淺談漢江特大橋64m箱梁節(jié)段拼裝施工

侯世長

摘 要：本文結(jié)合西成鐵路漢中漢江特大橋具體施工實踐，就64m簡支箱梁節(jié)段拼裝施工方法、工藝和技術(shù)控制進(jìn)行簡要闡述。

關(guān)鍵詞：簡支箱梁；節(jié)段拼裝；關(guān)鍵工序；技術(shù)控制

中鐵十九局集團(tuán)承建的西安至成都鐵路西安至江油段站前工程XCZQ-7標(biāo)段，線路長度34.739km，位于陜西省漢中市境內(nèi)。其中，漢江特大橋長4908.24m。主要為跨越漢江而設(shè)，橋位處漢江水面寬約100m，孔跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁 （共140孔），其中64m簡支梁12孔。64m箱梁均采用預(yù)制場內(nèi)分段預(yù)制、移動造橋機(jī)原位拼裝架設(shè)的方案，垂直提升設(shè)備和運(yùn)梁車運(yùn)梁喂梁，64m雙線造橋機(jī)原位濕拼成形。采用移動造橋機(jī)拼裝，現(xiàn)就工序工藝進(jìn)行介紹。

1.箱梁節(jié)段預(yù)制

64m箱梁全部在預(yù)制場內(nèi)分段預(yù)制施工。梁段預(yù)制模板主要采用整體鋼模，內(nèi)模板可采用分塊式整體臺車結(jié)構(gòu)。箱梁U形鋼筋網(wǎng)片和頂板鋼筋網(wǎng)片可在專用鋼筋胎模上綁扎成型，然后依次吊裝就位?；炷劣砂韬驼炯邪柚?，箱梁節(jié)段一次澆筑成型，拆模后可輔以低壓蒸汽養(yǎng)護(hù)。達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，吊移入存梁場。

1.1鋼筋綁扎及安裝

為了提高臺座的利用率、縮短制梁周期，可將鋼筋骨架分底腹板鋼筋骨架（U形骨架）、頂板鋼筋骨架兩部分，分別在各自的胎具上綁扎成型，分次整體吊裝入模。

⑴鋼筋綁扎

底腹板、頂板鋼筋骨架綁在胎具上綁扎。鋼筋交接點(diǎn)綁扎一般要求：箍筋、橋面筋其兩端交點(diǎn)均綁扎；鋼筋彎折角與縱向分布筋交點(diǎn)均綁扎；下緣箍筋彎起部分與蹬筋相交點(diǎn)綁扎；其余各交點(diǎn)采用梅花跳綁；綁扎點(diǎn)擰緊，如有扭斷的扎絲必須重綁；骨架所有綁扎點(diǎn)的綁扎方向為“人字形”。

⑵鋼筋吊裝

底腹板鋼筋骨架、頂板鋼筋骨架可采用專用吊架吊裝就位，吊架具有足夠的強(qiáng)度、剛度，多點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)處鋼筋籠穿入輔助桿件，將吊鉤鉤在輔助桿件上起吊。鋼筋安裝步驟：底板清理，安裝外側(cè)模→梁段底腹板鋼筋吊裝就位→立端模板，內(nèi)模安裝就位→頂板鋼筋吊裝就位→局部鋼筋補(bǔ)充綁扎成整體。

⑶預(yù)應(yīng)力孔道成型定位

預(yù)應(yīng)力孔道采用抽拔橡膠棒內(nèi)襯光圓鋼筋（芯棒）成孔。

預(yù)應(yīng)力孔道定位網(wǎng)片在胎卡具上焊制，在綁扎梁體底腹板鋼筋骨架時，將焊好的定位網(wǎng)片按設(shè)計位置安放，并與腹板、底板鋼筋焊接。

橡膠棒成孔時抽拔的時間根據(jù)灌注后的時間、氣溫、混凝土表面溫度及混凝土凝結(jié)程度來判斷：一般夏季為2～4h，冬季為4～8h，混凝土強(qiáng)度以4～8MPa為宜。

1.2.模板安裝

梁段預(yù)制模板主要由底模、外側(cè)模、內(nèi)模、端模四部分組成，工藝流程如下：模板安裝順序為：檢查、維修底模→涂脫模劑→安裝外側(cè)?！赘拱邃摻罟羌芫臀缓蟀惭b內(nèi)模走行軌道支撐及軌道 、一側(cè)端?！跹b內(nèi)模就位→橋面板鋼筋就位后安裝另一側(cè)端?！跹b工作平臺上拉桿。

1.3.混凝土澆筑及搗固

混凝土的拌制采用強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，投料順序為先投入細(xì)骨料、水泥、礦物摻和料和專用復(fù)合外加劑，攪拌均勻后，再加入所需用水量，待砂漿充分?jǐn)嚢韬笤偻度氪止橇希⒗^續(xù)攪拌至均勻。

梁段混凝土主要采用龍門吊吊斗入模，也可用輸送泵泵送入模，其澆注順序為：腹板→底板→頂板?；炷料葟膬蓚?cè)腹板對稱澆注，腹板澆完之后，從內(nèi)模頂板預(yù)留孔下料或用溜槽配合澆筑底板混凝土，最后澆注頂板混凝土。頂板與腹板交界處，加強(qiáng)振搗。隨機(jī)取樣制作混凝土試件，作為拆模、移梁等工序的強(qiáng)度控制依據(jù)。

梁體混凝土振搗可采用內(nèi)部振動器（振搗棒）和附著式振動器聯(lián)合振搗。在澆注腹板時，主要采用內(nèi)部振搗棒施工，必要時布置附著式振動器；底板、頂板用振搗棒振搗，底板與腹板交界處的混凝土不得從下部用振搗棒插振，以免造成坍塌而形成大面積孔洞；因橋面設(shè)橫向排水坡，可采用平板振動器配合施工。振動棒插振間距不得超過其作用半徑的1.5倍；振搗棒要快插慢拔，每次振動至混凝土不再下沉，無氣泡上升，表面平坦并有薄層水泥漿出現(xiàn)為止，振搗時間約為20～30s。

1.4梁體混凝土養(yǎng)護(hù)

梁段混凝土澆注完成，用移動式整體養(yǎng)護(hù)蓬罩遮蓋梁體并接入蒸汽養(yǎng)生支管、溫控元件，進(jìn)入蒸汽養(yǎng)護(hù)階段。蒸汽養(yǎng)護(hù)階段通過蒸汽養(yǎng)生支管上下游的孔眼密度和調(diào)整供汽閥，使梁體腔內(nèi)外各處的溫度基本一致。

梁段混凝土養(yǎng)護(hù)采用自動化溫控系統(tǒng)進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)工藝為：靜停4h→升溫→恒溫→降溫；升溫、降溫速度不大于10℃/h，恒溫不大于45℃，且保證混凝土芯部溫度不大于60℃，恒溫持續(xù)16h，之后開始降溫2～4h；待梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的60%以上，混凝土芯部與表層、箱內(nèi)與箱外、表面溫度與環(huán)境溫差均不大于15℃且能保證棱角完整時開始拆模。

2.箱梁節(jié)段拼裝

使用移動支架式造橋機(jī)將達(dá)到齡期要求的梁段在造橋機(jī)內(nèi)調(diào)位串接，灌筑濕接縫混凝土，整孔張拉成型，向前拖拉造橋機(jī)滑移過墩，就位后開始下一孔梁的拼架。移動支架逐孔向前推進(jìn)，直至完成全橋的架設(shè)。

2.1箱梁節(jié)段吊裝就位

利用150t跨墩龍門吊將梁段吊放于梁頂150t軌道式運(yùn)梁平車上，通過運(yùn)梁平車將梁段運(yùn)輸至造橋機(jī)尾部并進(jìn)入造橋機(jī)腹內(nèi)。為防止運(yùn)梁平車行走時梁段移動，在梁段前后左右均安放限位裝置。

梁段運(yùn)至造橋機(jī)尾部閣樓后，桁吊系統(tǒng)將梁段吊入下層桁架的移梁小車上，移梁小車將梁段送至設(shè)計位置，撤出運(yùn)梁平車?yán)^續(xù)運(yùn)梁。

梁段運(yùn)輸也可采用輪胎式運(yùn)梁車，梁段直接送至造橋機(jī)天窗正下方，造橋機(jī)提升系統(tǒng)將梁段送入造橋機(jī)腹內(nèi)。

2.2箱梁節(jié)段線形調(diào)整

梁段位置調(diào)整包括縱向位置調(diào)整、橫向位置調(diào)整和拱度調(diào)整，施工中先縱向調(diào)整，后橫向調(diào)整，再豎向調(diào)整，依次反復(fù)循環(huán)調(diào)整過程。

各梁段按設(shè)計位置在造橋機(jī)內(nèi)擺放就位，利用測量儀器對所有節(jié)段進(jìn)行中心復(fù)核后，根據(jù)梁體設(shè)計預(yù)設(shè)下?lián)隙?，通過調(diào)位千斤頂，分別調(diào)整各梁段高差。

⑴梁段的縱向位置按設(shè)計放樣位置控制，通過縱向移動一次就位，為克服箱梁張拉后混凝土收縮徐變的影響，要將活動端梁段縱向外移30mm左右；橫向位置以線路中線控制梁段截面中心與其重合，通過螺旋支承和千斤頂調(diào)整。

⑵梁段豎向高度調(diào)整是千斤頂配合螺旋支承共同進(jìn)行的。為部分抵消張拉后產(chǎn)生的上拱度，各梁段在造橋機(jī)上組拼時在梁底預(yù)設(shè)下?lián)隙?，下?lián)隙鹊脑O(shè)置是根據(jù)造橋機(jī)的設(shè)計撓度曲線和設(shè)計每孔梁的預(yù)留拱度曲線來確定每個絲桿的初調(diào)高度，最后通過千斤頂及箱式支承架高度來設(shè)置各個梁段的底標(biāo)高。

⑶計算梁段箱式支承頂預(yù)設(shè)高度：H=Y-Y'，其中，Y為滿載時造橋機(jī)支架綜合撓度； Y'為梁段就位時預(yù)留的下?lián)隙?，Y'=F-F'，其中F為張拉后箱梁產(chǎn)生的上拱度；F'為鋼束、濕接縫混凝土等使造橋機(jī)支架產(chǎn)生的下?lián)隙取?/p>

2.3梁段濕接縫作業(yè)

調(diào)整各箱梁節(jié)段線型后，即可進(jìn)行濕接縫模板模板安裝、鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力孔道的連接和鋼絞線穿束、混凝土澆注施工。每孔梁共有14道濕接縫，一次灌注成型。為使14個濕接縫混凝土在初凝之前灌注完畢，配置濕接縫混凝土?xí)r要考慮初凝時間。

梁段位置經(jīng)仔細(xì)調(diào)整滿足要求后，即可進(jìn)行濕接縫鋼筋綁扎、模板安裝、預(yù)應(yīng)力孔道的連接和鋼絞線穿束、波紋管堵縫等工作，檢查合格后由跨中的接縫開始，向兩端接縫跳躍灌注接縫混凝土，灌筑順序為：底板→腹板→頂板。

2.4預(yù)應(yīng)力及壓漿作業(yè)

⑴在接縫混凝土強(qiáng)度及彈模達(dá)到張拉允許值時，在造橋機(jī)上進(jìn)行梁段整體張拉，為解決鋼桁梁支架的反彈對混凝土梁的影響，采取分次對稱張拉、分次調(diào)落支承的方法，確保在張拉過程中梁體不開裂。

⑵孔道壓漿工作在移動支架拖拉到下一孔跨后進(jìn)行，使壓漿工作不占用移動支架時間?？椎缐簼{采用一次灌漿工藝，壓漿順序自下而上逐束進(jìn)行。

3.結(jié)語

通過對以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，西成鐵路漢江特大橋12孔64m簡支箱梁拼裝施工合格率達(dá)100%，優(yōu)良率99%，完全滿足了設(shè)計要求，并為今后累似施工積累了可借鑒經(jīng)驗。