淺述連續(xù)剛構(gòu)橋梁0號(hào)塊施工要點(diǎn)

李孟新

（中鐵建大橋工程局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧 大連 116000）

關(guān)鍵字：懸臂現(xiàn)澆；連續(xù)梁；掛籃拼裝；臨時(shí)支座

1 連續(xù)剛構(gòu)的實(shí)用性

近年來，國(guó)內(nèi)大型大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁在施工建設(shè)中普遍應(yīng)用懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁技術(shù)。由于應(yīng)用掛籃施工技術(shù)可實(shí)現(xiàn)分段作業(yè)，極大地提升了施工的便利性和安全性，不需要架設(shè)支架或者使用大型吊機(jī)即可保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)。同時(shí)，由于掛籃施工的輕便性，在多種施工環(huán)境與氣候條件下都可實(shí)施作業(yè)，且相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本較低，為進(jìn)一步提升施工質(zhì)量和效率奠定了良好的基礎(chǔ)。下面結(jié)合鐘家里大橋工程對(duì)懸臂現(xiàn)澆梁施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

2 工程概況

鐘家里大橋橋面凈寬2×11.75m，孔徑及孔數(shù)為4×40（預(yù)制T梁） +4×40（預(yù)制T梁） + （57+4×100+57）連續(xù)剛構(gòu)+4×40（預(yù)制T梁），橋梁總長(zhǎng)998.5m，最大墩高65.85m，設(shè)計(jì)荷載公路-I級(jí)，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力砼先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁、預(yù)應(yīng)力砼變截面連續(xù)鋼構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用柱式臺(tái)，橋墩采用柱式墩及薄壁墩和空心墩，墩臺(tái)采用樁基礎(chǔ)。

梁截面采用單箱單室直腹板形式，0#塊頂板寬12.75m，底寬6.5m，高度6m，長(zhǎng)度8m，翼緣板懸臂長(zhǎng)3.125m，懸臂端部厚15cm，懸臂根部厚55cm，箱梁箱梁頂板厚68cm，底板厚100cm，腹板厚80cm；混凝土總方量為334.5m3；0號(hào)塊梁體為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，縱向預(yù)應(yīng)力束采用φ15.2鋼絞線，豎向、橫向預(yù)應(yīng)力采用JL32精軋螺紋鋼筋，梁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C55。該工程采用三角掛籃對(duì)稱懸澆施工。

3 施工技術(shù)準(zhǔn)備

施工前對(duì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真會(huì)審，學(xué)習(xí)施工規(guī)范，制定關(guān)鍵部位的施工作業(yè)指導(dǎo)書；進(jìn)行臨時(shí)工程設(shè)計(jì)；混凝土施工前模板、托架、鋼筋、預(yù)埋件等驗(yàn)收合格；對(duì)工人進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，逐級(jí)進(jìn)行技術(shù)交底，并建立嚴(yán)格的崗位責(zé)任制和現(xiàn)場(chǎng)交接班制度；組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范，并對(duì)特殊工種操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和技能考核，必須堅(jiān)持持證上崗。

4 0號(hào)塊施工要點(diǎn)

0號(hào)塊采用墩旁托架法施工，混凝土分兩次澆筑完成；第一次澆筑到頂板以下1.4m，第二次澆筑完剩余部分；混凝土采用集中拌制，混凝土罐車水平運(yùn)輸，混凝土拖式泵入倉(cāng)。

4.1 托架設(shè)計(jì)

1）雙肢墩身間懸出段，設(shè)置三角托架8個(gè)，托架采用40b工字鋼組合而成；托架順橋向懸出段長(zhǎng)560cm，墩身預(yù)埋段長(zhǎng)120cm；斜撐長(zhǎng)530cm，與墩身夾角為42度；斜撐上端與順橋向橫梁銷接、下端與預(yù)埋鋼板銷接；預(yù)埋件為組合焊接構(gòu)件，由兩塊2cm鋼板中間再連接一塊2cm鋼板焊接而成，中間一塊鋼板距預(yù)埋件尾部40cm，尺寸為29×38cm，鋼板上留出4個(gè)半徑為21mm的預(yù)留孔，做為預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉槽口，并在尾部設(shè)置12個(gè)半徑12.5mm的預(yù)留孔插入墩身鋼筋，增加預(yù)埋件在墩身中的穩(wěn)定性，預(yù)埋件端部設(shè)置成半徑22cm的半圓形，距尾部98cm設(shè)置半徑為41mm的銷接連接孔，整個(gè)預(yù)埋件外露47cm，其余部分埋入墩身中，并與墩身鋼筋連接；托架上設(shè)置9根長(zhǎng)1200cm分配梁，分配梁采用40b工字鋼，分配梁間距為25+25+80+80+80+80+80+80cm；分配梁上設(shè)置方木及底模，底模采用大面積不銹鋼平模保證混凝土的外觀；四周設(shè)置操作平臺(tái)及護(hù)欄，平臺(tái)及護(hù)欄材料采用∟8的角鋼，平臺(tái)上滿鋪防滑鋼板，護(hù)欄水平方向增加連接筋保證施工安全。

2）縱向兩側(cè)懸出段：設(shè)置三角托架4個(gè)，托架采用25b工字鋼組合而成；雙肢墩身間懸出段長(zhǎng)275cm；斜撐長(zhǎng)300cm，與墩身夾角為39度；斜撐上端與順橋向橫梁焊接、下端與預(yù)埋鋼板焊接；預(yù)埋鋼板厚度2cm，尺寸30×54cm，每塊鋼板背面采用8根長(zhǎng)度為140cm的Φ20螺紋鋼彎成U字型焊接并預(yù)埋在墩身內(nèi)部；托架上設(shè)置2根長(zhǎng)1500cm分配梁，分配梁采用40b工字鋼，分配梁間距為85cm；分配梁上設(shè)置側(cè)模；四周設(shè)置操作平臺(tái)及護(hù)欄，平臺(tái)及護(hù)欄材料采用∟8的角鋼，平臺(tái)上滿鋪防滑鋼板，護(hù)欄水平方向增加連接筋保證施工安全。

4.2 支座安裝

1）永久支座安裝，在懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工中，為了確保施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少施工過程中的意外，承受不平衡力矩，要安裝永久支座或者架設(shè)臨時(shí)支座，以確保施工的順利進(jìn)行。安裝支座前，要檢查各個(gè)滑動(dòng)界面，在確保安全性和可用性的基礎(chǔ)上進(jìn)行清理，并在符合施工設(shè)計(jì)標(biāo)高的情況下將支座四角高差控制在1mm以內(nèi)。安裝支座時(shí)，要重點(diǎn)控制好中心線，使其與主梁中心線保持平行，確保支座上下各對(duì)應(yīng)件符合施工要求，并注意平面位置和支座預(yù)偏量等。本項(xiàng)目鐘家里大橋9#、13#線路側(cè)采用DPZ（II）25DX盆式支座，遠(yuǎn)離線路側(cè)采用DPZ（II）25SX盆式支座，全橋現(xiàn)澆段共計(jì)4個(gè)支座。

2）臨時(shí)支座安裝：臨時(shí)支座分上、下層，中間夾5cm厚55號(hào)硫磺砂漿，硫磺砂漿需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配比試驗(yàn)，硫磺強(qiáng)度不小于50MPa，其中預(yù)埋電阻絲，以便合攏后燒融拆除臨時(shí)支座。硫磺砂漿熬制方法：①先將硫磺打成2～5cm的小塊，按比例稱好分批放入鍋中，加熱130～150℃熔化，邊熔邊放邊攪，注意防止局部過熱，以達(dá)到充分脫水的目的。②硫磺脫水后，分批將已攪拌均勻的130℃烘干細(xì)骨料、水泥放入鍋中不斷攪拌、脫水，混合均勻；注意要嚴(yán)格控制熬制溫度，一般為140～170℃，熬制3～4小時(shí)，物料均勻、顏色一致、泡沫完全消失后即可使用，澆入試模內(nèi)成型抗壓強(qiáng)度試件。③待硫磺砂漿熬制均勻、顏色一致、汽泡完全消失時(shí)，先取樣檢查，以確定其熬制質(zhì)量，如不符合要求時(shí)，應(yīng)繼續(xù)熬制，直到合格。④硫磺砂漿質(zhì)量鑒定，在140℃時(shí)澆入砂漿試模中，觀察其冷卻時(shí)應(yīng)無涌泡、凹陷、不密實(shí)、分層現(xiàn)象，將其打斷觀察，其頸部斷面內(nèi)，肉眼看可見小孔多于5個(gè)，說明熬制時(shí)間不夠，通常延長(zhǎng)熬制時(shí)間，直到眼見小孔小于或等于5個(gè)為止。

4.3 托架預(yù)壓

1）預(yù)壓原因及目的：采用預(yù)埋托架進(jìn)行0號(hào)塊混凝土的施工，由于托架彈性、桿件連接縫隙等因素影響到0號(hào)塊混凝土質(zhì)量和梁體線性控制；在三向預(yù)應(yīng)力及支點(diǎn)反力作用下，0號(hào)塊處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，支架的不均勻變形使支點(diǎn)附近的底板、肋板的應(yīng)力集中。因此托架安裝完成后，需要加載進(jìn)行預(yù)壓，以確定其強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，防止事故發(fā)生；同時(shí)消除支架的非彈性變形、計(jì)算出支架的彈性變形值，為混凝土澆筑、立模標(biāo)高等相應(yīng)設(shè)計(jì)要求提供依據(jù)。

2）預(yù)壓方法：采用堆載混凝土預(yù)制塊預(yù)壓，試壓重量346.2t（按1.2倍安全系數(shù)堆載）；壓重的先后順序按混凝土澆注的先后順序進(jìn)行，先澆的先壓重，后澆的后壓重；分3級(jí)加載，第1級(jí)為60%、第2級(jí)為80%、第3級(jí)為120%；壓重前在托架橫梁上分別布置若干個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，并在加載前及卸載后測(cè)量其標(biāo)高和平面位置；在加載過程中及每級(jí)加載2小時(shí)后進(jìn)行變形觀測(cè)，每隔2小時(shí)測(cè)量一次；加載至120%荷載時(shí)持續(xù)24小時(shí)，期間每隔2小時(shí)測(cè)量一次，沉降穩(wěn)定后方可進(jìn)行卸載，并記錄加載和卸載過程的沉降數(shù)據(jù)（每隔2小時(shí)測(cè)量沉降量不超過0.5mm時(shí)，可認(rèn)為沉降穩(wěn)定）。托架預(yù)壓時(shí)必須安排專人加強(qiáng)其穩(wěn)定性觀測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)托架出現(xiàn)異常現(xiàn)象，立即采取卸載或緊急撤離措施，確保施工人員和設(shè)備安全。

4.4 模板的拼裝

底模采用定型平面鋼模板設(shè)計(jì)，外模同樣為定型平面鋼模板，現(xiàn)場(chǎng)拼裝，縱向分為2×4.3m兩段，外桁架縱向0.8m一道，共10道。端模有鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道伸出預(yù)留孔，位置要求準(zhǔn)確，模板采用8mm厚鋼板進(jìn)行分塊安裝，然后用U形卡環(huán)與預(yù)留鋼筋焊接固定端模。內(nèi)模及預(yù)留人洞采用現(xiàn)場(chǎng)拼裝木模，模板背肋采用10mm×10mm方木，間距為40cm。

4.5 鋼筋的制作和安裝

所有鋼筋全部在鋼筋加工廠集中加工，采用塔吊運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型。先進(jìn)行底板鋼筋綁扎，然后進(jìn)行腹板和中隔板鋼筋綁扎，腹板和隔板鋼筋綁扎完畢后進(jìn)行模板安裝，最后綁扎頂板鋼筋。鋼筋焊接焊縫必須飽滿、平整、焊渣清理干凈；鋼筋綁扎必須牢固；同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)目不超過主筋總數(shù)的50%，接頭錯(cuò)開間距不小于35d（d為鋼筋直徑），且不得小于50cm。

4.6 預(yù)應(yīng)力管道的制作和安裝

在安裝波紋管時(shí)一定要按設(shè)計(jì)位置施工，同時(shí)注意縱向、橫向及豎向波紋管的區(qū)別，不得錯(cuò)誤使用，定位鋼筋間距不大于1m，每段頭部波紋管設(shè)置外接頭。波紋管在澆筑前應(yīng)穿襯管，其坐標(biāo)位置準(zhǔn)確，當(dāng)與鋼筋相互干擾時(shí)可挪動(dòng)普通鋼筋位置，便于下一階段波紋管連接，鋼筋焊接過程中必須對(duì)波紋管采取保護(hù)措施。

4.7 混凝土澆筑

1）混凝土澆筑順序，先從中間向兩側(cè)澆筑底板及腹板下倒角，待兩個(gè)小時(shí)后混凝土凝固再?gòu)母拱逑铝虾蛷膬?nèi)模頂部下料來澆筑剩余腹板混凝土，第一次澆筑至距底板底部3.17m，然后第二次澆筑腹板上部和頂板（先澆橫向中間部位、后澆兩側(cè)翼緣板），頂板豎向分兩層進(jìn)行。2）混凝土澆筑注意事項(xiàng)：①混凝土拌合時(shí)，采用電子自動(dòng)計(jì)量，嚴(yán)格按施工配合比進(jìn)行計(jì)量拌和，各種原材料重量偏差不超過下列規(guī)定：水泥±1%；各種骨料±2%，外加劑±1%；②澆筑混凝土前認(rèn)真檢查結(jié)構(gòu)形式，檢查預(yù)應(yīng)力管道的接頭是否連接緊密，管身是否完好，把好測(cè)量關(guān)，并對(duì)模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、波紋管、預(yù)埋件、澆筑設(shè)備及臨時(shí)支撐等做最終檢查；③為保證混凝土澆筑質(zhì)量及澆筑連續(xù)性，混凝土澆筑前對(duì)拌和站和混凝土輸送泵進(jìn)行檢修確保混凝土施工時(shí)不出現(xiàn)機(jī)械故障；④混凝土澆筑前保證各種機(jī)械設(shè)備均有備用，并且要有備用電源，保證混凝土澆筑在過程中不得中斷，以保證混凝土澆筑的連續(xù)；⑤混凝土在配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在混凝土中摻加高效緩凝減水劑，保證混凝土的初凝時(shí)間在3h以上，并且在混凝土布料時(shí)要保證布料均勻，分層布料，需保證在第二層混凝土布料時(shí)，第一層混凝土不出現(xiàn)初凝，從而保證混凝土不出現(xiàn)施工冷縫。

4.8 預(yù)應(yīng)力施工

縱向預(yù)應(yīng)力張拉采用兩端同步張拉，左右對(duì)稱進(jìn)行，橫、豎向預(yù)應(yīng)力筋采取單端張拉。張拉順序：縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線→豎向預(yù)應(yīng)力筋→橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線。施工過程中采取雙控，以油壓表讀數(shù)為主，以預(yù)應(yīng)力鋼束伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。

預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備使用前先委托國(guó)家授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)校正，測(cè)定油泵線性回歸方程，根據(jù)千斤頂?shù)膹埨τ?jì)算出壓力表讀數(shù)。校正系數(shù)不得大于1.05，校正有效期為6個(gè)月，張拉不超過300次張拉作業(yè)。張拉千斤頂?shù)膹埨瓏嵨粸閺埨Φ?.5倍，且不得小于1.2倍。與千斤頂配套使用的壓力表應(yīng)選擇防振型，表面最大讀數(shù)為張拉力的1.5～2.0倍，精度不低于1.0級(jí)。壓力表首次使用前必須經(jīng)過計(jì)量部門檢定，檢定周期為1周（注：當(dāng)使用0.4級(jí)壓力表時(shí)檢定周期為1個(gè)月）。

5 結(jié)語(yǔ)

0號(hào)塊是連續(xù)鋼構(gòu)橋箱梁預(yù)應(yīng)力混凝土的第一澆筑段，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是墩旁托架的設(shè)計(jì)、實(shí)施、預(yù)壓以及縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的施工，只有嚴(yán)格按照施工工藝各個(gè)環(huán)節(jié)的要求組織實(shí)施，才能保證混凝土施工質(zhì)量。本工程通過對(duì)上述施工要點(diǎn)進(jìn)行控制，取得了良好的施工效果。