石武客專跨鄭州機場高速公路連續梁施工技術分析

劉元寶

（中鐵七局集團第二工程有限公司，陜西 西安 710068）

1 工程概況

石武客專鄭西跨南水北調總干渠特大橋66#-69#墩以一聯三跨40m+64m+40m預應力混凝土連續梁跨越鄭州機場高速公路，夾角為62.48°，梁體為單箱單室、變高度、變截面結構，箱梁頂寬12m，箱梁底寬6.7m，頂板厚度40cm，隔墻處加厚，按折線變化，底板厚度40～80cm，按曲線變化，腹板厚48～80cm，隔墻處加厚，按折線變化。

2 施工方法及要點

2.1 材料設備及施工程序

根據設計要求，鄭西跨南水北調總干渠特大橋跨機場高速公路連續梁采用C50混凝土，縱向預應力采用1×7-15.2-1860—GB/T5224-2003預應力鋼絞線，錨固體系采用自錨式拉絲體系，張拉采用350t穿心式千斤頂4臺；橫向預應力筋采用1×7-15.2-1860—GB/T5224-2003預應力鋼絞線，錨固體系采用BM15-4（P）錨具及配套的支撐墊板，張拉采用YCQ25型千斤頂4臺；豎向預應力采用Φ25型預應力螺紋鋼筋，極限強度830MPa，錨固體系采用JLM-25型錨具，張拉體系采用YC60A型千斤頂4臺，預應力孔道為Φ90mm波紋管。

2.2 支架及模板

2.2.1 支架及模板

混凝土連續箱梁采用搭設滿堂支架就地灌注法施工，混凝土澆注過程中，支架將承受較大的荷重。為此，搭設支架前，首先要對地基進行處理，然后根據支架的荷載情況預定支架搭設間距，并對支架進行檢算。施工時先將支架范圍內（橋面寬度兩側各加1.5m腳手架的寬度）的地面整平壓實，然后鋪筑50cm厚3∶7灰土，以確保地基有足夠的承載能力，避免施工中產生不均勻沉降而影響梁體質量。三七灰土在現場拌制，利用25t壓路機分層壓實，壓實完畢后經輕型動力觸探儀測試其承載力為250kPa，符合方案要求，換填完畢后其上澆注20cm厚的C20混凝土封層。同時在頂部設置1.5%的雙向橫坡，以便地基排水，避免因下雨下雪或其他原因使支架基礎浸水而影響其承載力，地基處理見圖1所示。

圖1 地基處理立面圖

滿堂支架采用“碗扣式”支撐體系搭設，支架立桿沿橋梁縱向90cm一根，橫向腹板及底板下60cm，翼緣板下為90cm，水平橫桿B段下為60cm一層，其他節段120cm一層，組成空間網狀結構。為了增加支架的整體穩固性，橫向每隔5m加設一道剪刀撐，縱向剪刀撐則在支架外圍設一道，兩腹板下各一道，在每一跨內全長設置。另外支架底部全部設置掃地桿，增強了支架的整體穩定性。支架橫向布置示意圖2所示（僅顯示A、C、D段，墩頂B段橫桿步距為60cm）。

圖2 支架橫向布置圖

立桿底端安裝可調試方形底托，底托下鋪設順橋向15cm×15cm方木，立桿頂端安裝可調式U形頂托，先在頂托內安裝縱向10cm×15cm方木，再橫橋向鋪10cm×10cm方木，間距20cm。腹板外側模豎向間距30cm布置10×10方木,縱向雙鋼管間距為60cm，兩縱向雙鋼管中間設Φ16 拉筋，拉筋縱向間距90cm。為方便梁體現行控制，箱梁底模板下宜先鋪設縱向大方木，其上再橫向鋪設小方木，方便底模標高調整與模板固定。

2.2.2 勁性支撐設置

根據設計要求，中間D段張拉起拱后，全部荷載將由梁端支架承受，可設置φ609鋼管立柱支撐，也可對該部分支架進行加密處。經過對比，確定將D段梁端2.1m范圍內支架加密至30cm×30cm，既可保證支架的整體性和穩定性，也方便施工，且經過安全檢算，可承受梁體全部荷載，符合經濟性和安全性的原則。

2.3 支架預壓

支架搭設完成后，為消除非彈性形變，測試彈性形變，對支架進行了120%的預壓，預壓采用沙袋，每袋重1.5t。加載用袋裝土過磅后，按照箱梁澆筑后對支架的作用力分布，用吊車分碼吊至支架頂，由人工配合擺放。加載中由技術人員現場控制加載重量和加載位置，避免出現過大誤差而影響觀測結果。預設反拱，為保證線路在運營狀態下的平順性，梁體應預設反拱，理論計算按設計實施，施工中反拱的設置根據具體情況設定，充分考慮收縮徐變的影響以及二期恒載上橋時間確定。預留拱度=設計拱度+支架彈性變形值，設計圖紙中已提供設計拱度，包括施工階段的恒載、預應力和混凝土收縮、徐變產生的撓度。

2.4 預應力束布置

預應力鋼絞線在運抵現場后，經過嚴格的外觀檢查和拉伸試驗，在確認完全合格后方可使用。鋼絞線下料在鋼筋加工場內進行，下料長度根據設計要求并做標記，在切割點兩側各2cm處用鐵絲綁扎牢固，然后用砂輪鋸切割，以免下料后接頭散亂給穿束帶來困難。同時下料時應考慮管道摩阻試驗的四個孔道要保證穿束后外露120cm，下料后的鋼絞線按“編簾法”成束并一一編號。波紋管制作在現場進行，根據需要制成10m或12m一節，節間連接采用內徑65mm、外徑70mm的同型波紋管，其長度為30mm，用密封膠帶纏封2～3層以防漏漿，波紋管與錨墊板的喇叭管段接口也用膠帶紙纏封嚴密。

2.5 混凝土工程

40m+64m+40m后張法預應力混凝土連續箱梁混凝土標號為C50，采用泵送混凝土施工。為滿足設計要求和施工需要，試驗室通過多次配合比試驗，對混凝土早、中、后期強度及坍落度和和易性進行了綜合比較，優化配合比，摻入泵送減水劑。為保證混凝土的質量，所用混凝土在拌合站集中拌合，混凝土攪拌運輸車運輸，2臺臂長47m混凝土輸送泵泵送入模，插入式振動器振搗。振搗時橋梁橫隔板及錨墊板、齒塊處的混凝土特意加強，務求振搗密實。考慮橫隔板處鋼筋密集，實際操作中50型振動棒很難深入到鋼筋內部進行振搗，綁扎此處鋼筋時預先植入60鋼管作為混凝土澆注時的振搗孔，經現場驗證取得的效果非常理想。澆注墩頂B段混凝土時，為防止支架沉降造成混凝土在墩頂處產生裂縫，混凝土從每孔梁跨中間向兩端對稱澆注，在橋墩處合攏，以消除因支架變形對梁體混凝土的影響。

2.6 張拉和壓漿

張拉前對千斤頂和油泵進行標定，張拉過程中按標定時順序一一配套。張拉時采用以油表讀數控制應力、鋼絞線伸長值作為校核的“雙控法”，實測伸長值與理論計算量相差應控制在6%以內，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施加以調整后，方可進行張拉。灌漿用ANG鐵路專用管道壓漿劑壓漿料，用PO42.5低堿硅酸鹽水泥拌制，除滿足強度（C50）和粘結力的要求外，水泥漿的性能必須滿足以下要求：漿體水膠比不應超過0.34，水泥漿不得泌水；漿體流動度不大于25s，30min后不大于35s；壓入管道的漿體不得含未攪勻的水泥團塊，終凝時間不宜大于12h，水泥漿28d抗壓強度不小35MPa。

灰漿采用小型攪拌機機械拌制，當一端壓漿另一端冒出濃漿后，關閉旋塞閥門并保壓0.5～0.7MPa兩分鐘。壓漿順序自下而上逐孔進行，每孔壓漿應緩慢均勻進行，不得中斷。

為方便豎向預應力壓漿，需在透氣端的錨具上加工時預留透氣孔。否則，需在該端打孔，澆筑混凝土前將透氣孔用塑料軟管引出梁頂，給施工造成困難，且不易保證梁體質量。

3 結語

為防止梁體在張拉后，錨墊板周圍的混凝土出現裂紋，我們在錨墊板后邊加設了兩層設計外的鋼筋網片（Φ8@10cm）以擴大承壓面積。從張拉后的情況來看，效果比較理想。影響預應力孔道摩阻損失的因素復雜多樣，但預應力束定位時嚴格控制，減少索位偏差，可以使管道偏差的影響系數k值得到降低。經過采取暖棚保溫、塑料薄膜保潮等一系列防護措施，后張預應力混凝土空心板梁的混凝土質量得到保證，在現澆梁混凝土冬季施工方面摸索經驗。

［1］徐君蘭，項海帆.大跨度橋梁施工控制［M］.北京：人民交通出版社，2000.

［2］黃騰，金明，高波，等.南京長江二橋北汊主橋施工的線形控制研究［J］.工程勘察，2003，（6）：57-59.

［3］華錫生，黃騰.精密工程測量技術及應用［M］.南京：河海大學出版社，2002.