大跨度橋梁懸臂澆注施工技術(shù)探討

許英濤

（河北路橋技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，河北 石家莊 050021）

1 工程概況

某特大橋在DK223＋003.73處采用（32＋48＋32）m連續(xù)梁跨越輔道，其中0＃塊與1＃塊支架現(xiàn)澆，內(nèi)模采用腳手架支撐；懸灌梁段采用輕型斜拉式掛籃施工；邊跨現(xiàn)澆段及邊跨合攏段采用碗扣式滿堂支架法施工。

2 掛籃施工技術(shù)

2.1 掛籃安裝

掛籃安裝在對(duì)1＃、1′＃梁段施加預(yù)應(yīng)力后進(jìn)行，先安裝滑軌，并利用預(yù)埋豎向精軋螺紋鋼筋錨固滑軌；然后吊裝主桁架部分，主桁架在固定平臺(tái)組裝后用吊車吊裝到位；最后安裝前橫梁和模板等。對(duì)于底板、主桁架等較重部件，根據(jù)吊車的起吊能力可進(jìn)行分組件分次吊裝，具體施工步驟如下。

安裝掛籃底模板，用預(yù)埋豎向精軋螺紋鋼筋錨固掛籃軌道→主桁架在地面組裝后用吊機(jī)吊裝到位，錨固于掛籃軌道→安裝前橫梁及前吊帶，懸吊底模板，解除斜拉鋼絲繩→1＃梁段外模解體，利用吊車和滑車組單側(cè)分次移動(dòng)就位，置于底模外側(cè)走行縱梁上，上端臨時(shí)固定于主桁架上→安裝外模吊梁和吊桿懸吊外模→安裝內(nèi)吊梁、吊桿、內(nèi)模架、內(nèi)模板→安裝其他部件→安全檢查。

安裝前對(duì)吊帶孔位置、錨固鋼筋間距和吊耳間距等進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。箱梁懸澆時(shí)立模標(biāo)高計(jì)入下列因素的影響：各梁段自重及二期恒載產(chǎn)生的撓度，各階段預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的撓度，掛籃自重產(chǎn)生的撓度，混凝土收縮及徐變引起的撓度，箱梁合攏、頂推產(chǎn)生的撓度，支架產(chǎn)生的彈性和非彈性撓度，日溫差產(chǎn)生的撓度。

2.2 掛籃預(yù)壓

通過(guò)對(duì)掛籃采取預(yù)壓，可以檢驗(yàn)掛籃的質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求，減少掛籃的非彈性變形，獲取彈性變形參數(shù)，得出壓重與掛籃本身的變形關(guān)系，為掛籃施工和線性控制提供掛籃彈性撓度計(jì)算的可靠依據(jù)，保證施工質(zhì)量和安全。

2.3 掛籃的使用

掛籃施工時(shí)，為進(jìn)行有效地線性控制工作，減少掛籃在灌注混凝土過(guò)程中的變形調(diào)整，其前端應(yīng)預(yù)留沉落量，沉落量值根據(jù)掛籃試驗(yàn)時(shí)的變形和現(xiàn)場(chǎng)施工前1～2個(gè)梁段灌注過(guò)程中的變形觀測(cè)結(jié)果確定。

具體辦法：首次使用掛籃前按照試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)掛籃前端預(yù)留沉落值；灌注混凝土前于掛籃前橫梁和吊帶上設(shè)定觀測(cè)點(diǎn)，根據(jù)混凝土的灌注過(guò)程分級(jí)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)觀測(cè)結(jié)果與預(yù)留沉落值之差超過(guò)施工規(guī)范要求時(shí)，對(duì)掛籃前吊帶進(jìn)行調(diào)整；對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，確定掛籃的底模板和主桁架的變形值，為下一梁段的施工反饋數(shù)據(jù)。

3 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道制作、安裝

3.1 鋼筋及管道安裝順序

箱梁底模板和外側(cè)模板就位后即可進(jìn)行鋼筋及管道的安裝，其順序如下：綁扎底板下層鋼筋→安裝底板波紋管→安裝底板管道定位網(wǎng)片→綁扎底板上層鋼筋。底板上下層鋼筋之間用П型鋼筋墊起焊牢，防止人踩變形，保持上下層鋼筋的設(shè)計(jì)間距。П型鋼筋架立的順序?yàn)椋喊撮g距80cm呈梅花形布置→綁扎好腹板骨架鋼筋后，再綁扎腹板下倒角的斜筋，安裝底板上的螺旋筋和錨墊板→在腹板鋼筋骨架內(nèi)安裝下彎鋼筋束管道和豎向預(yù)應(yīng)力筋及其套管→綁扎頂板和翼板下層鋼筋→安裝頂板管道定位網(wǎng)片，穿頂板波紋管→綁扎頂板上層鋼筋，用П型架立鋼筋固定上下層鋼筋間距。

3.2 波紋管道制作與安裝

預(yù)應(yīng)力孔道采用金屬波紋管成孔，并根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋束及錨具的型號(hào)確定波紋管管徑。波紋管孔道以鋼筋網(wǎng)片固定定位，鋼筋網(wǎng)片直線段間距為0.5m，曲線段間距為0.25m，任何方向的偏差在距跨中4m范圍內(nèi)不得大于4mm，其余部位不得大于6mm，以確保孔道直順、位置正確。在孔道布置中要做到：不死彎、不壓、不擠、不踩、不踏；防損傷，發(fā)現(xiàn)波紋管損傷，及時(shí)以膠帶紙或接頭管封堵，嚴(yán)防漏漿；平立面布置準(zhǔn)確、固定；距中心線誤差在5mm以內(nèi)。

3.3 孔道接長(zhǎng)

縱向預(yù)應(yīng)力孔道接長(zhǎng)，用較通常孔道波紋管直徑大5mm的接頭管進(jìn)行接頭，接長(zhǎng)后以膠帶紙包裹，以防漏漿。接頭管除特殊情況均采用外接頭，防止在穿束時(shí)接頭管被破壞產(chǎn)生堵孔。

3.4 錨墊板的安裝

錨墊板安放時(shí)保持板面與孔道垂直，壓漿嘴向上，波紋管穿入錨墊板內(nèi)部，且從錨墊板口部以海棉封堵孔道端口，外包裹膠帶，避免漏漿堵孔。為保證錨墊板定位準(zhǔn)確，施工到齒板處時(shí)，換用改裝后的內(nèi)模，精確定位，將齒板與梁體一同澆筑。

3.5 防堵孔措施

除以上的措施外，在縱向預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)，于灌注混凝土前，穿入較孔道孔徑小10mm的硬塑料管（PE管），在混凝土初凝前抽動(dòng)，終凝后抽出，以防措施不到漏漿堵孔，此塑料管可多次倒用。

3.6 鋼筋及管道安裝注意事項(xiàng)

錨墊板與螺旋筋、波紋管中軸線垂直，螺旋筋與錨墊板預(yù)先焊好，并與端模固牢，防止在混凝土振搗過(guò)程中造成錨墊板偏斜。在底板、腹板鋼筋綁扎完畢、進(jìn)行內(nèi)模安裝時(shí)在箱梁內(nèi)設(shè)腳手板，防止操作人員踩踏底板鋼筋。鋼筋伸出節(jié)段端頭的搭接長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并全部采用焊接。鋼筋下設(shè)砼墊塊，以保證鋼筋保護(hù)層厚度，墊塊數(shù)量為4塊／m2。箱梁梁段混凝土澆筑之前，檢查護(hù)欄等預(yù)埋件的埋設(shè)。

4 混凝土灌注施工

4.1 混凝土拌合

混凝土采用自動(dòng)計(jì)量拌合站進(jìn)行拌合，施工前混凝土拌合人員在試驗(yàn)人員的監(jiān)督下將試驗(yàn)室確定的配合比輸入電腦，確認(rèn)無(wú)差錯(cuò)后方可開(kāi)盤(pán)。攪拌時(shí)間不少于120s。坍落度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，但可根據(jù)季節(jié)氣溫的變化適當(dāng)調(diào)整。

4.2 混凝土灌注

混凝土采用混凝土泵車進(jìn)行對(duì)稱澆注。混凝土灌注時(shí)由前往后對(duì)稱灌注兩腹板混凝土至下倒角，然后再由前往后灌注底板。底板灌注完成后繼續(xù)對(duì)稱分層灌注腹板混凝土，腹板可由輸送管直接插入，分層厚度為30cm。頂板灌注遵循由兩側(cè)向中央灌注的順序。T構(gòu)兩端不平衡重控制在20t之內(nèi)。

4.3 混凝土搗固

混凝土振搗采用插入式振搗器，插入振搗厚度為30cm，插入下一層混凝土5～10cm，插入間距控制在振搗器作用半徑1.5倍之內(nèi)。振搗至混凝土不再下沉，表面泛漿、有光澤并不再有氣泡逸出時(shí)將振搗器緩慢抽出，防止混凝土內(nèi)留有空隙。振搗時(shí)要注意不觸及波紋管和錨具，混凝土澆筑過(guò)程中要派專人檢查模板、固定螺栓。對(duì)波紋管最低處、密集處和錨頭處要派專人加強(qiáng)振搗，必要時(shí)換成30cm振搗棒振搗，特別在振搗至預(yù)埋管及預(yù)埋件處時(shí)要小心細(xì)致振搗，確保位置準(zhǔn)確密實(shí)。

4.4 混凝土養(yǎng)生

混凝土養(yǎng)生質(zhì)量直接影響混凝土強(qiáng)度和混凝土表觀質(zhì)量，養(yǎng)生必須使用符合要求的水。根據(jù)環(huán)境溫度變化情況制定混凝土養(yǎng)生措施如下：混凝土灌注完后，表面先鋪設(shè)一層濕土工布，再于其上覆塑料布，并灑水養(yǎng)護(hù)；同等條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試件抗壓強(qiáng)度達(dá)到梁部混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，仍需繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，始終保持混凝土表面潮濕；同時(shí)進(jìn)行底面和側(cè)面的噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)生。

4.5 灌注混凝土注意事項(xiàng)

混凝土要分散緩慢卸落，防止大量混凝土集中沖擊鋼筋和波紋管；搗固混凝土?xí)r避免振搗器與波紋管接觸振動(dòng)；混凝土入模過(guò)程中要隨時(shí)注意保護(hù)波紋管，防止波紋管碰撞變形；混凝土灌注過(guò)程中要隨時(shí)測(cè)量底板標(biāo)高，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。各梁段施工按設(shè)計(jì)要求為各類預(yù)埋件及泄水孔、通風(fēng)口和電纜等預(yù)留孔洞。

5 掛籃前移

掛籃懸掛在已張拉錨固并與墩身連成整體形成“T”構(gòu)的箱梁段上，能夠沿軌道向前移動(dòng)行走。前一梁段張拉完后，松掉掛籃后錨點(diǎn)、前后吊帶，松落模板，拉動(dòng)走行倒鏈，拖拉主梁系、模板系一起到位。上梁段澆筑完成12h后，鋪設(shè)軌道，整平并錨固，掛好前行倒鏈，同時(shí)拆掉堵頭木模，并鑿毛混凝土表面。澆筑完成24h后，拆除模板拉筋，松開(kāi)前橫梁及底模后吊帶裝置的千斤頂，底模及外側(cè)模依靠自重自動(dòng)與梁段混凝土分離，松開(kāi)頂板上提吊內(nèi)模縱梁的千斤頂，內(nèi)模縱梁即下落錨固于梁段頂板下方的滾筒上，內(nèi)模與混凝土分離。松掉內(nèi)外模后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。同時(shí)穿設(shè)上梁段待張拉鋼絞線，裝好錨具。循環(huán)段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%以上時(shí)，進(jìn)行縱向鋼絞線張拉，張拉后立即壓漿。

松開(kāi)掛籃主構(gòu)架尾部的后錨裝置，掛籃主構(gòu)架輕微前傾，掛籃走行輪扣入滑行軌頂部凹槽內(nèi)，在掛籃與滑行梁前端之間墊有滑板。在已澆筑好的梁段上，鋪設(shè)錨固滑行軌。經(jīng)過(guò)滑行軌前端用導(dǎo)鏈鋼索與掛籃主構(gòu)架鎖緊，緩緩拉動(dòng)倒鏈，掛籃即沿滑行梁前移。掛籃移動(dòng)時(shí)，兩懸臂端應(yīng)同時(shí)、同步移動(dòng)，防止兩懸臂端產(chǎn)生不平衡重，危及梁體平衡。掛籃移動(dòng)到位后，應(yīng)首先通過(guò)豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋鎖定掛籃主構(gòu)架尾部的錨固裝置。然后提起前上橫梁上的千斤頂及底模后吊裝置，調(diào)整模板后，開(kāi)始下一梁段施工。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)不斷向大跨度、高強(qiáng)度混凝土方向發(fā)展。當(dāng)鋼筋混凝土拱橋施工現(xiàn)場(chǎng)周邊沒(méi)有預(yù)制場(chǎng)地或預(yù)制件運(yùn)輸困難時(shí)，懸臂澆注施工拱圈是較為經(jīng)濟(jì)的施工方式，且具有施工方便、結(jié)構(gòu)整體性好等特點(diǎn)，該技術(shù)已經(jīng)在橋梁施工工程中被廣泛使用。

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