論連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段施工技術(shù)要點

黃鴻飛

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

懸臂澆筑技術(shù)是剛構(gòu)橋合龍段的關(guān)鍵施工工藝，施工中需嚴(yán)格控制工藝標(biāo)準(zhǔn)，選擇一天中溫度最低的時間進(jìn)行澆筑，一般多于凌晨進(jìn)行澆筑，防止由于溫差過大導(dǎo)致的早期收縮[1-2]?；炷翝仓に嚭弦?guī)且養(yǎng)護(hù)規(guī)范，才能確保剛構(gòu)橋合龍段施工質(zhì)量，確保橋梁工程達(dá)標(biāo)。

1 工程概況

某公路橋梁跨度布置為（55+90+55）m。主梁為變高度直腹板連續(xù)箱梁，箱梁根部與跨中部位置高度分別為5.5 m 和2.8 m，箱梁高度與底板厚度間符合拋物線，左側(cè)與右側(cè)均有4個邊跨合龍段和2個中跨合龍段。梁頂板寬為19.750 m（左幅）和12.750 m（右幅），底板寬度為14.750 m（左幅）和7.750 m（右幅）；翼緣懸臂長度和頂板厚度分別為2.5 m 和2.8 m，邊跨合龍段頂板厚度680 mm，腹板厚700～500 mm，合龍段梁長為2 m，混凝土標(biāo)號C60。左幅合龍段混凝土方量約為29.2 m3，重量為73 t；右幅合龍段混凝土方量為17.9 m3，重量為44.75 t。

2 上構(gòu)箱梁合龍施工工藝及操作要點

2.1 施工工藝流程

上構(gòu)箱梁合龍施工在懸臂澆筑中十分關(guān)鍵，是決定工程質(zhì)量的重要工序[3]。合龍段施工環(huán)節(jié)受混凝土新澆筑期收縮、晝夜溫差、徐變等因素影響，易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形，為確保施工質(zhì)量必須優(yōu)化施工工藝，確保工程安全。圖1為該橋合龍段的詳細(xì)工藝流程。

圖1 合龍段工藝流程圖

2.2 邊跨合龍段施工要點

2.2.1 吊架安裝

合龍吊架由型鋼、吊桿、模板組成。

（1）底橫梁采用2I40 貼板焊接而成，底橫梁為I36，吊桿為Φ32 精軋螺紋鋼，模板利用木模板拼裝，吊架形式見圖2、圖3。

圖2 吊架結(jié)構(gòu)示意圖1

圖3 吊架結(jié)構(gòu)示意圖2

（2）在完成13#塊箱梁后，掛籃不動，下放底籃后錨?，F(xiàn)澆段外懸位置安裝一根雙支工字鋼，頂部用精軋螺紋鋼錨緊形成工作平臺。然后在該工作平臺上安裝縱向工字鋼、木方以及木模板。

（3）拆除邊跨現(xiàn)澆段內(nèi)模以及靠近合龍口范圍內(nèi)的側(cè)模、底模，對合龍有干擾的底縱梁應(yīng)提前切除。

（4）安裝吊架及其底模，形成施工平臺，待合龍段臨時鎖定后，預(yù)緊吊桿并安裝外側(cè)模和內(nèi)模，預(yù)緊力為每根吊桿15 t。

2.2.2 合龍配重

（1）邊、中跨水箱同時布置。選擇T 構(gòu)縱橋接近懸臂端部位置，進(jìn)行水箱布置，每端各設(shè)置1個4 m×7.5 m的水袋（水袋上設(shè)置進(jìn)水管、出水管），需保持兩側(cè)平衡，多于橫橋?qū)ΨQ或中央位置布置，避免橋梁體扭轉(zhuǎn)或偏移。（2）分級注水，單側(cè)懸臂端上水箱注水總重量理論上為合龍段重量的一半，兩側(cè)最大加載偏差不應(yīng)超過設(shè)計規(guī)定的20 t。

（3）邊跨合龍段澆筑混凝土?xí)r，需分級卸載T 構(gòu)邊跨側(cè)水箱，卸載重量為40 t，約合龍段總重量一半。邊跨配重卸載完后，保留中跨配重，待邊跨合龍段張拉后卸載。

（4）邊跨合龍段正式施工前，技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘測確認(rèn)平面線形與縱立面曲線線形，同時核算高程數(shù)據(jù)，比對兩側(cè)現(xiàn)澆梁段高程與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值之間是否存在較大誤差，如果兩者差異大于偏差，則增加配重，調(diào)整后將兩者誤差控制在2 cm 范圍內(nèi)，隨后進(jìn)行焊接。附加配重工作應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程項目特點和實測數(shù)據(jù)情況進(jìn)行，在此過程中需嚴(yán)密觀測控制高程差范圍，附加配重需到全橋合龍完成后方可卸除[4]。

2.2.3 臨時鎖定

連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段施工中，為使合龍段兩側(cè)同步，以降低溫度應(yīng)力或混凝土收縮徐變對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，確保施工質(zhì)量，采用勁性骨架在施工前將合龍段兩側(cè)固定。

（1）采用體外勁性骨架臨時鎖定邊跨合龍段的方式進(jìn)行施工，骨架由2I40 與兩懸臂端預(yù)埋件焊接而成，施工中嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn)。施工前進(jìn)行精準(zhǔn)測量定位，并根據(jù)設(shè)計圖紙于13#塊箱梁頂板和底板位置安裝勁性骨架，進(jìn)行體外鎖定，預(yù)埋件的安裝需確保精度，做好預(yù)埋件與梁體主筋的焊接，為后續(xù)工序奠定基礎(chǔ)。

（2）根據(jù)設(shè)計圖紙加工勁性骨架，并精準(zhǔn)測量定位后將其與箱梁段主鋼筋焊接固定。焊接操作前，需對合龍段兩側(cè)箱梁標(biāo)高進(jìn)行溫度檢測，并嚴(yán)格控制合龍高度，對操作結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)記錄，確保在最佳的合龍時間和溫度條件下進(jìn)行焊接固定，確保兩者順利固結(jié)。

（3）一般勁性骨架安裝和固結(jié)需要在2 min 內(nèi)完成，精準(zhǔn)定位后將勁性骨架安裝焊接后，將一端固定，配重并現(xiàn)場檢測溫度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行焊接，焊接操作應(yīng)當(dāng)在合龍段預(yù)應(yīng)力張拉完畢之后進(jìn)行。

2.2.4 立模、鋼筋、預(yù)應(yīng)力安裝

（1）合龍段立模，嚴(yán)格遵循施工方案，按技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行立模標(biāo)高的確定。

（2）綁扎、固定腹板鋼筋。以定位板進(jìn)行精準(zhǔn)定位，預(yù)先鋪設(shè)底板與腹板鋼筋，配置預(yù)應(yīng)力管道，隨后將其焊接固定等待后續(xù)操作。

（3）安裝內(nèi)模、外側(cè)模，調(diào)整模板尺寸和標(biāo)高并定位固定（模板采用鋼管支撐）。

（4）綁扎頂、翼板鋼筋，并進(jìn)行頂板內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力管道的鋪設(shè)與預(yù)埋件的安裝。

2.2.5 混凝土澆筑

合龍段混凝土澆筑需于氣溫恒定且晝夜溫差小的時間進(jìn)行，避免溫差過大影響混凝土固結(jié)。

（1）根據(jù)施工方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，邊跨合龍段混凝土為29.2 m3，施工前以混凝土輸送泵泵送后澆筑，控制時間在2 h 內(nèi)。

（2）混凝土澆筑過程中，需進(jìn)行兩側(cè)配重檢測，根據(jù)實際情況卸載控制合龍段兩側(cè)平衡。澆筑完成之后，對合龍段頂面灑水覆蓋，避免早期混凝土干裂影響工程質(zhì)量。

2.2.6 預(yù)應(yīng)力張拉及順序

（1）合龍臨時預(yù)應(yīng)力張拉：為防止合龍段混凝土因早期收縮而產(chǎn)生收縮裂紋，在合龍段混凝土澆筑前，按設(shè)計控制應(yīng)力的20%張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束。

（2）預(yù)應(yīng)力張拉：1）合龍段混凝土澆筑完工后，確保張拉強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，需檢測預(yù)應(yīng)力張拉值達(dá)標(biāo)；2）按照先頂板后底板、先長束后短束的順序進(jìn)行張拉；3）施加張拉力；4）張拉結(jié)束，將鋼絞線切割封錨，錨頭混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后以真空壓漿機(jī)壓漿，確保壓漿指標(biāo)符合施工要求和工藝規(guī)范；5）完成縱向預(yù)應(yīng)力張拉注漿工序后，進(jìn)行橫向預(yù)應(yīng)力張拉和豎向預(yù)應(yīng)力張拉，在此過程中需對伸長量、應(yīng)力數(shù)據(jù)嚴(yán)格控制[5]。

2.3 中跨合龍段施工

嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計圖紙確定的合龍工序，完成邊跨合龍段預(yù)應(yīng)力張拉后，將箱梁與墩頂之間的臨時固結(jié)體系解除，并鑿除墩頂?shù)呐R時支座，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，進(jìn)行中跨合龍段的預(yù)應(yīng)力張拉和后續(xù)施工。

（1）在邊跨合龍完成體系轉(zhuǎn)換后，對全橋箱梁平面位置、軸線和標(biāo)高進(jìn)行聯(lián)測。

（2）邊跨合龍完成后，連續(xù)觀測和記錄合龍段兩側(cè)箱梁標(biāo)高及溫度，參考設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值與實測結(jié)果之間的偏差，精確控制并調(diào)整合龍口兩側(cè)水箱配重，同時按要求在設(shè)計規(guī)定的溫度下，進(jìn)行勁性骨架屬于合龍段的固結(jié)，固結(jié)操作需要在控制操作溫度的前提下進(jìn)行，焊接施工需在2 min 內(nèi)完成。施工時，首先將勁性骨架一段固定于合龍段，隨后對另一側(cè)進(jìn)行溫度控制和配重，現(xiàn)場檢測指標(biāo)控制在可接受范圍后，進(jìn)行固定焊接。

（3）完成合龍段剛性連接后，進(jìn)行中跨合龍段吊架安裝，并將吊桿按15 t/根進(jìn)行預(yù)緊（為方便施工，吊架可以在臨時鎖定前提前安裝，但吊桿暫不預(yù)緊，形成施工操作平臺，待鎖定后、立模前調(diào)模預(yù)緊吊桿）。

（4）按照施工測量數(shù)據(jù)和立模標(biāo)高進(jìn)行合龍段立模，底模板頂面緊貼13#梁段的箱梁底板底面；在吊架底板上搭設(shè)鋼管架將外側(cè)模支撐固定，使外模頂面緊貼7 號梁段的腹板外側(cè)與翼板底面。

（5）綁扎底板、腹板鋼筋，精準(zhǔn)定位底板內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力管道并安裝，正式安裝前進(jìn)行勁性骨架與合龍段臨時固結(jié)；鋪設(shè)合龍鋼張拉預(yù)應(yīng)力完畢后，勁性骨架鎖定位置，需進(jìn)行焊接和固定；綁扎頂、翼板鋼筋，并進(jìn)行頂板內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力管道的鋪設(shè)、預(yù)埋件的安裝[6]。

（6）驗收合格后，在選定的合龍時段澆筑梁段混凝土；在合龍段澆筑過程中，按混凝土的澆筑方量適時適量放水置換混凝土重量。并觀測合龍口兩側(cè)梁段的標(biāo)高和撓度。澆筑后及時加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、保溫，減少氣溫變化對箱梁變形影響。

（7）現(xiàn)場檢測混凝土強(qiáng)度，張拉強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，根據(jù)系統(tǒng)方案要求和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，分別進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力，隨后進(jìn)行壓漿與封錨。

（8）拆除勁性骨架、吊架系統(tǒng)。

3 合龍段施工注意事項

3.1 采取相關(guān)措施方便施工

（1）為方便掛籃以及模板的拆除，在完成13#塊后，應(yīng)拆除內(nèi)模及其行走系統(tǒng)。

（2）合龍段前端梁段施工前，于向量箱梁頂板位置預(yù)留1 m×1 m 洞，為合龍段預(yù)應(yīng)力穿束、合龍段內(nèi)模、吊架安裝等提供便利，同時為箱梁勁性骨架安裝、拆除提供操作空間，合龍段施工結(jié)束之后將洞口封閉。

3.2 嚴(yán)格進(jìn)行測量觀測

（1）對測量控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測，修正偏差。

（2）合龍前，應(yīng)提前3個塊件進(jìn)行對向觀測，調(diào)整立模標(biāo)高，確保合龍段兩側(cè)標(biāo)高符合要求。

（3）在澆筑完13#塊后，應(yīng)對合龍口進(jìn)行配重并連續(xù)觀測，確定鎖定時間。對合龍段施工過程中的臨時鎖定、澆筑、張拉等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行全程跟蹤測量，觀測坐標(biāo)、高程的變化。

3.3 合龍最佳時間

合龍段施工操作前必須全程監(jiān)測區(qū)域溫度變化，選定最佳時間進(jìn)行操作，尤其是勁性骨架焊接和合龍段混凝土澆筑需嚴(yán)格控制溫度，防止溫差過大影響施工質(zhì)量，根據(jù)項目施工要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計提供參考溫度為15 ℃，因當(dāng)前溫度逐步降低，現(xiàn)場合龍溫度應(yīng)根據(jù)實際環(huán)境進(jìn)行適用性調(diào)整。

3.4 合龍段工程質(zhì)量控制事項

（1）按照施工方案和圖紙，進(jìn)行底板箍筋捆扎與安裝。

（2）準(zhǔn)確定位預(yù)應(yīng)力波紋管，確保管道線路平順走向自然。

（3）合龍段混凝土澆筑階段，需同時進(jìn)行配重，以提高兩側(cè)平衡性，澆筑完成后卸掉配重。合龍段翼板為基礎(chǔ)配重，根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，附加配重則包括臨時荷載及模板自重等。

3.5 合龍段預(yù)應(yīng)力安裝

勁性骨架焊接前先對合龍段進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力筋穿束，需使用大口徑套管，將接頭連接以防止波紋管被堵塞，隨后使用膠帶進(jìn)行密封包裹。增加波紋管定位筋密度，間距30 cm。

3.5.1 合龍段澆筑及養(yǎng)生

施工人員和技術(shù)人員在合龍段混凝土澆筑施工時，均應(yīng)在現(xiàn)場觀察工況，避免出現(xiàn)突發(fā)情況。后期維修和保養(yǎng)階段，需要提前準(zhǔn)備好保溫材料做好混凝土養(yǎng)生，防止由于晝夜溫差過大導(dǎo)致混凝土干裂、收縮、體積膨脹出現(xiàn)裂紋。

3.5.2 合龍段澆筑前后應(yīng)力

橋梁監(jiān)控人員在合龍段混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、后期養(yǎng)生維護(hù)等階段，需加強(qiáng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，預(yù)埋設(shè)應(yīng)壓力傳感器，采集應(yīng)力指標(biāo)精準(zhǔn)分析，確保項目實測數(shù)據(jù)與設(shè)計值無明顯誤差，保障大橋受力正常。

4 結(jié)論

合龍段施工質(zhì)量控制是連續(xù)梁橋掛籃懸臂澆筑環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，也是影響橋梁質(zhì)量的重要步驟。合龍段施工時，需進(jìn)行臨時勁性骨架安裝、配重調(diào)節(jié)、混凝土澆筑等，箱梁體系轉(zhuǎn)化對控制施工質(zhì)量至關(guān)重要。該文高速公路大橋合龍段施工選用掛籃吊架合龍，嚴(yán)格遵循施工標(biāo)準(zhǔn)、工藝參數(shù)進(jìn)行配重調(diào)節(jié)，確保勁性骨架安裝、混凝土澆筑等工序順序合理，最終合龍段施工順利完成，工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。