淺談富灣特大橋主橋掛籃懸澆施工控制

摘要:本文介紹了富灣特大橋主橋掛籃懸澆施工工藝及控制要點，提出來自己的一些想法，可供同行參考學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞:富灣特大橋掛籃懸澆施工

中圖分類號:U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0063-02

1 工程概況

廣明高速公路西樵至更樓段，SG2標(biāo)的富灣特大橋全長3.09km，主橋上部結(jié)構(gòu)采用112+2×200+112mPC連續(xù)剛構(gòu)，全長624m。上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土單箱單室變截面箱梁，采用C60砼，箱頂寬16.38m，箱底寬8.0m，兩側(cè)翼緣板懸臂寬4.19，橋面縱坡為2.1%，橫坡為2.0%，采用三向預(yù)應(yīng)力體系，箱梁梁高及底板厚度變化采用1.6次拋物線，梁高由根部11.6m變化到跨中4.2m，底板厚由1.2m變化到0.30m，腹板厚由0.9m變化到0.5m，除合攏段外共分24塊段，塊段最重253.8t、最長5m。箱梁0#、1#塊利用托架進(jìn)行施工，其它梁段采用掛籃對稱懸澆施工。全橋共投入掛籃6套(共12個)，其結(jié)構(gòu)形式完全相同。

2 掛籃懸澆施工

(1)總體施工順序見圖1。(2)掛籃結(jié)構(gòu)型式。菱形掛籃采用我公司自行設(shè)計研發(fā)的菱形桁架輕型掛籃，掛籃主要由主承重系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)五部份組成，單個掛籃自重約80t。該掛籃的設(shè)計運(yùn)用具有以下三方面的優(yōu)點:①重量輕，受力明確，調(diào)整標(biāo)高方便快捷;②安裝、拆除、錨固簡單、方便;③無需配重，整體式移籃，安全可靠。掛籃委托專業(yè)廠家加工并進(jìn)行拼裝，安裝完成后必須經(jīng)過嚴(yán)格驗收并經(jīng)過預(yù)壓，合格后方能投入使用。(3)掛籃安裝。澆注完成箱梁0#～1#塊(0#塊10m+1#塊3m×2)砼、預(yù)應(yīng)力張拉壓漿及拆除工字鋼托架后即可進(jìn)行菱形掛籃安裝，安裝在塔吊、卷揚(yáng)機(jī)、50T大吊船的配合下進(jìn)行。安裝順序:清理橋面，測量放樣出中軸線→安裝前移滑軌、行走滑軌→安裝菱形主桁架→安裝后橫梁→安裝前橫梁→拼裝、吊裝底模→安裝側(cè)模→安裝內(nèi)頂模→掛籃支承轉(zhuǎn)換→安裝焊接各施工工作平臺及安全防護(hù)措施。(4)掛籃預(yù)壓。掛籃預(yù)壓選取在55#墩左幅箱梁2#塊更樓側(cè)進(jìn)行，箱梁10#塊塊體重量最大，為253.8t，掛籃預(yù)壓荷載模擬10#塊重量進(jìn)行。預(yù)壓采用液壓千斤進(jìn)行加載，在2#塊端面腹板內(nèi)預(yù)埋2I56工字鋼三角架作為預(yù)壓反力點，并在2#塊端面內(nèi)設(shè)反力梁。根據(jù)掛籃底板受力情況設(shè)四個預(yù)壓點，預(yù)壓荷載等級按照20%→50%→70%→80%→90%→100%進(jìn)行分級均勻?qū)ΨQ加載，卸載按80%→50%→0%進(jìn)行。加載過程中密切觀測、記錄應(yīng)變及撓度數(shù)據(jù)。從實測應(yīng)變數(shù)據(jù)和撓度數(shù)據(jù)分析掛籃各部件均是否滿足結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，滿足要求才能安全投入施工生產(chǎn)。

3 鋼筋工程

箱梁鋼筋在加工場加工完成后，由平板車轉(zhuǎn)運(yùn)，通過塔吊垂直運(yùn)輸至墩頂進(jìn)行綁扎。鋼筋半成品的保存及轉(zhuǎn)運(yùn)過程要保證鋼筋整潔不變形，根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)范要求，先綁扎底板再綁扎腹板、同時安裝縱向波紋管道及豎向預(yù)應(yīng)力筋);最后綁扎頂板鋼筋(同時安裝頂板縱向預(yù)應(yīng)力筋及橫向預(yù)應(yīng)筋);鋼筋的加工與安裝必須嚴(yán)格按照設(shè)計及有關(guān)的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。鋼筋型號多、間距密，在制作時，必須認(rèn)真理解圖紙，嚴(yán)格按圖紙制作。鋼筋制作完成后，要統(tǒng)一編號，整齊擺放。鋼筋綁扎應(yīng)注意先后順序，綁扎規(guī)范，間距均勻。鋼筋骨架外側(cè)掛水泥砂漿保護(hù)層墊塊，保護(hù)層厚度必須滿足設(shè)計要求。水泥墊塊的配合比由試驗確定，以保證保護(hù)層墊塊自身砼強(qiáng)度與構(gòu)件強(qiáng)度一致。部分鋼筋與預(yù)應(yīng)力筋位置發(fā)生沖突時，可適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置或?qū)摻顝澱邸?/p>

4 模板工程

掛籃模板委托專業(yè)廠家嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行加工，模板保證有足夠的剛度、平整度和垂直度，并布置足夠的拉桿孔，設(shè)置成1m×0.6m網(wǎng)格。內(nèi)側(cè)模采用22mm厚光面木夾板，內(nèi)肋、外楞采用10cm×10cm木枋加鋼管對頂。設(shè)通長拉桿，鍍鋅鋼管內(nèi)撐，模板保證要求拼縫嚴(yán)密，表面平整光滑，間縫平順、平直，不出現(xiàn)錯縫，嚴(yán)禁使用變形、陳舊的木夾板。

5 預(yù)應(yīng)力施工

上部結(jié)構(gòu)箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，縱向鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860MPa，其中頂板縱向鋼束為120束，預(yù)留孔為4束，鋼束類型為15-22及15-27兩種;腹板縱向32束，鋼束類型為15-25;底板縱向鋼束類型為15-19及15-25兩種;頂板橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用2φs15.24高強(qiáng)松弛鋼絞線;箱梁0#塊橫隔板及豎向采用直徑32mm精扎螺紋粗鋼，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=930MPa，單根張拉力為675kN，在橫隔板及頂板上進(jìn)行單端張拉。(1)預(yù)埋波紋管成孔。縱向預(yù)應(yīng)力孔道采用塑料波紋管內(nèi)徑為Ф120mm及Ф100mm(22、25、27股фs15.2，采用內(nèi)徑Ф120mm，19股采用內(nèi)徑Ф100mm，澆筑前彎管設(shè)置塑料內(nèi)襯管，內(nèi)襯管外徑比塑料波紋管小3、4mm)，豎向孔道采用內(nèi)徑為Ф50mm鍍鋅金屬波紋管，橫向孔道采用內(nèi)徑為50mm×19mm扁型鍍鋅金屬波紋管，縱向塑料波紋管接長采用卡箍套管接長，橫向、豎向波紋管采用大一級波紋管，接管部位應(yīng)交錯布置，并用封箱紙包裹。波紋管的埋設(shè)可在非預(yù)應(yīng)力筋骨架形成并墊好保護(hù)層后進(jìn)行，也可根據(jù)需要，在鋼筋骨架綁扎過程中一起進(jìn)行。嚴(yán)格按照圖紙設(shè)置定位鋼筋，在直線段定位鋼筋的縱向間距不大于50cm，在曲線段定位鋼筋不大于25cm，控制預(yù)應(yīng)力孔道位置偏差在允許偏差之內(nèi)，縱向偏差不大于1cm，橫向偏差不大于0.5cm。孔道與工作墊板的連接邊也應(yīng)確保密封，防止漏漿。設(shè)置好排氣孔、排漿管，混凝土澆筑后檢查每一個管道是否漏漿和堵管，在穿鋼絞線前用高壓水沖洗和檢查管道。(2)預(yù)應(yīng)力制束與穿束。箱梁設(shè)縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力，施工時要注意預(yù)應(yīng)力筋的型號、下料長度、位置等。所有預(yù)應(yīng)力筋均采用砂輪機(jī)切割下料，制束作業(yè)在鋼筋綁扎、模板安裝并完成混凝土澆注前進(jìn)行，預(yù)應(yīng)力鋼束采用人工或卷揚(yáng)機(jī)配合穿束。縱向、橫向、豎向預(yù)應(yīng)力筋按設(shè)計圖紙長度進(jìn)行制作，但豎向預(yù)應(yīng)力筋因利用其作為掛籃的后錨點，故制作時根據(jù)設(shè)計施工圖紙長度各加22cm，委托專業(yè)廠家進(jìn)行制作。到場后的豎向筋應(yīng)根據(jù)長度統(tǒng)一進(jìn)行編號，整齊堆放，按編號進(jìn)行安裝，不得錯亂。應(yīng)區(qū)分好豎向筋的上下墊板，(上墊板有凹槽，對應(yīng)的螺母是有尖嘴，下墊板是平墊，對應(yīng)的螺母是平底)及高低端。螺紋筋栓進(jìn)下螺母必須凸出螺母3.5cm，螺紋筋栓進(jìn)上螺母必須凸出螺母30cm，作為張拉及掛籃后錨用，注意螺紋筋沒經(jīng)同意高出部分不得隨意割斷，以免影響掛籃錨固。安裝前要把波紋管、螺旋筋、上下墊板及螺母和壓漿嘴套在螺紋筋上，然后再安裝螺旋筋(φ12的鋼筋制作)，最后用定位筋(即井字架或U型架)進(jìn)行加固，加固時注意不能用電焊碰螺紋筋，如果螺紋筋被電焊碰到必須更換，否則張拉時螺紋筋容易斷裂。壓漿嘴必須安裝牢固，壓漿嘴采用直徑20mm長度20cm鋼管與直徑50mm鋼管側(cè)面焊接在一起，直徑50mm鋼管與下墊板焊接在一起，另一端與波紋管連接，焊縫繞鋼管一圈，直徑20mm鋼管外接鋼絲膠管，澆注砼時注意振搗棒不得碰到壓漿嘴，以免造成壓漿嘴碰斷或阻塞，施工過程要注意保護(hù)好壓漿嘴及排氣管，以便防止管道阻塞。(3)預(yù)應(yīng)力張拉。梁體砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%后，按照設(shè)計要求張拉齡期為5天才可進(jìn)行張拉，預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)兩端同時對稱進(jìn)行，張拉油泵采用ZB2×2－500型電動高壓油泵。預(yù)應(yīng)力張拉施工之前先對千斤頂、油泵、油表進(jìn)行配套檢驗標(biāo)定，合格后才能使用。嚴(yán)格按照張拉程序進(jìn)行張拉，即0→10%σk→20%σk→50%σk→80%σk→100%σk，并持荷三分鐘，分別記下讀數(shù)，計算伸長量，與設(shè)計對比，在伸長量符合要求后保持油表讀數(shù)穩(wěn)壓5min，再卸荷錨固。預(yù)應(yīng)力張拉控制采用張拉應(yīng)力和伸長量雙控:以張拉應(yīng)力為主，伸長量為校核，實際伸長量偏差要在設(shè)計允許偏差±6%范圍內(nèi)，否則，要立即停止張拉，查明原因，并采取有效措施后，方可繼續(xù)張拉。(4)預(yù)應(yīng)力管道壓漿。縱向采用真空壓漿，豎向和橫向采用普通壓漿。管道壓漿要求密實，所以要采用最優(yōu)配合比，壓漿前須對孔道進(jìn)行壓水，一是看管道是否通暢，二是清除管道內(nèi)雜質(zhì)。張拉完成后應(yīng)盡快進(jìn)行壓漿，以使預(yù)應(yīng)力筋與梁體砼之間產(chǎn)生粘結(jié)力，均勻分布預(yù)應(yīng)力，減少錨口處的預(yù)應(yīng)力峰值。壓漿所用的水泥漿的水灰比不得大于0.4，強(qiáng)度等級不小于C40，采用42.5普通水泥或硅酸鹽水泥，并在水泥漿中摻入適當(dāng)?shù)臏p水劑和膨脹劑。壓漿之前，應(yīng)先進(jìn)行水泥漿的水灰比試驗，包括進(jìn)行流動性、泌水性、膨脹率和強(qiáng)度的試驗，以選擇最佳的壓漿配合比。壓漿完成后，錨具夾片外留30mm的鋼絞線，多余的用砂輪鋸切割掉，用水泥砂漿封裹錨具及張拉槽口。

6 砼工程

對于箱梁梁高大于8.5m的梁段，砼澆注分兩次澆注完成;對于箱梁梁高小于8.5m的梁段，砼澆注均一次澆注完成。澆注順序為:底板→腹板→頂板，塌落度控制在180～220mm。

采用泵機(jī)泵送砼施工，泵管可通過支架鋪設(shè)至澆注點，澆筑時傾落高度超過2m時，可通過串筒設(shè)施下落，由于澆筑高度較高，需按一定的厚度、順序和方向分層澆筑，澆筑層厚度控制在30cm左右，采用插入式振動器，移動間距在超過振動器作用半徑1.5倍，與側(cè)模保持在5～10cm，插入下層混凝土5～10cm，每一處振動完畢后邊振動邊徐徐提出振動棒，對每一部位的振動，必須振動到該部位混凝土密實，其標(biāo)準(zhǔn)是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈平坦、泛漿。混凝土澆筑期間，由專人檢查掛籃、模板和預(yù)埋件穩(wěn)固情況。箱梁砼澆注時要注意平衡進(jìn)行，不得大于設(shè)計平衡重。注意不振破預(yù)應(yīng)力波紋管道，砼澆注7小時后安排專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并覆蓋土工布灑水保濕養(yǎng)護(hù)不少于7天。

7 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆注完成后，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，混凝土初凝后即開始養(yǎng)護(hù)，水平面混凝土覆蓋草席麻袋灑水養(yǎng)護(hù)，垂直面混凝土雙面澆水養(yǎng)護(hù)，混凝土表面要始終處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天。

8 結(jié)語

該橋施工的菱形掛藍(lán)結(jié)構(gòu)合理，受力清晰，操作方便，自重較清，施工進(jìn)度快，質(zhì)量好，實踐證明，菱形掛藍(lán)在廣明高速公路富灣特大橋的應(yīng)用是成功的。