某高速鐵路雙線橋跨高速公路掛籃施工技術

李學聰

1 工程概況

雙線特大橋跨越高速段采用掛籃懸臂澆筑法施工，共三跨60 m+100 m+60 m。主跨分為27段，邊跨分為15段(含 1跨合龍段2.0 m和1跨現澆段9.75 m)，懸臂長度3.3 m，懸澆塊件最大長度4 m，均采用C50混凝土，單節段混凝土最大重量為157.302 t。雙線特大橋連續梁澆筑采用掛籃對稱澆筑+現澆段(邊跨另加1跨合龍段)。施工順序為先搭設滿堂腳手架施工0號塊;1號～13號(1′號～13′號)采用掛籃法逐段施工，然后搭設滿堂腳手架施工邊跨現澆段15號塊，最后在 14號和 14′號合龍完成體系轉換(T形體系轉變為超靜定的體系轉換過程)。懸臂法施工原理:懸臂施工法是將梁分成多個梁段，從橋墩開始對稱地不斷懸出接長，逐梁段施工的方法。懸臂灌注法又稱無支架平衡伸臂法或掛籃法，是以已經完成的墩頂節段(0號塊)為起點，用掛籃在橋墩兩側對稱地逐段現澆梁體混凝土，待混凝土達到一定強度后，張拉預應力筋，移動機具、模板繼續進行下一梁段的循環作業方法。雙線橋連續箱梁節段劃分如圖1所示。

2 0號塊施工工藝流程

臨時支架搭設→臨時支座施工→安裝盆式橡膠支座→0號塊底模安裝→0號塊精確就位→綁扎0號塊底腹板鋼筋→安裝側模、頂模、腹板內縱預留孔道→豎向預留精軋螺紋鋼預埋→內模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預留孔道→孔道預埋→混凝土澆筑→混凝土養生、拆模及接縫處理→穿預應力鋼束→張拉預應力鋼束→管道壓漿→混凝土達到設計強度拆除支架→掛籃就位。

3 1號～13號施工工藝流程

掛籃前移就位→底模安裝→精確就位→綁扎底腹板鋼筋→安裝側模、頂模、腹板內縱、豎向預留孔道(及底板預留孔道)→內模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預留孔道→孔道預埋→混凝土澆筑→混凝土養生、拆模及接縫處理→穿縱向預應力鋼束→張拉預應力鋼束→管道壓漿→掛籃前移就位。

4 合龍段施工工藝流程

掛籃前移就位→安裝箱梁底模、側模→安裝底腹板筋→安裝底、腹、頂板預留孔→頂底板各設兩根Ⅰ25支撐梁→頂底板各張拉兩束鋼絞線(按20%的張拉力控制對稱張拉)→加平衡壓重→澆筑混凝土→混凝土養生及接縫處理→穿預應力鋼束→張拉→管道壓漿→掛籃拆除→拆除臨時支座完成體系轉換。

5 0號塊施工

1)0號塊臨時支架的施工。a.支架以腳手鋼管(φ 48)為主要材料，支架立桿布置形式為:腹板橫距 30 cm，底板橫距60 cm，翼板橫距90 cm，支架的縱距 60 cm，豎距離 120 cm，并滿足每根鋼管垂直受力不大于600 kg，做到鋼管軸向受力。b.箱梁投影在墩柱以外部分，利用承臺上擱雙榀56號槽鋼外挑，同時將槽鋼與承臺用螺栓錨固。

2)臨時支座的施工。臨時支墩與梁底之間5 cm采用400號硫磺砂漿填充，為了保證臨時支墩為軸心受壓結構，在臨時支墩與梁體結合面作細部處理，此處梁體的傾斜面改為水平面，以保證臨時支墩承受向下的垂直力。硫磺砂漿配合比為硫磺∶水泥∶砂∶石蠟=1∶0.5∶1.5∶0.02，并在其中布設電阻絲，以便梁邊跨合龍后通電加熱熔解硫磺砂漿，拆除臨時支墩，進行體系轉換。

3)盆式橡膠支座的安裝。支座與梁體及墩臺采用預埋螺栓連接，安裝支座板及地腳螺栓時，在下支座板四角用鋼楔塊調整支座水平，并使下支座板底面高出支承墊石頂面20 mm，找正支座縱、橫向中線位置，用環氧砂漿灌注地腳螺栓孔及支座底面墊層，保證支座完全接觸。支座支承面四角高差不大于2 mm。環氧砂漿硬化后，拆除支座四角臨時鋼楔，并用環氧砂漿填滿抽出楔塊的位置。

4)測量放樣。施工準備階段由專業測量工程師復核已計算懸灌段的設計坐標和標高，控制點坐標及標高已復核，且控制點僅使用固定的三點，懸灌段標高使用固定的一點，保證線型流暢，標高符合設計要求。施工時懸灌段的設計標高應分別考慮每段的撓度沉降差，施工前、后要跟蹤測量，若設計撓度與實測撓度之間差值較大，及時與設計院聯系，經同意后按調整后撓度指導施工。

5)鋼筋綁扎。單面焊不小于10d;雙面焊不小于5d(d為鋼筋直徑)。鋼筋焊接時將焊接端頭預彎，使兩鋼筋的軸線在一直線上。在距搭接端部距離大于20 mm處的兩主筋間采用兩點定位焊固定。接頭的焊縫厚度大于主筋直徑的0.3倍，焊縫寬度大于主筋直徑的0.7倍。頂板頂面最外層鋼筋凈保護層30 mm，其他均為35 mm。

6)波紋管定位。嚴格按照設計圖的平、縱斷面尺寸進行波紋管定位，直線段定位網用φ 8筋60 cm一道，曲線段30 cm一道。

7)0號塊混凝土澆筑。箱梁混凝土立面澆筑順序:底板→腹板→頂板;順橋向澆筑混凝土順序:中間→兩端;橋面板橫向澆筑順序:兩端→中間。混凝土要求對稱澆筑，最大不平衡方量不得超過5 m3。C50混凝土要求可泵性好，流動性大，坍落度12 cm～16 cm，以便于混凝土泵送和在鋼筋管道密布的情況下入模和振搗。混凝土的緩凝時間達到4 h～6 h。大體積混凝土宜摻用減水劑和減少水泥水化熱的摻合料，在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下，提高摻合料及集料的含量，以降低每方混凝土的水泥用量。

8)0號塊張拉。預施力應在兩端同步張拉，并左右對稱施行，最大不平衡束不應超過1束，張拉順序先腹板束，后頂板束，從外到內左右對稱進行，各節段先張拉縱向再豎向和橫向，并及時壓漿，預施應力采用雙控措施，預施應力以油壓表讀數為主，以預應力筋伸長值進行校核，預施應力過程中保持兩端的伸長量基本一致。

9)0號塊壓漿。后張法壓漿前進行孔道清洗。漿體自拌制至壓入孔道的延續時間一般在30 min～45 min范圍內，縱、橫向孔道壓漿壓力采用0.7 MPa，豎向孔道壓漿壓力采用0.4 MPa，穩壓2 min。壓漿應達到孔道另一端飽滿和出漿，并應達到排氣孔排出與規定稠度相同的水泥漿為止。壓漿過程中及壓漿后48 h內，結構混凝土的溫度不得低于5℃，否則應采取保溫措施。當氣溫高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。壓漿順序為先下后上，從低到高處進行壓漿作業。

10)0號塊冷卻管。施工中由于0號塊橫隔墻為C50混凝土，標號高，體積大(5.45 m×4.4 m×4 m)，散熱面小，所以隔墻縱、橫向每50 cm設一道冷卻管。冷卻管采用φ 25 mm鋼管，每根長3.6 m，每個0號塊橫隔墻內埋設73根，鋼管兩端用塑料軟管聯通形成循環回路。0號塊混凝土澆筑后5 d內用高壓水從一端進入，另一端出水，從而形成散熱管降低隔墻內溫度。

6 掛籃拼裝

1)在箱梁腹板頂面安裝縱梁并與φ 32預埋高強螺栓鎖定。2)安裝前后支座。3)吊裝三角形桁架。桁架可以分片安裝，先吊裝一片并臨時支撐后再吊裝另一片，后安裝兩片之間的連接系。4)通過螺栓將三角形桁架與縱梁連接。5)吊裝前上橫梁。6)吊裝前吊帶、后吊帶，前吊帶也可與前上橫梁一起吊裝。7)吊裝底模架及底模板。8)吊裝內模架走行梁，并安裝好前后吊帶。9)安裝外側模。10)調整立模標高。

7 懸臂箱梁掛籃法施工流程

箱梁混凝土澆筑的一般流程:掛籃前移就位(每前進50 cm作一次觀察)→進行底模及外模安裝→綁扎底板鋼筋→安裝肋板封頭模板→綁扎肋板鋼筋→安裝預應力管道→內模就位→綁扎頂板鋼筋及承托鋼筋→頂板縱、橫、豎向預應力管道→檢查鋼筋及立模情況(復測標高)→澆筑混凝土(復測標高)→沖洗管道及混凝土養護→穿預應力束→預應力張拉(復測標高)→管道壓漿、封頭→掛籃落架(復測標高)。

8 箱梁施工標高控制及預拱度控制

掛籃施工中標高資料收集尤為重要，根據設計要求我們分為四個階段跟蹤觀測:鋼筋施工結束、混凝土澆筑施工結束、張拉結束、掛籃移動就位。預拱度控制方面根據設計要求分為四部分:最終階段累計撓度、基礎沉降、箱梁自身撓度、掛籃支架及模板壓縮變形。前三部分均由設計提供，但需根據現場施工條件及時做出調整，最后一部分由施工現場總結經驗得出。由預拱度可確定下一節段底模中心標高。

9 合龍段施工及體系轉換

先邊跨合龍，再中跨合龍。邊跨合龍混凝土澆筑安排在夜間，待張拉結束波紋管內水泥漿強度達到設計要求后，再拆除邊跨現澆段支架，其次拆除0號塊臨時支座，隨后對稱拆除邊墩支座處底模，最后進行中跨合龍完成體系轉換。

施工順序:安裝合龍段內剛性支撐→安裝合龍模→加平衡壓重→澆筑混凝土，分級拆除壓重，合龍完成。

10 結語

本著保質、安全、經濟、高效的原則，順利完成了懸臂箱梁掛籃法施工任務。事實證明，這種方法對低標價的橋梁工程尤其是跨越高速公路、河流、水上施工條件惡劣的橋梁工程相當適用。

[1] 尋穩家，丁愛華.連續梁橋懸臂澆筑掛籃設計與應用[J].山西建筑，2009，35(19):307-308.