桥梁合龙段施工方法，其特征在于，所述步骤s1中的注水压重计算：中跨合龙时，撤除边跨合龙压重水袋，将水袋布置在跨中悬臂端两侧，水袋尺寸与箱梁设计宽度进行配置，并计算位置及压重大小在桥面对称布置，注水压重时，控制注水速度相同。

技术总结
本发明公开了一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构及施工方法，包括吊架法用挂篮体系，所述吊架法用挂篮体系采用单悬臂结构挂篮体系、刚性骨架支撑结构、以及合龙段预应力钢束结构；所述刚性骨架支撑结构作为第一锁定结构，所述合龙段预应力钢束结构作为第二锁定结构，且所述合龙段预应力钢束结构用以顶板预张拉，且所述合龙段预应力钢束结构的预张拉力为20％设计张拉力。本发明的结构和施工方法合龙段施工梁体扰动小，利用等位移配重法，以浇筑混凝土时不扰动为前提，通过理论计算去确定配重的位置和配重大小；提高合龙后桥梁安全性，通过合理配重有效减小跨中正弯矩，且能够储备一定的下缘压应力，优化桥梁结构内力，确保桥梁安全使用。梁安全使用。梁安全使用。


技术研发人员：陈俐光 董是 于艺林 姜涌 李新 李桐 马恒冲 王启乾 李业盛 雷铭
受保护的技术使用者：中国建筑一局（集团）有限公司
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/10/11