趙莊特大橋連續(xù)梁安全施工關鍵技術分析

許開興

(中鐵二十一局集團第五工程有限公司,重慶 402160)

0 引 言

道路橋梁工程是社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎，是溝通區(qū)域與區(qū)域之間的紐帶，對促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。橋梁工程的安全施工是提高施工效率和質(zhì)量的基礎，尤其是連續(xù)梁的施工技術，對橋體整體質(zhì)量影響較大。文章以位于S240省道附近的趙莊特大橋為例，結合自身施工管理經(jīng)驗，從安全角度出發(fā)，分析了施工過程中的關鍵技術，為提高施工安全率提供了參考。

1 研究區(qū)基本概況

1.1 工程概況

趙莊特大橋DK200+575處跨S240省道，道路與線路為斜交，角度大約為85°，采用一聯(lián)三孔(40+56+40) m的預應力混凝土雙線連續(xù)箱梁跨越，梁全長137.5 m。S240省道路面寬度為27.7 m，交點里程DK200+575。

1.2 水文地質(zhì)條件及地震動參數(shù)

研究區(qū)處于跨S240省道附近，跨S240省道連續(xù)梁橋址區(qū)地下水類型為第四系孔隙水及基巖裂隙水，水文地質(zhì)調(diào)查期間地下水位埋深3.1～10.5 m。地下水主要受大氣降水及側向徑流補給，排泄方式主要為蒸發(fā)及人工抽取地下水，水位季節(jié)變化幅度3～5 m。研究區(qū)地震動峰值加速度為0.15g，相當于地震基本烈度7度，反應譜特征周期為0.4 s。

2 連續(xù)梁安全施工關鍵技術分析

2.1 基礎施工

基礎施工是橋梁建設的基礎，趙莊特大橋的橋梁中跨位于既有公路路基面上，因此可以直接在路基面頂部做條形處理；橋梁的邊跨采用樁基礎和鋼筋混凝土條形基礎；在橋梁擬建區(qū)域四周進行排水施工，采用挖渠處理方式，能夠有效地防止地表水體對地基的浸泡，對提升地基的承載強度具有積極意義。

2.2 支架搭設

趙莊特大橋的支架搭設主要包括兩個部分，一是小鋼管腳手架搭設，二是貝雷支架搭設。

小鋼管腳手架搭設流程為：立桿底座→立桿→橫桿→扣件鎖緊→上層立桿→立桿連接→橫桿。在小鋼管腳手架搭設時需注意以下事項：①首先在預先敷設的工字鋼上安裝橫桿、底座、立桿等；②梁底板與翼緣板之間的距離為0.6 m，橫向梁腹板底距離為0.3 m，搭設立桿的縱向間距選擇0.6 m，并且應將立桿的接長縫錯開處理；③采用掃地橫桿將所有的立桿連接為一個整體，將立桿與橫桿使用扣件鎖緊，確保所有立桿的垂直性和整體穩(wěn)定性；④在小鋼管腳手架搭建靠近預設標高時，需測量人員在底板、翼板邊緣處測量找平，一般每隔1.2 m需提供一個基準點；⑤可調(diào)頂托是調(diào)節(jié)小鋼管腳手架高度和拆除模板的主要設施，一般安裝在立桿上口位置，可控制調(diào)節(jié)范圍約為0.3 m。

貝雷支架搭設過程中需注意以下事項：①貝雷架的穩(wěn)定性至關重要，一般采用Φ630 mm螺旋鋼管作為支撐立柱，能夠有效地將貝雷架中的載荷通過承臺傳遞至地基，因此，為了確保貝雷架受力平衡，在鋼管底部與承臺之間設置厚約16 mm的鋼板，能夠有效地增加受力面積，對調(diào)節(jié)貝雷架水平平衡有利；②在搭設時先清理干凈承臺頂面，并在預留鋼板上布設厚16 mm、長寬均為0.75 m的鋼板，再經(jīng)過測量人員抄平即可；③使用吊車將鋼板按照設計位置就位，并將鋼板與鋼管焊接在一起，在鋼管與鋼板之間對稱焊接厚為16 mm、長寬均為10 cm的三角鋼板作為加勁板；④在貝雷片吊裝前，需先將支架、貝雷銷等組裝在一起；⑤為提高貝雷架的整體受力狀況以及穩(wěn)定性，在貝雷架頂部用φ16槽鋼橫橋?qū)⒇惱准苓B接為一個整體。

2.3 支架預壓

在支架搭設完成后進行底模、側模的鋪設工作，在此基礎上根據(jù)趙莊特大橋的橋梁形狀采用堆載沙袋法對支架開展預壓處理，目的在于支架預壓處理能夠有效地消除支架和地基之間的非彈性形變，對提升橋梁的穩(wěn)定性和安全性意義重大。支架預壓的載荷根據(jù)橋梁施工載荷的1.1倍計算，在預壓加載過程中分為3次加載，分別為60%、100%和110%預壓載荷。每次施加預壓載荷1 h后觀察支架的形變狀況，直至3次載荷加載后每隔6 h觀測1次支架的形變特征，最終經(jīng)過24 h預壓載荷后進行卸載。

2.4 預留拱度

為了確保趙莊特大橋的平穩(wěn)運行，在特大橋的梁體部位增設了反拱，預留反拱值，應結合支架的預壓彈性形變值和預設反拱值兩方面，并充分考慮混凝土收縮、混凝土形變以及恒載上橋時間等確定。因此，總體上預留拱度是支架彈性形變值與設計拱度之和，其中設計拱度應該按照設計院提交的橋梁張拉起拱度和上述資料綜合計算，支架彈性形變值根據(jù)支架預壓結果確定。

2.5 模板的安裝

模板安裝是橋梁施工的重要組成部分，包括底模、側模、內(nèi)模等的安裝。其中，底模安裝需要注意以下事項：①底模安裝采用以人工為主、機械設備配合的安裝方式，首先在支架上安裝縱向方木，再橫向安裝方木，完成后進行底模安裝；②底模安裝要平整、嚴密，接縫要與縱橋向方木的中心對齊，各個接縫必須緊密不漏漿；③底模安裝后，為了確保嚴密性，在各個接縫處粘貼密封膠帶，且確保接縫處平順；④底模木楞與木板之間采用木楔塞緊。

側模安裝需要注意：①一般采用厚約15 mm的竹膠板與底模板對準；②使用頂壓桿對側模進行垂直度調(diào)整，并與端模連接在一起；③在側模安裝完成后采用螺栓將側模固定，并將拉桿全部上好，根據(jù)模板整體的平整度等調(diào)整側模板的長、寬、高等；④側模板的倒角處一般使用木模板與剛性固結措施處理(圖1)。

圖1 側模安裝示意圖

內(nèi)模安裝過程中的關鍵技術包括：①與側模安裝一致采用厚約15 mm的竹膠板，在底模、側模安裝以及預應力鋼束定位、穿束等施工完成后開始內(nèi)模安裝；②內(nèi)模的支撐體系主要包括位于底板上的橫向、豎向鋼管；③底模與豎向鋼管之間敷設混凝土墊塊，型號規(guī)格與墻體同標號，在澆筑混凝土完成后拆模時將其截斷封堵嚴實；④采用對拉桿連接的方式固定內(nèi)模與外側模，使之成為一個整體，同時內(nèi)模與支撐體系之間采用斜撐、平肋等方式加固；⑤內(nèi)模安裝完成后接縫一般采用玻璃膠或者膩子密封，能夠有效地防止接縫處漏漿問題，且能夠顯著地增加內(nèi)模的強度、剛度以及穩(wěn)定性等；⑥內(nèi)模支撐體系的豎向鋼管布設間距一般為2 m。

2.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑質(zhì)量是影響橋梁施工質(zhì)量和安全性的重要環(huán)節(jié)，趙莊特大橋連續(xù)梁采用混凝土輸送泵澆筑施工方法，為一次澆筑完成?；炷翝仓^程中需注意：①采用平板式和插入式振動器相結合的方式振搗，在振搗過程中應避免振動棒對波紋管、預埋件等的碰撞；②在底板、腹板澆筑過程中，橫橋向同時布設五臺振動器，其中振動器的移動間距應小于振動半徑的1.5倍；③混凝土澆筑是一般與內(nèi)模、側模等之間的距離保持在5～10 cm；④必須嚴格遵守先澆先振的基本原則，加強支座、倒角處的混凝土振搗，一般以人工振搗為主，且采用快插慢拔的方式；⑤混凝土澆筑應采用連續(xù)澆筑、一次成型的方式，應該在混凝土的初凝時間內(nèi)完成；⑥為了確?；炷另樌瓿桑谑┕がF(xiàn)場預備1臺大功率發(fā)電機，為預防突然停電等事故做準備。

2.7 管道壓漿

管道壓漿是連續(xù)梁施工的重要組成部分，一般在張拉完成后的24 h內(nèi)對管道壓漿處理(圖2)。管道壓漿處理應注意：①使用壓力水對管道進行沖洗，確保管道內(nèi)部的粉渣、碎石等清除干凈，確保管道暢通；②對管道沖洗完成后使用高壓風吹去管道內(nèi)部的積水，但要保持管道內(nèi)部的潤濕度，為混凝土泥漿與管道壁良好結合奠定基礎；③在沖洗過程中若發(fā)現(xiàn)管道漏水、冒水等現(xiàn)象，應及時采取措施添堵漏洞；④若在沖洗過程中出現(xiàn)串孔現(xiàn)象，應確定串孔數(shù)量，在管道壓漿過程中串孔管道同時壓漿；⑤從灌漿料攪拌至壓漿結束的時間應小于40 min，并確保水泥漿壓漿的密實度。

圖2 管道壓漿示意圖

2.8 割束和封錨

在進行管道壓漿之前對鋼絞線采用砂輪機鋸割處理，嚴禁對預應力鋼筋采用電弧燒割。在管道壓漿結束后及時對錨具進行封閉處理。封錨處理應注意：①先清洗錨具，并將梁體混凝土鑿毛處理；②在錨頭與墊塊之間采用防水材料處理，能夠有效地提高梁體結構的耐久性；③在錨墊板上擰入帶彎鉤螺栓；④封端及縱向預應力封錨混凝土澆筑后，在新舊混凝土接縫處表面涂聚氨酯防水涂料，防水涂料厚度為1.5 mm。

3 結束語

綜上所述，趙莊特大橋連續(xù)梁施工是橋梁工程中的重要組成部分，施工質(zhì)量直接關系著特大橋的使用壽命和安全性。因此，加強趙莊特大橋連續(xù)梁施工的關鍵技術研究，對提升橋梁工程安全施工有積極的意義。本文從8個方面簡要地講述了連續(xù)梁施工的關鍵技術，對同類型的橋梁工程施工具有較好的參考價值。