連續(xù)鋼構(gòu)合攏段施工技術要點難點小結(jié)

王印

摘要：連續(xù)鋼構(gòu)施工中，掛籃施工到最后階段，也就是合攏段。是連續(xù)鋼構(gòu)全橋施工的關鍵。這一階段的施工主要要點是：掛籃行走到位，準確安裝合攏段吊架以及模板系統(tǒng)。施工技術難點是兩側(cè)線性控制準確，合理準確壓重。

關鍵詞：連續(xù)鋼構(gòu)；施工技術；合攏段

1工程簡介及結(jié)構(gòu)形成

橋梁在樁號K122+492處跨越省道S238，與省道S238交角為52°，平面分別位于A=612.3m的緩和曲線及R=1500m的左偏圓曲線上。左右幅單幅橋?qū)?6.5m，全幅總寬34m。

1.1梁段劃分

主橋上部結(jié)構(gòu)采用（32+55+32）m PC連續(xù)剛構(gòu)，共分為8種梁段，其中0#梁段為支架現(xiàn)澆，1～6#梁段采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工，7#梁段為合龍段，8#梁段為邊跨現(xiàn)澆段（采用導梁施工）。箱梁縱向分塊：0#梁段8m，6個懸澆段為3×4m+3×3.5m，合龍段2.0m，邊跨現(xiàn)澆段3.5m。

1.2結(jié)構(gòu)尺寸

主梁采用C50砼。半幅橋?qū)?6.5m，采用單箱雙室箱形斷面，其中箱寬11.5m，兩側(cè)翼緣板懸臂長2.5m。主梁根部梁高H根=3.2m，跨中及邊跨端部梁高H中=1.85m，H根/L=1/17.2，H中/L=1/29.7。主梁梁高變化采用2次拋物線，變化范圍為懸澆段末端至墩身外側(cè)處。主梁腹板厚度0#塊采用100cm；0#至3#梁段采用65cm，4#梁段為過渡段；5至7#梁段采用45cm，邊跨現(xiàn)澆段范圍內(nèi)腹板由45cm過渡加厚至65cm。主梁底板厚度變化采用2次拋物線，由主梁根部50cm漸變到跨中25cm；主梁頂板厚0#塊采用53cm，其余均采用28cm。箱梁自身旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，形成橋面橫坡，腹板鉛垂。

1.3預應力體系

主梁縱向頂板預應力鋼束采用12和15股Φs15.2mm高強低松弛鋼絞線，縱向腹板預應力鋼束采用12股Φs15.2mm高強低松弛鋼絞線；邊跨底板采用12股Φs15.2mm高強低松弛鋼絞線；中跨底板采用17股Φs15.2mm高強低松弛鋼絞線。鋼絞線抗拉強度標準值fpk=1860MPa，鋼束均采用兩端張拉。頂板鋼束布置以平彎線型為主，錨固端附近采用局部豎彎；腹板鋼束布置在錨固端附近，局部采用豎彎；底板鋼束采用平、豎彎結(jié)合布置。預應力管道均采用塑料波紋管，內(nèi)徑分別為Φ75、Φ90mm，采用真空壓漿工藝灌漿。

2合攏段施工步驟

箱梁的合攏段施工是控制全橋受力狀態(tài)和線型的關健工序。在合攏段施工過程中，由于受晝夜溫度變化、新澆混凝土的凝固收縮、先澆混凝土的收縮與徐變、新澆混凝土的水化熱、結(jié)構(gòu)體系的變化以及施工荷載等等因素，對尚未達到強度的合攏段混凝土的質(zhì)量均可能產(chǎn)生直接的影響，因此合攏順序和工藝都必須嚴格控制。

下蓮湖省道S238跨線橋共有6個合攏段，其中邊跨合攏段4個，中跨合攏段2個，合攏段長度均為2m。根據(jù)設計“先邊跨，后中跨”的原則，合攏順序為：6#、7#墩邊跨合攏→ 6#、7#墩中跨合攏。

2.1邊跨合攏

當6#號塊段和邊跨現(xiàn)澆段施工完成后，即可進行邊跨合攏。合攏段混凝土采用吊架進行施工，在合攏段施工前應將T構(gòu)上不必要的施工荷載清除掉，一時無法清除的可移至0#塊上，使T構(gòu)上的施工荷載處于相對平衡狀態(tài)。移動T構(gòu)兩端掛藍至0#塊根部，掛藍就位并錨固。合攏段施工工藝及要求如下：

（1）、模板就位并做初步調(diào)整，為保證混凝土澆注過程中合攏段始終處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，應在現(xiàn)澆段端部及T構(gòu)端部設水箱做平衡重，配重為合攏段混凝土重量的一半，配重加載時均應對稱梁軸線進行。

（2）、配重加載完成后觀察調(diào)整合攏段兩則梁端標高、兩側(cè)模板標高并將外模系統(tǒng)準確就位。

（3）、鎖定支架。采用千斤頂頂推主梁，焊好勁性骨架，鎖定合攏段兩側(cè)。合攏段施工宜選擇穩(wěn)定的天氣，溫度宜控制在15±5℃。

（4）、綁扎合攏段鋼筋，并安裝預應力管道。

（5）、澆注合攏段混凝土。混凝土澆筑時，采用兩側(cè)對稱分層進行?；炷翝仓r，兩端根據(jù)澆筑速度邊澆筑邊放水箱中的水，使兩端的承重保持不變。

（6）、混凝土澆筑完成后，及時覆蓋飽水養(yǎng)生。

（7）、待邊跨合攏段梁段砼達到90%設計強度后，張拉邊跨底板束。

2.2中跨合攏

待邊跨合攏塊施工完成后，拆除邊跨和合攏段臨時支架，然后進行中跨合攏塊施工。吊架懸掛在已澆注成型的T構(gòu)端頭箱梁上，合攏方法為：

（1）、待邊跨合攏塊均施工完成后，安裝合攏段吊架。

（2）、內(nèi)外模采用方木、竹膠板組配。

（3）、合攏前設置的配重水箱，配重為合攏段混凝土重量的一半，根據(jù)合攏塊砼的灌注速度同時進行合攏塊端的水箱放水，砼灌注完成的同時將水箱配重水放完。

（4）、綁扎底板鋼筋，安裝縱向預應力管道，支立內(nèi)頂模板，綁扎腹板及頂板鋼筋。

（5）、焊接勁性骨架，完成合攏段鎖定。

（6）、砼灌筑，灌筑的同時釋放配重水箱的水。

（7）、砼養(yǎng)生期間，應盡量減小箱梁的日照溫差，為此可采取覆蓋懸臂梁或澆水等減小溫差的措施。

（8）、砼養(yǎng)生不少于7天且達到設計強度的90%后方可張拉合攏段預應力鋼束。

（9）、拆除模板及吊架，拆除全部掛籃。

2.3合攏段施工的注意事項

（1）、在合攏前對箱梁頂面的標高及軸線進行聯(lián)測，并連續(xù)觀測氣溫變化及梁體相對標高的變化和軸線偏移量，觀測合攏段在溫度影響下的梁體長度變化。連續(xù)觀測時間不少于48h，觀測間隔根據(jù)溫度變化和梁體構(gòu)造而定，一般可間隔3h觀測一次。

（2）、全橋必須同時均衡對稱合攏，必須清除T構(gòu)上不必要的施工荷載；T構(gòu)上的施工荷載應處于相對平衡狀態(tài)，合攏時也必須對稱同步進行，避免在合攏段端部造成相對變形，產(chǎn)生“剪力差”變位，影響產(chǎn)生次內(nèi)力和合攏精度。

（3）、合攏段采用既拉又撐的原則。剛性支撐鎖定在梁體相對變形很小和溫度變化幅度最小的時間區(qū)間內(nèi)，對稱、均衡、同步鎖定。合攏塊勁性骨架焊接要求迅速完成，并形成鋼接。

（4）、勁性骨架焊接采用單面貼角焊，焊縫高度為8mm。焊接時，在預埋件周邊砼上澆水降溫，避免燒傷砼。鋼接桿長度視合攏塊長度、合攏狀態(tài)時溫度適當調(diào)整。

（5）、合攏段混凝土采用鋼纖維砼，摻量≥45Kg/m3。合攏段砼澆注時間應選在日氣溫較低，溫度變化幅度小的時間區(qū)內(nèi)進行。合攏塊施工時，溫度應嚴格控制在15±5℃。加強砼在澆注時的振搗和澆注后的養(yǎng)護，防止出現(xiàn)早期裂縫。

（6）、鋼筋加工、綁扎

對照圖紙復核后繪出加工圖，加工時同一類型的鋼筋按先長后短的原則下料，鋼筋用彎折機加工后與大樣圖核對，并據(jù)各鋼筋所在部位的具體情況對細部尺寸和形狀做適當調(diào)整。主鋼筋連接采用電弧搭接焊結(jié)合直螺紋連接，焊接時Ⅰ級鋼筋采用T422焊條，而對于Ⅱ級鋼筋則必須采用T506以上電焊條。

鋼筋加工鋼筋允許偏差（以mm計）：

受力鋼筋順長度方向加工后的全長：±10

彎起鋼筋各部分尺寸：±20

箍筋、螺旋筋各部分尺寸：±5

①鋼筋的綁扎

普通鋼筋即可采取掛籃內(nèi)就地綁扎，對腹板和底板鋼筋也可采用在地面預綁扎，用塔吊吊裝就位的方案。

②埋置預埋件

埋置預埋件時，嚴格保證位置準確，當預埋件位置與普通鋼筋位置發(fā)生沖突時。適當調(diào)整鋼筋位置。

（7）、波紋管安裝

全橋預應力管道均按照設計要求采用波紋管成孔，安裝波紋管時如果管道與構(gòu)造鋼筋位置沖突時，適當移動構(gòu)造鋼筋，絕對保證預應力管道按設計位置定位，并采取加大定位鋼筋直徑，加密定位鋼筋網(wǎng)片、網(wǎng)片與箱梁構(gòu)造筋點焊牢固等措施，保證預應力管道位置在澆筑混凝土時不移動。

波紋管安裝注意事項；

①在灌注混凝土前檢查預應力管道的接頭是否加連接緊密，管身是否完好，并在預應力管道內(nèi)填充橡膠棒，在混凝土灌注過程中不得直接振搗預應力管道，以防其移動、破損、漏漿。

②縱向波紋管定位鋼筋間距直線段間距不大于50cm，曲線段間距不大于25cm.

③在澆筑混凝土前必須在所以縱向波紋管內(nèi)安裝內(nèi)襯管，而且必須伸入以澆混凝土內(nèi)，腹板下彎束端部要固定，在澆筑混凝土過程中派專門人員來回抽動，發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象及時清洗處理。

④墊板孔應填塞海綿，同時波紋管與模板間也需要填塞，以避免漏漿。

⑤腹板內(nèi)波紋管安裝完成后，內(nèi)膜合模前，技術員必須親自縱向波紋管安裝情況，注意錨墊板、波紋管定位和接頭是否合格。

⑥預應力筋定位要準確，間距要嚴格按照設計執(zhí)行，縱向要成一條線，兩外排精軋鋼間距要按照設計要求（掛籃軌道錨固使用），要嚴格控制。

（8）、模板工程和預埋件

模板安裝質(zhì)量要求：模板標高根據(jù)設計院監(jiān)測結(jié)果設置。掛籃各模板安裝完畢后各部分尺寸的施工內(nèi)容允許誤差符合以下規(guī)定：

①標高：±10mm

②內(nèi)部尺寸：+5mm，-0mm

③相鄰兩板面高低差：2mm

④表面平整度：5mm

⑤預埋件中心線位置：3mm

⑥預留孔洞中心位置：10mm

⑦預留孔洞截面內(nèi)部尺寸：+10mm，-0mm

（9）、混凝土施工

①混凝土拌和

采用拌和站集中生產(chǎn)混凝土。砼生產(chǎn)前，向攪拌站提出砼供應計劃（數(shù)量和連續(xù)生產(chǎn)時間），攪拌站按計劃要求備夠原材料，試驗部門要對原材料的各項指標測試（材質(zhì)、含水量）以調(diào)整施工配合比。

箱梁采用C50混凝土，要嚴格按施工規(guī)范要求配制，基本參數(shù)的確定，包括不同齡期的收縮和徐變系數(shù)、強度及彈性模量，作為預應力計算和施工控制的依據(jù)。試驗室應嚴格按照有關規(guī)范進行取樣，測定所需數(shù)據(jù)，應確?；炷劣辛己玫暮鸵仔?、保水性、粘聚性。

②混凝土澆筑

連續(xù)箱梁砼澆筑，首先要做好配合比和原材料控制工作，砼澆筑施工按一次澆筑成型，做好相應的預控措施，嚴禁分兩次澆筑施工。澆筑前后做好階段模板控制措施，防止階段分界處錯臺。局部出現(xiàn)錯臺，在移籃時應做好按順處理。

按從待澆梁前段處往已澆梁段的順序澆筑，先從頂板兩側(cè)往中間進行，然后澆筑翼板，從腹板往兩側(cè)澆筑。加強預應力筋錨固區(qū)以及其他鋼筋密集部位的振搗，避免振動器碰撞預應力管道，預埋件、錨固端墊板等。

在進行砼澆筑前，應當在頂板上預留大小約100×120cm的預留孔，因為部分張拉端在箱梁箱室內(nèi)的鋼絞線要等到合攏段完成后再進行張拉，故應當在該階段的頂板上預留空間，方便千斤頂?shù)仍O備及工作人員進出箱梁內(nèi)部。待到所有預應力束張拉封錨完成后，再焊接鋼筋，將預留孔進行混凝土澆筑。

砼澆筑完成時，人工將梁段頂面收漿抹平，控制好橫坡、平整度和頂板鋼筋的保護層厚度，并及時對梁段頂面進行拉毛處理。

③混凝土振搗

梁體混凝土澆筑采用插入式振動棒振搗成型，以確?；炷撩軐崱?/p>

澆筑過程中注意加強箱梁端頭、倒角以及鋼筋密集部位的振搗，特別是內(nèi)箱作業(yè)面小、條件差，重點加強轉(zhuǎn)角、腹板與底板的交界面處的振搗及底板標高控制。

橋面板混凝土澆筑到設計標高后采用平板振動抹平機及時趕壓、抹平，在混凝土初凝之前必須對橋面進行第二次收漿抹平以防裂紋，使橋面達到平整，排水通暢。抹面時嚴禁灑水，并防止過度操作影響表層混凝土質(zhì)量。操作插入式振動棒時宜快插慢拔，垂直點振，不得平拉，不得漏振，謹防過振。

使用插入式振搗器振搗時，按下列方法進行：振搗棒不得在啟動狀態(tài)下放置于模板或鋼筋上，不得將軟軸插入到混凝土內(nèi)部或使軟軸折成硬彎。振動棒插入點布置應均勻排列，可采用“行列式”或“交錯式”，按順序移動，不應混用，以免造成混亂而發(fā)生漏振。

每次移動位置的距離應不大于振動器的作用半徑的1.5倍。離模板邊緣10cm，插入下層混凝土5～10cm，防止碰撞模板鋼筋及預埋件；表面振搗器的移動距離以使振動平板覆蓋已振實部分10cm為度。振動棒插入混凝土后，應上下移動變換位置，幅度為5-10cm，以利于排出混凝土中空氣，振搗密實。

每插點應掌握好振搗時間，過短過長都不利，每點振搗時間一般為20-30s。待混凝土達到不再下沉，無顯著氣泡上升，頂面平坦一致，并開始浮現(xiàn)水泥漿，方可拔出振動棒。使用振動棒時，前手應該緊握在振動棒上端約50cm處，以控制插入點，后手扶正軟軸，前后手相距40～50cm左右，使振動棒自然沉入混凝土內(nèi)。

插入式振動器操作時，應做到“快插慢拔”?？觳迨菫榱朔乐够炷帘韺酉日駥?，而下層混凝土發(fā)生分層，離析現(xiàn)象。慢拔實為了使混凝土能填滿振動棒抽出時形成得空隙，防止形成空洞。澆筑過程中注意加強倒角、交界面以及鋼筋密集部位的振搗。

使用平板振搗器振搗時，在每一個位置上連續(xù)振搗25～40s。移動時應成排依次振搗前進，移動速度通常2～3m/min。前后位置和排間搭接應為3～5cm，防止漏振。

3 結(jié)語

下蓮湖跨線橋55m連續(xù)鋼構(gòu)施工隊嚴格按照上述步驟施工，合理安排時間，在2015年4月25日完成邊跨現(xiàn)澆段后，十天左右即完成邊跨合攏段澆筑。按時高質(zhì)的完成了全橋合攏段施工，為保障全線順利貫通貢獻了自己的力量。

參考文獻：

[1]《汕頭至湛江高速公路揭西大溪至博羅石壩段第5標段（K116+120～K124+912）兩階段施工圖設計》。

[2]《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/TF50-2011）。

[3]《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準 第一冊 土建工程》（JTG F80/1-2004）。