高墩大跨度連續剛構橋0#塊施工技術

劉 彬，張海燕，肖子旺

(1.中交一公局第五工程有限公司;2.北京市順政市政設計所;3.東北林業大學土木工程學院)

1 工程概況

窟野河特大橋位于神木縣縣城西北角，斜跨窟野河，半干旱大陸季風性氣候顯著。橋面平均高度約75m，全長3455.1m。大橋主橋為6孔和7孔連續梁連續鋼構組合梁，結構形式為左線(69+4×130+79.5+39.5+76+4×140+76)m，右線(69+4×130+69+76+4×140+76)m，主墩采用單薄壁空心墩。窟野河大橋跨窟野河部分采用多跨剛構懸澆施工，由于0#塊的構造布置及應力分布復雜，易開裂，且部分墩梁施工過程中存在著體系轉換，因此0#塊施工技術是施工階段的重難點。

2 總體施工方案

窟野河大橋主墩平均高度在70m左右，故采用墩身預埋托架作為承重結構施工較為合理，托架通過牛腿預埋在墩身上。將0#塊施工過程產生的豎向荷載由墩身承擔。為降低托架的變形量，混凝土采用兩次分層澆筑，第一次澆筑底板、腹板及橫隔板，第二次澆筑頂板及翼緣板。三向預應力的張拉采用伸長量和錨下應力雙控進行實時監控。

3 0#施工技術方案

3.1 0#支架的設計與施工

(1)第一級懸臂段支架系統

懸臂段支架從下至上按預應力筋錨固牛腿、分配梁Ⅰ、砂筒、分配梁Ⅱ、三角架、貝雷梁、小支架布置。根據貝雷片的理論變形情況，懸臂段三角架采用2排布置，排間距530cm，三角架按400cm×400cm直角三角形加工制作，除用于0#塊施工外，尚可用于掛籃加載。貝雷梁采用3排布置，根據現有連接花架情況，排間距取45cm+120cm。貝雷梁安設過程中注意墩側第一片貝雷片與三角架立桿軸線對齊，以確保三角架立桿彎矩降到最低限度。

(2)頂板支架系統

翼緣板支架從下至上按預應力筋錨固牛腿、分配梁Ⅲ、砂筒、三角架、2道2[22b縱梁、[14b型鋼支架、4道2[14b縱梁、翼板倒角支架布置。2[22b縱梁下按4等跨布設5道支撐，中間3道支撐采用3片280cm×280cm三角架，兩邊支撐由懸臂端貝雷梁加強弦桿構成。[14b型鋼支架立桿按橫橋向2排、順橋向5排等跨布置，根據鋼結構對桿件自由長度的要求及現場施工需要，橫桿間距按150cm每道布置。

箱室內的支架采用滿堂腳手架，間距按60×60cm布置，同時與墻壁連接以確保穩固。橫隔墻外頂板支架采用在預埋件上焊三角托架，其上搭設腳手架作為支撐。為防止支架整體傾斜，各構件間應相互連接，并與已澆混凝土墻壁連接，支架施工中的焊接，應嚴格按鋼結構規范執行，以減小成局部焊接應力的影響。

(3)牛腿施工

根據主墩墩身分級情況，0#塊支架預埋件分別在墩身封頂段進行預埋。

在第22級墩身處預埋牛腿預埋盒12個，在第23級墩身處預埋牛腿預埋盒12個及Ф32精軋螺紋鋼筋8根，在墩身封頂段預埋Ф48鋼管6根。預埋盒采用3mm鋼板焊制，盒內填塞泡沫板，以防壓扁。預埋件的標高、位置要求精確，誤差不得大于±10mm，并靠緊墩身模板。

待墩身施工完畢后，進行牛腿安裝，牛腿安裝完畢后進行頂面水平測量，并用不同厚度的薄鋼板將牛腿頂面標高調至設計標高誤差不得大于1mm。

懸臂段在牛腿標高調好后安裝組合分配梁Ⅰ，安裝砂筒并將砂筒與分配梁點焊固定(砂筒需等填砂并在試驗加壓到60t后用卡具卡緊)，安裝分配梁Ⅱ后，進行標高檢查，調整后安裝三角架。三角架加固完畢后安裝貝雷梁，貝雷梁采用3排12片貝雷片，貝雷片在地面上組拼，貝雷片安裝位置要求準確，以保證片與片間水平聯系及安裝。貝雷梁兩端分別加2排8層加強弦桿供翼板施工使用。

混凝土

3.2 模板安裝

由測量人員測出支架標高，放置底模板，用U型頂托調整支模標高，底模依據自重荷載、支架下沉及混凝土收縮徐變對標高修正。標高調整完成后，架設經緯儀調整模板中線，偏差過大時用千斤頂調整，調整完以后臨時固定底模位置。

在底模系統安裝調整完后，在側支架上吊裝0#段側模板，模板安裝前進行平整度和幾何尺寸檢測，拉桿設置的間距為1.2m，除翼板上部和底板部位用拉桿拉緊外，在梁高范圍內設兩道拉桿進行固定側模。側模安裝好后對模板接縫位置進行檢查，確保模板密實不留孔洞，保證混凝土的澆筑質量。利用全占儀對側模位置進行檢測，如果模板的位置和標高不符合要求，要利用千斤頂和倒鏈進行調整。對0#段的側模要根據0#段的底板和橫隔梁內預應力鋼筋錨具位置進行打孔，保證預應力鋼筋的位置。

3.3 鋼筋安裝

因0#塊分兩次澆筑，且頂板鋼筋和管道密布，鋼筋也分兩次施工。第一次包括底板、腹板、橫隔板及Ф32粗鋼筋;第二次包括頂板鋼筋、縱橫向預應力管道及部分錨具。鋼筋的垂直運輸采用塔吊。

3.4 混凝土澆筑

(1)澆筑次數的確定

考慮0#段梁身高、體積大，混凝土運輸條件困難，經反復研究，0#塊分兩次澆筑。第一次澆筑底板、腹板及橫隔板，荷載由支架全部承擔;第二次澆筑頂板及翼緣板，懸板部分由外模將荷載傳給工字鋼橫梁再傳給支架，頂板部分則由第一次澆筑的混凝土承擔。

(2)混凝土澆筑工藝

混凝土采用強制式攪拌機集中拌和，攪拌運輸車運輸。混凝土的現場振搗嚴格按照規范進行，要求表面泛漿，不再冒氣泡，混凝土不再下沉。施工人員一定邊振搗，邊觀察，防止漏振或過振，技術人員跟班作業。因波紋管較密集，現場要準備三條30振動棒，配合大振動棒的施工，頂板混凝土澆完后，表面及時進行整平、壓實、二次收漿及養護處理。

混凝土澆筑要求平衡對稱施工，現場實際控制中，偏載不允許超過10m3混凝土。在澆筑過程中應一次連續澆筑完畢，中間不得中斷，混凝土分層澆筑，每層宜30～40cm厚。

(3)施工縫的處理

施工縫處理:第一次澆筑注完后，混凝土表面及時進行鑿毛處理，鑿除浮漿和浮碴至新鮮面。在第二次澆筑前，表面灑適量水和砂漿進行濕潤，防止混凝土接合面出現干縮裂縫。

3.5 三預應力施工

(1)豎向預應力筋的布置

主橋豎向預應力鋼筋采用Ф32的精扎螺紋鋼，設計張拉噸位為540kN，在近支點24.5m范圍內每側腹板按雙肢配置，以50cm等間距布置，其余梁段按單肢配置，以50cm等間距布置。0#和1#塊內共有豎向預應力鋼筋40根和橫隔墻內預應力精軋螺紋鋼筋30根。豎向預應力鋼筋的錨固端按設計焊制定位架，并在混凝土頂面固定定位以保證豎向預應力鋼筋的準確。豎向預應力鋼筋錨固端和墩身埋入筋有矛盾時，墩身筋應適當移動以保證豎向預應力彈簧筋和錨固板的位置。

(2)縱向預應力筋的布置

主橋縱向預應力鋼筋采用15Фj5.24，17Фj15.24鋼束，OVM錨固系統，設計張拉噸位分別為2929.5kN，3320.1kN。縱向預應力筋在箱梁根部梁段布設腹板下彎鋼束，其余梁段布設頂板束和底板束。其管道采用設計的定位筋定位，管道中穿入小于波紋管內徑5mm左右的塑料管來保持管道的順直，在混凝土澆筑完畢初凝后抽出。

(3)橫向預應力筋的布置

主橋橫向預應力筋采用4Фj15.24鋼絞線，15-4型扁錨，以75cm和70cm的間距布設，一端張拉，交替錨固。單根張拉噸位為195.3kN，其管道在豎向和縱向預應力管道安放完畢后實施。

4 總結

0#塊是大跨度連續剛構橋梁懸澆施工的基礎和起步段，其結構受力復雜，施工技術要求嚴格。設計安全可靠的支撐結構，選用先進的施工工藝加強0#塊質量控制，對橋梁整體質量意義重大。窟野河大橋0#塊施工方案的成功實施，為今后類似工程的施工起到一定的借鑒作用。

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