高速公路某大橋0#塊懸澆箱梁施工技術(shù)

廣東省長大公路工程有限公司 廣東廣州 510000

摘要：本文主要針對橋梁工程箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用展開了探討，通過結(jié)合具體的工程實(shí)例，對箱梁托架方案的確定作了論述，并對箱梁的施工作了詳細(xì)的分析，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；箱梁施工技術(shù)；應(yīng)用

隨著建筑施工技術(shù)的不斷的發(fā)展，許多新型的建筑技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而箱梁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用就是其中一個(gè)很好的例子。由于箱梁施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，如今在橋梁工程的施工中有著廣泛的應(yīng)用?；诖?，本文就橋梁工程箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，相信對有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 概述

本標(biāo)段起訖樁號為K77+095-K81+110.5，總長4015.5m，為某高速公路淮合段LJ-01合同段。主橋長440m，引橋北岸跨堤為81m鋼板桁架梁橋，南岸跨堤為60m鋼管-混凝土桁架組合梁橋，其余為鋼板組合梁結(jié)構(gòu)。其中18號墩（過渡墩）、21號墩（過渡墩）位于灘地，19號墩（主墩）、20號墩（主墩）位于淮河主河槽上。

主橋上部結(jié)構(gòu)主梁采用單箱三室大懸臂斜腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，全橋共劃分為0號至26號塊。箱梁頂板寬28.0m，支點(diǎn)處底板寬12.0m，跨中處底板寬13.13m，翼板寬度7.0m，跨中設(shè)計(jì)梁高4.0m，支點(diǎn)設(shè)計(jì)梁高7.5m。

主橋上部結(jié)構(gòu)主梁為單箱三室大懸臂斜腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，全橋共劃分為0#～26#塊。其中0#梁段為墩頂段、1#～24#梁段為懸臂段、25#梁段為合龍段、26#梁段為邊跨直線段。0#梁段長12m、1#梁段長3m、2#～5#梁長3.5m、6#～24#梁長4.0m、合龍段長2m、邊跨直線段長18.8m。

箱梁頂板寬28m，支點(diǎn)處底板寬12m、跨中處底板寬13.13m，懸臂長度7m，懸臂下每隔4m（3.5m）設(shè)置一道加勁肋，加勁肋變截面，上端厚34cm，下端厚26cm，根部高度2.5m；橫橋向箱梁底板保持水平，頂板橫坡通過腹板高度變化形成；跨中設(shè)計(jì)梁高4m，支點(diǎn)處設(shè)計(jì)梁高7.5m，其中中跨跨中34m長度范圍內(nèi)為等高段，其余梁段按1.8次拋物線規(guī)律變化；梁上塔根處無索區(qū)長度27m，跨中無索區(qū)長度18m，拉索區(qū)長度64m，梁上索距4m；沿橋長方向每隔4m或3.5m設(shè)置一道橫隔板，邊箱室橫隔板厚度30cm，中箱室接拉索區(qū)橫隔板厚度50cm，無索區(qū)橫隔板厚度30cm，拉索區(qū)橫隔板設(shè)置橫隔梁，中支點(diǎn)處橫隔梁位置與雙肢薄壁墩位置對應(yīng)，中心間距7m，厚1.8m，梁端橫隔梁厚2m，橫隔梁上設(shè)置牛腿，下部預(yù)留80cm縫隙。

圖1 主橋總體布置圖

2 0#托架方案的確定

0#現(xiàn)澆支架施工采用托架方案。承重結(jié)構(gòu)主要由三角托架、橫向分配梁、底模和橫向方木加竹膠板組成。其中順橋向懸臂主梁的自重由10片三角托架（牛腿A/C）承擔(dān)；墩頂上邊主梁部分直接支撐在墩頂上邊；側(cè)向翼緣板懸臂的自重由4片三角托架（牛腿B）承擔(dān)。順橋向牛腿A、C上橫桿和斜桿采用I36a工字鋼，托架通過提前預(yù)埋在墩身的抗剪鋼板和精軋螺紋鋼連接固定。側(cè)向牛腿B上橫桿、斜桿均采用2I40型鋼組合，如圖2所示。

圖2 0#牛腿托架立面布置圖

3 0#施工

0#塊是以墩頂自身和托架作為承重結(jié)構(gòu)，立模現(xiàn)澆鋼筋混凝土。0#段是T構(gòu)箱梁懸澆施工的基礎(chǔ)起步段，且結(jié)構(gòu)受力最為復(fù)雜，因此具有混凝土澆筑方量多、重量大、鋼筋密集、預(yù)應(yīng)力管道最集中的特點(diǎn)。0#塊施工時(shí)，要注意預(yù)埋索塔鋼筋、塔吊基礎(chǔ)、掛籃施工預(yù)留孔。設(shè)計(jì)安全可靠的托架和模板，保證混凝土澆筑質(zhì)量和預(yù)應(yīng)力管道的安裝精度，是0#塊施工的考慮重點(diǎn)，主橋棧橋平臺設(shè)置爬梯通道可直通墩頂，方便人員高空上下，爬梯四周設(shè)置護(hù)網(wǎng)圍擋。棧橋平臺標(biāo)高為23.5m，墩頂標(biāo)高為41.67m，設(shè)置18m高度的爬梯，底部與鋼棧橋焊接牢固，頂端與頂端通過槽鋼焊接在預(yù)埋件上，確保爬梯整體安全穩(wěn)定性。示意圖如圖3所示。

圖3 施工作業(yè)面爬梯布置圖

0#具體施工工序?yàn)椋和屑苁┕ぁ啄０惭b→外側(cè)模安裝固定→腹板、橫隔板豎向預(yù)應(yīng)力筋安裝、固定→底板、腹板、橫隔板普通鋼筋綁扎→腹板波紋管安裝定位→沖洗底?！惭b內(nèi)模→頂板普通鋼筋綁扎→頂板波紋管安裝定位→安裝錨墊板→沖洗底模、端頭模板固定→加固模板→預(yù)埋件安裝→安裝、調(diào)試混凝土泵送管道→澆筑混凝土→養(yǎng)生→張拉→壓漿→脫模。

3.1 測量放樣

（1）預(yù)埋點(diǎn)放樣

在澆筑最后兩節(jié)墩身前，測量人員根據(jù)預(yù)埋布置圖精確定位各預(yù)埋點(diǎn)位置，施工人員根據(jù)測量放樣安裝預(yù)埋件，預(yù)埋件安裝完畢后需經(jīng)測量再次放樣確認(rèn)滿足誤差要求后方可安裝墩身模板，澆筑墩身混凝土。

（2）0#塊控制點(diǎn)放樣

測量人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙精確放樣0#塊各控制點(diǎn)位置，根據(jù)控制點(diǎn)平面位置綁扎鋼筋，安裝側(cè)模，根據(jù)各控制點(diǎn)高程調(diào)整底模標(biāo)高。

（3）控制點(diǎn)復(fù)測

0#塊施工完畢后復(fù)測各控制點(diǎn)標(biāo)高、平面位置及軸線偏位，作為下一節(jié)梁段施工的依據(jù)。

3.2 托架搭設(shè)

托架搭設(shè)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，在施工墩身最后兩節(jié)時(shí)，按專項(xiàng)施工方案的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行牛腿鋼板、抗剪鋼板條的預(yù)埋，準(zhǔn)確控制預(yù)埋位置，避免造成預(yù)埋偏位，2I40工字鋼之間加鋼板焊接，確保其共同受力。斜向I36工字鋼焊接在預(yù)埋鋼板上，雙拼處鋼板尺寸為42cm×58cm，單支處鋼板尺寸為43.6cm×40cm，厚均為2cm。斜向工字鋼和橫向工字鋼及預(yù)埋鋼板之間均采用雙面焊接的形式連接，焊縫要飽滿，焊縫不飽滿處應(yīng)進(jìn)行二次補(bǔ)焊，確保連接牢固。

橫向預(yù)埋2I40工字鋼之間加鋼板焊接，精軋螺紋鋼預(yù)埋入墩身1m，確保其抗剪性能和共同受力要求。

牛腿上設(shè)置橫橋向承重梁，承重梁采用H40工字鋼，間距按本專項(xiàng)施工方案支架設(shè)計(jì)圖上的尺寸布設(shè)，要嚴(yán)格控制承重梁的間距，避免因間距布置不合理造成的局部承載力不足。

H60工字鋼承重梁上設(shè)置縱橋向分配梁，分配梁采用I25工字鋼。間距按本專項(xiàng)施工方案支架設(shè)計(jì)圖上的尺寸布設(shè)，為了增加工字鋼梁的穩(wěn)定性，在工字鋼梁兩側(cè)焊接小角鋼。

3.3 模板施工

（1）底模、外模

外模采用大面積鋼模，由模板廠家加工，與掛籃懸澆段外模通用，大塊鋼板模板面采用δ=6mmA3鋼板，橫肋采用[140槽鋼，豎肋采用[100槽鋼（列間距最大100cm），在豎肋外背用[100槽鋼架；在豎肋外再橫背[140槽鋼做橫帶。模板應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，并且能夠保證結(jié)構(gòu)尺寸和表面平整度符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

（2）內(nèi)模

隔墻模板及內(nèi)側(cè)模，考慮全橋內(nèi)梁體截面變化大，模板通用性差，采用方木骨架框架貼竹膠模板拼，內(nèi)模就位后，與外側(cè)模用穿心拉桿相連，加固，同時(shí)在可行的位置設(shè)置自撐體系。洞孔模板，在隔墻上有人孔，洞孔模板用木模拼裝，用滿堂木支架支撐。

模板內(nèi)模及內(nèi)部頂部模板除梗肋部分做特殊加工外，其余部分采用18mm竹膠板，豎向用10cm×15cm方木作為背楞，橫向用Φ48鋼管或型鋼通過扣件及拉桿將內(nèi)、外模框架拉緊，安裝內(nèi)模底部時(shí)豎向預(yù)應(yīng)力壓漿管設(shè)計(jì)位置預(yù)先挖孔，并在內(nèi)模安裝時(shí)注意對壓漿孔進(jìn)行保護(hù)，安裝后用海綿或其他材料封堵管周空隙，內(nèi)模就位后用方木或型鋼將內(nèi)外側(cè)模頂緊，用腳手架及可調(diào)式承托配合，將內(nèi)模頂緊，并設(shè)剪力撐將各桿件聯(lián)成整體。在過人洞處截面復(fù)雜，制作使用木模板，在該處頂部鋼筋封頂前放入。以增強(qiáng)模板剛度和整體性，并方便立模，及方便混凝土澆筑及振搗，箱室內(nèi)模及頂模預(yù)留施工用振搗及觀察窗，待混凝土澆筑接近預(yù)留口時(shí)再將鋼筋按照規(guī)范連接后進(jìn)行封堵。

拆模時(shí)先將內(nèi)模的支撐卸掉，然后松下模板的內(nèi)外拉桿即可拆除模板。內(nèi)外模板的端頭間拉桿螺栓聯(lián)結(jié)并用鋼管做內(nèi)撐以控制混凝土澆筑時(shí)模板的位移及變形，確保腹板厚度準(zhǔn)確。

（3）端模

端板與堵頭板是保證0#塊梁端和孔道成形要求的關(guān)鍵，端模架利用1cm鋼板加工制作成結(jié)構(gòu)骨架。由于箱梁縱向預(yù)應(yīng)力管道密集，堵頭板預(yù)應(yīng)力筋孔道集中，根據(jù)施工要求及制作條件，用鋼板加工后組拼。外側(cè)模、內(nèi)模、端模間用拉桿螺栓聯(lián)結(jié)并用鋼管做內(nèi)撐，以制約施工時(shí)模板變位和變形。

（4）模板拉桿計(jì)算

模板安裝完畢后，應(yīng)對其平面位置、頂部標(biāo)高、拼縫、預(yù)留孔洞封堵、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性等進(jìn)行檢查，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格方可進(jìn)行混凝土澆筑?；炷翝仓^程中應(yīng)加強(qiáng)模板變形觀測，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即采取措施糾正。

3.4 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

鋼筋綁扎順序?yàn)橄鹊装濉⒏拱?、橫隔梁，安裝內(nèi)模后，再鋪裝頂板鋼筋。

按設(shè)計(jì)圖紙要求，預(yù)應(yīng)力束若與普通鋼筋發(fā)生干擾時(shí)，可適當(dāng)挪動(dòng)普通鋼筋，鋼筋連接全部采用焊接。

3.5 混凝土施工

0號塊C55混凝土方量為698m3，澆筑時(shí)擬投入混凝土攪拌運(yùn)輸車4輛、地泵1臺、施工人員14人，預(yù)計(jì)澆筑時(shí)間12h。由于采用C55高標(biāo)號混凝土，產(chǎn)生的水化熱較多，屬大體積混凝土，須采取一定的溫控措施，以防混凝土開裂。

3.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

0#塊混凝土澆筑完畢后，在頂板混凝土初凝前及時(shí)鋪蓋土工布，并覆蓋一層花雨布。

混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后，應(yīng)及時(shí)拆除內(nèi)模板，拆模時(shí)應(yīng)特別注意成品保護(hù)，防止劃傷。拆模后要保證混凝土表面干凈、平整。

3.7 預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿

預(yù)應(yīng)力施工前的準(zhǔn)備工作：

（1）鋼絞線進(jìn)場時(shí)應(yīng)嚴(yán)格驗(yàn)收，檢驗(yàn)其質(zhì)量證明書、包裝方法及標(biāo)志是否齊全、正確，表面質(zhì)量及規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求，有無損傷、銹蝕。

（2）鋼絞線的下料長度應(yīng)通過計(jì)算確定，考慮錨具厚度、千斤頂長度、外露長度等因素。鋼絞線的切割采用砂輪切割機(jī)。鋼絞線由多根組成時(shí)，應(yīng)進(jìn)行編束，梳理順直，綁扎牢固，防止絞纏。

（3）鋼絞線采用人工或機(jī)械運(yùn)送，在運(yùn)送鋼束和穿孔過程中不允許鋼絞線與地面直接接觸。穿束時(shí)采用膠帶對鋼絞線端頭進(jìn)行包裹。

（4）千斤頂和油表應(yīng)配套標(biāo)定，以確定張拉力與油表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線。

（5）張拉前要檢查混凝土的外型尺寸、外觀是否符合質(zhì)量要求、錨墊板位置是否正確，錨墊板下是否有蜂窩和空洞，必要時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施。當(dāng)混凝土齡期不小于7天且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上時(shí)，即可安裝千斤頂、張拉機(jī)等設(shè)備，準(zhǔn)備張拉預(yù)應(yīng)力。

4 托架預(yù)壓

（1）預(yù)壓目的

由于支架結(jié)構(gòu)彈性，構(gòu)件連接縫隙等因素影響，在澆筑過程中會(huì)引起支架下沉，因此支架安裝完成后，需加載進(jìn)行預(yù)壓，根據(jù)預(yù)壓前標(biāo)高、預(yù)壓時(shí)標(biāo)高及卸載后標(biāo)高確定其彈性變形及非彈性變形。預(yù)壓可檢驗(yàn)支架的合理性及結(jié)構(gòu)的可靠性，并消除非彈性變形，測出彈性變形，確定0#塊預(yù)抬值，同時(shí)預(yù)壓也是0#塊安全施工的保證。

（2）預(yù)壓方法

預(yù)壓是利用千斤頂施加反力模擬0#塊荷載分布堆載對支架進(jìn)行拉壓試驗(yàn)的一種方法。主橋預(yù)壓重量按照澆筑梁段荷載120%加載。壓重前先在牛腿最大受力位置處等荷載條件模擬預(yù)壓布置點(diǎn)，并測量其標(biāo)高和平面位置，壓重的先后順序按照混凝土的澆注順序進(jìn)行，先澆注混凝土的部位先壓重，后澆注的部位后壓重，支架預(yù)壓荷載全部加載完畢后再次觀測數(shù)據(jù)并記錄，然后按照6h、12h、24h觀測3次，相隔24h的預(yù)壓沉降量觀測平均值相差不大于1mm，認(rèn)為支架預(yù)壓已達(dá)穩(wěn)定，可以卸載，卸載后再次測量標(biāo)高，根據(jù)卸載前和卸載后的標(biāo)高計(jì)算支架的變形量，作為預(yù)拱度設(shè)置的依據(jù)。

預(yù)壓結(jié)果較好，如上圖所示，極個(gè)別測點(diǎn)非彈性變形為6mm，其余都在2mm左右。

5 結(jié)語

綜上所述，在橋梁施工的過程中應(yīng)該科學(xué)合理的進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì)，在施工過程中遇到施工難題，要進(jìn)行多方面的分析，從而總結(jié)出比較有效的方法，對箱梁施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化，保障橋梁工程能夠順利的進(jìn)行，使橋梁能夠達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求以及施工質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]危龍輝、王俊.淺析橋梁施工中的現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)[J].商品與質(zhì)量.2009（S5）.

[2]尹小龍.簡析引橋現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].科技傳播.2014（13）.