全预制装配式盖梁施工完成（预制装配式盖梁的视频）

盖梁拼接结实吗 超大型预制装配式盖梁设计关键技术

摘 要金丽温高速公路东延线工程中有部分高架桥和地方道路共线，对桥下空间利用的要求高。为减小桥梁施工对地方道路的影响，采用超大型预制装配式盖梁，总重达624 t。通过对预制盖梁的分段预制方式、节段连接 和结构受力性能等关键技术进行分析研究，为大型预制装配式盖梁的设计和施工积累经验。

关键词高速公路超大型预制装配式盖梁设计关键技术

1 工程背景

预制装配式设计把传统的现场工作全部转移到预制工厂内，有利于精确定位钢筋尺寸和保护层厚度，提高混凝土浇筑养护质量，从而可以大大提高构件的施工质量。随着我国预制拼装桥梁技术的不断推广与发展，高速公路高架桥桥墩和盖梁均采用预制拼装的设计方案越来越普及。

金丽温高速公路东延线是连接甬台温高速公路与甬台温高速公路复线的重要横向通道，是浙江省综合交通运输发展“十三五”规划重大建设项目。该项目龙湾2号高架桥和地面通海大道共线。由于通海大道为现状城区主干道路，交通繁忙，该项目建设采用预制装配化设计以避免对地面道路造成太大影响。

金丽温高速公路东延线为双向六车道高速公路，桥宽33.0 m, 标准跨径采用30 m预应力混凝土T梁。为提高地面道路的利用率，高架桥下部结构需采用整体式断面，设置超大型预制装配式盖梁，总重达624 t, 故下部结构预制盖梁吨位大，运输和吊装困难，受力结构复杂。

2 结构设计

2.1结构形式

预制盖梁截面形式采用倒T形。盖梁宽度为32.4 m, 悬臂长11.725 m, 根部高为3.8 m, 端部高为3.3 m, 顶宽1.4 m, 底宽3.2 m, 底部设置0.35 m×0.5 m的倒角。墩身采用双直柱式墩，柱间距为6.8 m, 立柱尺寸为2.0 m×2.0 m, 每个立柱下设10.0 m×6.25 m×2.5 m的承台。桩基础采用6根直径为1.5 m的钻孔灌注桩。如图1。

2.2预应力体系

采用抗拉强度标准值fpk=1 860 MPa, 公称直径为15.2 mm, 弹性模量为1.95×105 MPa的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224-2003)的规定。

钢束锚下控制应力为0.75fpk=1 395 MPa, 松弛系数为0.3,锚具变形导致的钢筋回缩值取6 mm(一端),塑料波纹管道摩擦系数为0.17,管道偏差系数为0.001 5。经过计算，需布置15束钢绞线，每束为15根。

图1 高架桥下部结构标准横断面

3 超大型预制盖梁关键技术方案

3.1超大型装配化预制盖梁的分段选择

金丽温高速公路东延线高架桥的下部结构采用大悬臂、小墩距的倒T形隐形盖梁，总重达624 t。由于整体运输吊装难以实现，对盖梁进行分段预制和现场拼装。对盖梁进行合理分段，是设计大型预制装配式盖梁的关键。

盖梁分段主要有纵向、横向和水平向等多种形式。结合地面交通通行能力，并根据工程预制场地和运输道路的实际情况，单个节段的重量需控制在180 t以下，盖梁至少需要分为4个节段。采用纵向分段时，中段重量将超过180 t。采用水平向分段时，施工阶段和成桥阶段的受力模式不同，不利于预应力钢束布置。，不采用这两种分段方案。盖梁纵向分段和水平向分段同方案示意如图2所示。

图2 盖梁水平分段和纵向分段示意

采用横向分段时，横向分为4段，更大段为悬臂段，长9.3 m, 重165 t, 符合预制和运输要求。，预制盖梁采用横向分4段的方案。

图3 盖梁横向分段示意

3.2盖梁节段之间的连接

分段预制的节段间可采用牛腿式连接、小剪力键连接、大剪力键连接或湿接缝等形式进行现场拼接[2],如图4所示。

图4 分段预制节段常用的连接方式

墩顶节段可以在墩顶自稳。为提高施工便利性，降低节段匹配难度，在墩顶两段中间设置10 cm宽的素混凝土湿接缝进行连接。盖梁横断面预应力钢束较多，可设置剪力键的空间较少，采用牛腿式连接可提高施工便利性，降低节段匹配难度，减少吊机作业时间。，悬臂段和墩顶段之间采用牛腿式连接，如图5所示。

图5 本项目盖梁分段及连接

3.3盖梁和墩柱的连接

盖梁和墩柱的连接方式包括钢筋焊接或搭接并采用湿接缝构造、灌浆套筒连接、灌浆金属波纹管连接、超高性能混凝土连接、插槽式连接、承插式连接和预应力筋连接等形式[2]。

为提高施工效率，本工程盖梁与墩柱采用了半灌浆套筒连接方式，一端用锚固钢筋采用螺纹和灌浆套筒连接，另一端为灌浆套筒腔体。盖梁与墩柱拼装时，将墩柱主筋伸入盖梁的灌浆套筒腔体内，管内灌注专用灌浆料，硬化后实现对钢筋的锚固，将盖梁和墩柱连成整体，如图6所示。

图6 灌浆套筒示意

4 结构分析

4.1总体分析

分别采用Midas Civil和Ansys软件，对盖梁分别按梁单元和实体单元分析。分析模型如图7所示。

图7 下部结构Midas Civil和Ansys离散模型

根据使用阶段主梁应力的计算结果(如图8和图9所示),荷载标准值组合作用下，盖梁正截面更大压应力为15.1 MPa。斜截面更大主压应力为15.1 MPa。根据规范要求，C55混凝土正截面容许更大压应力17.75 MPa, 斜截面容许更大主压应力21.3 MPa。，盖梁正截面更大压应力及斜截面更大主压应力满足规范要求。

图8 盖梁截面局部正应力云图

盖梁在频遇组合下，除局部失真外，正截面全截面受压，最小压应力为1.9 MPa, 满足规范要求。

4.2牛腿计算

根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.3.10条的规定，对节段拼装的大牛腿和盖梁倒T形的小牛腿进行计算。计算结果表明，两个牛腿的受力均能满足相关规范的要求。

图9 盖梁截面局部正应力

5

针对金丽温高速公路东延线高架桥的特点，采用超大型预制拼装盖梁的下部结构，很好地满足了桥梁所在区域内地面复杂交通功能的需求，节省了城市空间。这种超大型预制拼装盖梁的设计技术，对于穿越城区的高速公路高架桥设计具有较高参考价值。

参考文献

[1] 葛继平，梅德磊，闫兴非，等.预制拼装盖梁施工方式对比分析[J].应用技术学报，2018,(3):18-21.

[2] 鄢芳华，曹海顺.下部结构预制拼装技术在平原区高速公路桥梁中的运用[J].公路，2020,(9):137-140.

预制装配式盖梁的视频 装配式盖梁的施工