淺談大跨徑橋梁上部構(gòu)造先簡支后連續(xù)組合箱梁橋的施工

劉頎楠

(徐州建筑職業(yè)技術(shù)學院市政工程學院)

1 工程概況

連續(xù)梁具有受力合理、結(jié)構(gòu)剛度大、行車平順、抗震性能好、經(jīng)濟等優(yōu)點，因此，連續(xù)梁橋在大中跨徑橋梁中應(yīng)用越來越普遍，大橋上部構(gòu)造為裝配式先簡支后連續(xù)預應(yīng)力鋼筋混凝土組合箱梁橋，跨徑組合為20×30m;4孔一聯(lián)。

橫橋向分兩幅，每幅布置5片箱梁，該工程共200片。位于R=5 500m左偏的圓曲線中，不設(shè)超高，通過梁高調(diào)整。箱梁設(shè)計尺寸分別為:底寬100cm，頂寬240cm(中梁)或285cm(邊梁)，梁高157.6～162.4cm，底、腹板厚 18cm(跨中截面)和25cm(梁端截面)，頂板厚18cm。單幅箱梁主要工程數(shù)量見表1。

表1 單幅箱梁主要工程數(shù)量表

2 制定箱梁制架方案

由于現(xiàn)場工地有限，臺后路基僅設(shè)制梁臺座，隨制隨架。預制場設(shè)在臺尾120m主線路基上。順橋方向設(shè)有三排臺座，每排4個，小樁號排留了一個臺座位置作箱梁縱移軌道，共設(shè)11個臺座。場內(nèi)設(shè)有二臺60t雙龍門吊，移動吊運箱梁。設(shè)一臺5t單龍門吊，用于混凝土提升、吊運、安拆模板等。

3 施工工藝

3.1 箱梁預制

(1)臺座設(shè)計。制梁臺座采用C25混凝土分兩層澆筑。底層混凝土長30.8m，寬1.40m，高0.20m，兩頭2.00m×1.40m×0.40m段設(shè)置鋼筋混凝土枕梁。上層混凝土長30.8m，寬0.99m，高0.40m，跨中設(shè)1.3cm反拱，按拋物線向兩端分配。層面設(shè)5cm厚水磨石。距兩端1.40m處上層臺座斷開0.4m作吊裝孔，箱梁澆筑時鋪設(shè)鋼板與臺座頂面齊平。臺座與臺座之間用C20混凝土硬化場地。

(2)鋼筋制作與安裝。先在預制場外狹小的場地上按圖紙尺寸放樣制作成型，檢驗合格后再批量生產(chǎn)，按型號分類掛牌堆放。鋼筋綁扎前，對臺座表面進行清理，準確放出每道鋼筋位置、中橫梁、端橫梁線。

底板鋼筋綁扎完，每側(cè)每隔1.0m點焊腹板定位鋼筋，再綁扎腹板、中橫梁、端橫梁鋼筋;點焊預應(yīng)力波紋管道定位筋，安裝波紋管。待內(nèi)外模板安裝后，再綁扎頂板鋼筋。

(3)模板制作與安裝。模板采用大塊鋼模(每節(jié)6m)組合拼裝成型。根據(jù)工程進度要求，共加工4套外模(中梁模板二套，內(nèi)、外邊梁模板各一套)，3套內(nèi)模。外模采用6m長鋼板作面板，用L75mm×75mm×8mm角鋼和[8mm槽鋼做縱橫加勁肋、[10mm槽鋼做豎直支撐，兩側(cè)外模上下均采用拉桿固定。

(4)箱梁混凝土澆筑

①混凝土的拌制。水泥:寧國海螺P.O42.5R;細集料;砂;粗集料:5～25mm連續(xù)級配碎石;外加劑:江蘇博特新材料有限公司JM—Ⅱ型(夏)高效增強劑。水泥∶水∶砂∶碎石∶外加劑=500∶175∶621∶1154∶6(kg)。混凝土攪拌時間:1.5min;混凝土坍落度:160～180mm;制作試塊:拌和站隨機取樣制作混凝土試件4組，現(xiàn)場一組。

②混凝土澆筑。采用水平分層、斜向布料、一次成型施工工藝，采用振動棒振搗。水平分層:第一層澆筑箱梁底板與腹板下部40cm混凝土;第二層澆筑箱梁端橫梁(邊跨)、中橫梁，腹板頂面以下40cm混凝土;第三層澆筑箱梁端橫梁(邊跨)、中橫梁，腹板剩余部分和頂面混凝土。

斜向布料:按箱梁分層高度，斜向布料，從一端往另一端澆筑。一次成型:根據(jù)上述分層、布料原則，一片箱梁混凝土澆筑時間約6h，但夏日氣溫較高，混凝土凝固時間快，很難保證第一層混凝土尚未初凝前就將第二層混凝土攤鋪上去，因此易形成施工冷縫。

具體澆筑程序分五次:第一次從箱梁一端往另一端澆筑箱梁底板與腹板第一層混凝土至中橫梁;

第二次返回梁端澆箱梁腹板、中橫梁第二層混凝土、并延伸澆筑另半跨1/2箱梁底板與腹板第一層混凝土;

第三次又返回箱梁的梁端澆筑箱梁的頂板混凝土至跨中，并延伸澆筑另半跨1/2箱梁腹板混凝土和剩余1/2跨箱梁底板混凝土;

第四次返回跨中澆筑箱梁頂板混凝土和剩余下半跨1/2箱梁腹板混凝土;第五次澆筑下半跨剩余1/2箱梁頂板混凝土成型。

按此程序施工，一片箱梁混凝土澆筑時間雖然長達6h，但不會出現(xiàn)施工冷縫，外觀質(zhì)量很好。混凝土振搗:采用兩支30mm棒在前頭下料，兩支50mm棒將混凝土振搗密實，振動棒的移動間距不大于振動棒的作用半徑。

③混凝土養(yǎng)護。混凝土終凝后在面板上覆蓋土工布灑水養(yǎng)護。

(5)張拉工藝。預制箱梁混凝土達到設(shè)計強度的90％后，采用二臺YDC-150型千斤頂整束兩段同時張拉。鋼絞線錨下控制應(yīng)力為σK=0.75MPa，Ryb=1 395MPa，張拉采取雙控，以鋼束的伸長量進行校核，同時對箱梁的起拱量進行驗證。張拉程序:0→初始張拉10％σK→100％σK(持荷2min錨固)。

3.2 安裝工藝

(1)場內(nèi)吊運。場內(nèi)采用二臺DFMD20/60門式龍門吊抬吊一片箱梁出臺，移運到二輛60t縱移軌道平車上。(2)箱梁縱移。采用二輛60t縱移軌道平車將箱梁運至架橋機起吊跨內(nèi)。(3)箱梁安裝。采用DFJGJ/120龍門式架橋機將箱梁吊運至安裝跨，利用架橋機的橫移裝置，將箱梁移到安裝梁位，徐徐落梁。(4)支座安裝。對于非連續(xù)端，將永久性支座一次準確安裝就位;對于連續(xù)端，將臨時支座準確安裝就位。(5)支座安裝注意事項。嚴格控制支座軸線位置、標高，支座與梁底接觸緊密，砂筒活塞頂面高程應(yīng)預留壓縮沉降值，以保證永久支座頂面標高。

3.3 箱梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換

(1)一次轉(zhuǎn)換法。大橋一聯(lián)連續(xù)跨數(shù)僅為4跨，每聯(lián)接長后的梁長為120m，所以采取將一聯(lián)連續(xù)梁完成后一次拆除臨時支座，也就是通常說的一次體系轉(zhuǎn)換。

(2)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換程序

①時間要求。從箱梁預制到澆筑完橫梁濕接頭的時間不宜超過三個月，所以完成一聯(lián)后就開始澆筑墩頂連續(xù)橫梁濕接頭。②鋼筋施工。采用焊接連接梁端伸出的縱向鋼筋，按規(guī)范要求搭接、綁扎橫梁鋼筋。③扁波紋管聯(lián)接。利用扁波紋管接頭，將兩片梁墩頂負彎矩波紋管道接通并穿束。④現(xiàn)澆墩頂橫梁濕接頭混凝土。在日溫最低時澆筑墩頂橫梁濕接頭混凝土，混凝土在拌和站拌制，混凝土運輸車運到現(xiàn)場后，將混凝土倒到料斗上，吊車提升到橋面后，用手推車將混凝土運至現(xiàn)場澆筑，插入式振搗器搗實混凝土。⑤養(yǎng)護:采用灑水養(yǎng)護。⑥張拉負彎矩鋼束。頂橫梁混凝土達到設(shè)計強度的95％后，采用二臺YDC-25型千斤頂，兩端對稱張拉頂板負彎矩鋼束。⑦壓漿:負彎矩鋼束張拉后，及時壓注水泥漿。⑧現(xiàn)澆預留槽口混凝土。清除箱內(nèi)雜質(zhì)和積水，打通梁底通氣孔，焊接預留槽口鋼筋，現(xiàn)澆槽口頂板混凝土。⑨臨時支座拆除。連續(xù)墩上有兩種永久支座，一種是板式橡膠支座(GYZ375×77型);另一種是滑板式橡膠支座(GYZF4375×77型)。體系轉(zhuǎn)換時首先拆除連續(xù)墩頂設(shè)板式橡膠支座的臨時支座，然后拆除連續(xù)墩頂設(shè)滑板式橡膠支座的臨時支座，完成一聯(lián)由簡支到連續(xù)體系轉(zhuǎn)換。

3.4 箱梁組合施工

(1)濕接縫鋼筋。頂板濕接縫環(huán)形鋼筋采用焊接，焊接時與兩片梁的預埋鋼筋對齊;縱向筋采用綁扎。

(2)濕接縫模板:濕接縫混凝土澆筑采用吊模施工，模板用竹膠板加枋木背捎，使其有足夠的強度和剛度。

(3)預制箱梁翼緣鑿毛:預制箱梁拆模后，混凝土強度較低時對箱梁翼緣進行鑿毛。

(4)現(xiàn)澆濕接縫混凝土:混凝土未澆筑前，用水沖洗濕接縫處箱梁翼緣混凝土表面后，刷一層水泥凈漿。每孔每條濕接縫都從跨中往兩支點對稱澆筑。混凝土澆筑時間選擇在一天中氣溫較低時進行。混凝土搗實采用插入式振動器與平板振動器相結(jié)合的方法施工。

[1] 武建中.小箱梁先簡支后連續(xù)技術(shù)分析[J].公路與汽運，2006，(1):107-109.

[2] 薛家偉.大跨徑預應(yīng)務(wù)連續(xù)剛構(gòu)施工控制[J].四川建筑，2008，28(3).

[3] 駱青樺.跨河預應(yīng)力箱梁施工技術(shù)閉[J].建設(shè)科技，2005，(16):78-79.