多聯(lián)多跨連續(xù)梁合龍施工技術(shù)研究

劉歡 吳先慶

摘? ?要：合龍段施工是懸臂現(xiàn)澆梁施工的關(guān)鍵工序，保證合龍精度更是多跨、大跨徑連續(xù)梁施工中的重中之重，能為后續(xù)體系轉(zhuǎn)換與橋面系施工打下良好的基礎(chǔ)。官渡黃河大橋主橋在合龍段施工中中跨采用掛籃合龍施工工藝，邊跨現(xiàn)澆段與邊跨合龍采用盤扣支架的施工工藝， 較好地解決了相關(guān)問(wèn)題，同時(shí)加快了施工進(jìn)度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：懸臂現(xiàn)澆梁? 合龍段? 施工技術(shù)? 盤扣支架

1? 工程簡(jiǎn)介

官渡黃河大橋主橋跨徑布置為3*（75+5*125+75）m連續(xù)現(xiàn)澆梁，主橋單幅單聯(lián)合龍段共7個(gè)，其中邊跨2個(gè)，次邊跨2個(gè)，次中跨2個(gè)，中跨1個(gè)，全橋共計(jì)42個(gè)合龍段。梁段外部尺寸為：2.0m（長(zhǎng)）、20.25m（頂寬）、12.25m（底寬）、3.5m（高）。一個(gè)梁段鋼筋7.711t，一個(gè)梁段混凝土為35.9m3，每個(gè)梁段重95.4t，全橋合龍段鋼筋共重323.9t，全橋合龍段混凝土1507.8m3。

2? 工藝分析及特點(diǎn)

主橋連續(xù)梁中跨合龍段采用掛籃系統(tǒng)作為施工平臺(tái)進(jìn)行施工，邊跨采用盤扣支架作為平臺(tái)進(jìn)行施工。鋼筋采用后場(chǎng)集中加工制作成半成品，平板車運(yùn)輸至橋下，塔吊提升至作業(yè)面，現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型;外模采用掛籃模板，內(nèi)膜采用鋼管支架+方木+竹膠板支撐。連續(xù)梁橋上部施工每個(gè)墩配置1臺(tái)塔吊負(fù)責(zé)起重、吊裝作業(yè)，配置1個(gè)方形人行步梯用于作業(yè)人員上下橋面。底籃四周、橋面各臨邊作業(yè)點(diǎn)均設(shè)置方管護(hù)欄封閉防護(hù)，并掛設(shè)安全網(wǎng)、防墜網(wǎng)，防止高空墜物傷人。

3? 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

連續(xù)梁橋采用先邊跨合龍?jiān)僦锌绾淆埖姆椒ㄊ┕ぁ?/p>

（1）邊跨合龍：107、114、128#過(guò)渡墩采用盤扣支架搭設(shè)平臺(tái)進(jìn)行合龍施工，121過(guò)渡墩采用掛籃合龍;盤扣支架合龍段地基處理：采用5%的水泥土進(jìn)行處理，處理厚度50cm，水泥與土均勻拌合完成后，采用壓路機(jī)分層碾壓，壓實(shí)度不小于90%，采用C20砼澆筑15cm墊層，基礎(chǔ)四周做好排水溝，防止基礎(chǔ)被水浸泡產(chǎn)生不均勻沉降，墊層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可搭設(shè)盤扣支架。邊跨合龍時(shí)選擇在一天中溫度最低且較為恒定的時(shí)段鎖定勁性骨架;以盤扣支架為施工平臺(tái)，121#墩以掛籃為施工平臺(tái)，綁扎邊跨合龍段鋼筋，安裝模板、預(yù)應(yīng)力管道，鋼筋安裝完成后選擇合適溫度、時(shí)間段澆筑混凝土;混凝土強(qiáng)度、齡期滿足要求后，張拉邊跨合龍段預(yù)應(yīng)力。

（2）中跨合龍：次邊跨及中跨合龍段利用一側(cè)掛籃進(jìn)行合龍。當(dāng)張拉完15#塊段的縱向預(yù)應(yīng)力后，將一側(cè)掛籃后退拆除，另一側(cè)掛籃前移，將對(duì)應(yīng)墩掛籃前移作為合龍段支撐系統(tǒng);在中跨側(cè)15#及15#?梁段中部設(shè)置配重水箱，加載量為1/2合龍段重量;對(duì)合龍口連續(xù)觀測(cè)不少于48h，取得時(shí)間、溫度、標(biāo)高、軸線偏位曲線，以此確定合龍溫度、時(shí)間;在一天中溫度最低且較為恒定的時(shí)段進(jìn)行中跨施工，鎖定勁性骨架。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 合龍段配重

（1）施工采用水箱進(jìn)行配重，水箱位于15#梁段中心。

（2）水箱加水至設(shè)計(jì)噸位，水箱頂采用塑料蓋封閉或彩條布覆蓋，防止施工期間雨水進(jìn)入水箱。

（3）澆筑混凝土?xí)r，邊澆筑混凝土邊同步對(duì)水箱進(jìn)行放水，根據(jù)每次澆筑的混凝土重量，計(jì)算出水箱需減少的重量，并在水箱水位標(biāo)尺上進(jìn)行對(duì)應(yīng)，做到配重的精確性。

3.2.2 合龍數(shù)據(jù)的采集

（1）合龍段數(shù)據(jù)采集前，對(duì)懸臂施工梁段及現(xiàn)澆段上所有雜物進(jìn)行清理，包括箱梁頂板及箱室內(nèi)的雜物，部分機(jī)具可堆放于0#塊節(jié)段。

（2）在合龍前1周，對(duì)梁體溫度、應(yīng)力、高程、墩身位移、軸線偏位、高程等數(shù)據(jù)進(jìn)行一次性采集，取得合龍前的第一手資料，對(duì)橋況作全面的評(píng)估，為后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（3）對(duì)合龍口進(jìn)行連續(xù)48h觀測(cè)，取得合龍口“時(shí)間—溫度”“時(shí)間—溫度—高程”“時(shí)間—溫度—軸線偏位”曲線，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)報(bào)送監(jiān)控單位。

（4）監(jiān)控單位根據(jù)之前懸臂施工取得的溫度、應(yīng)力、偏位、撓度等數(shù)據(jù)，結(jié)合合龍口實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出合龍段合龍溫度，合龍口底模高程，給出相應(yīng)的合龍時(shí)間段。以上數(shù)據(jù)以監(jiān)控指令的形式進(jìn)行表達(dá)。

3.2.3 合龍口鎖定

合龍段兩端懸臂受溫度的變化影響可能產(chǎn)生縱向伸縮，使合龍段間距變化，從而導(dǎo)致合龍段混凝土凝固過(guò)程中受到張拉或壓縮的超應(yīng)力影響而產(chǎn)生裂縫，因此，合龍段要按設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行約束鎖定。

3.2.4 合龍段鋼筋、管道安裝

（1）當(dāng)鋼筋和預(yù)應(yīng)力束管道在空間上發(fā)生干擾時(shí)，適當(dāng)移動(dòng)鋼筋的位置，以保證預(yù)應(yīng)力鋼束管道位置的準(zhǔn)確。

（2）若豎向預(yù)應(yīng)力管道與縱向預(yù)應(yīng)力管道存在干擾時(shí)，可將豎向預(yù)應(yīng)力管道橫向移動(dòng)。

（3）保護(hù)層墊塊采用混凝土墊塊、墊塊強(qiáng)度等同于上部施工混凝土強(qiáng)度，墊塊外形采用梅花形。墊塊采用扎絲與鋼筋綁扎牢固，且扎絲的絲頭不得進(jìn)入混凝土保護(hù)層。

3.2.5 模板安裝

為消除底板線形差的影響，為保證新舊砼接縫處線形直順、美觀，在掛籃底板、翼緣板之上鋪設(shè)一層方木（100mm）+厚度（15mm）的竹膠板作為底模，方木間距按照25cm一道。底籃后端錨固在已澆梁段上，因此14#或15#塊澆筑時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確預(yù)留掛籃底籃預(yù)留孔位。

4? 盤扣支架立桿承載力計(jì)算

4.1 立桿承載力計(jì)算

4.1.1 荷載

（1）梁自重：26×4.26m3=110.72kN

（2）模板自重：0.5×1.5m×1.5m=1.13kN

（3）施工人員及設(shè)備荷載：3×1.5m×1.5m=6.75kN

（4）振搗荷載：2×1.5m×1.5m =6kN

（5）支撐架體自重取0.15×1.5m×1.5m×26.78m（作用架體高度）=9.03kN

4.1.2 荷載組合

4.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算

（1）立桿計(jì)算長(zhǎng)度。

lo=ηh ;lo=h?+2ka

式中：

lo——支架立桿計(jì)算長(zhǎng)度（m）;

η——支架立桿計(jì)算長(zhǎng)度修正系數(shù)，取1.2;

h——支架立桿中間層水平桿最大豎向步距（m），取h=1.5m;

h?——支架立桿頂層水平桿步距（m），取h?=1m;

k——懸臂計(jì)算長(zhǎng)度折減系數(shù)，可取0.7;

a——支架可調(diào)托座支撐點(diǎn)至頂層水平桿中心線的距離（m），取a=0.5m。

經(jīng)計(jì)算：

（2）支架立桿軸向力設(shè)計(jì)值。

（3）立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。

4.3 地基基礎(chǔ)驗(yàn)算

式中：P——立桿基礎(chǔ)底面處的平均壓力設(shè)計(jì)值;

A——基礎(chǔ)底面計(jì)算面積;

N——立桿傳至基礎(chǔ)頂面的軸心力設(shè)計(jì)值。

N=66.82kN

可調(diào)底座落50mm厚250mm寬的木墊板上面，最重立桿的受力面積為：

A=250×1200=300000mm2

P=N/A=66820N/300000mm2=0.22273N/mm2，等于222.73kPa。地基承載力必須大于222.73kPa，可滿足立桿承載力的要求。

5? 經(jīng)濟(jì)效益

107#、114#、128#墩8個(gè)邊跨現(xiàn)澆段D630mm鋼管支撐變?yōu)楸P扣支架施工，既加快了施工進(jìn)度又節(jié)約了施工成本。以114#墩為例。

（1）鋼管支撐。

①材料租金：鋼材共計(jì)111.25t，每噸每天租賃費(fèi)用9元。

②機(jī)械費(fèi)：汽車吊14+9d（搭設(shè)+拆除），履帶吊、振動(dòng)錘6+6d（搭設(shè)+拆除）。

③工期：鋼管支架搭設(shè)時(shí)間為20d，拆除15d。

④人工：工人7人。

⑤施工工期：模板安裝3d，鋼筋綁

扎3d，混凝土澆筑1d，養(yǎng)生7d，張拉壓漿2d，共16d。

⑥費(fèi)用：111.25×9×（35+16）+23×1000+12×2300+300×7=103764元

（2）盤扣支架。

①材料租金：支架共137t，每噸每天租賃費(fèi)用為13元。

②機(jī)械費(fèi)：汽車吊6+7d（搭設(shè)+拆除）

③工期：盤扣支架搭設(shè)時(shí)間6d，拆除7d。

④人工：工人7人。

⑤施工工期：模板安裝3d，鋼筋綁扎3d，混凝土澆筑1d，養(yǎng)生7d，張拉壓漿2d，共16d。

⑥費(fèi)用：137×13×（13+16）+13×1000+12×300=68249元。

綜合考慮：1個(gè)邊跨現(xiàn)澆段累計(jì)節(jié)約施工費(fèi)用10.37-6.82=3.55萬(wàn)元。8個(gè)邊跨現(xiàn)澆段共節(jié)約3.55×8=31.04萬(wàn)元。大大節(jié)省機(jī)械使用量，加快了工期進(jìn)度。

6? 結(jié)語(yǔ)

官渡黃河大橋在合攏段施工中，中跨采用掛籃合龍施工工藝，邊跨現(xiàn)澆段與邊跨合龍采用盤扣支架的施工工藝，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程監(jiān)控與控制，較好解決了現(xiàn)澆梁線型與混凝土外觀問(wèn)題，同時(shí)大大加快了施工進(jìn)度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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