貴陽北二環偏坡大橋主橋連續剛構0#段施工技術

摘 要：貴陽市北二環道路工程偏坡大橋位于云巖區偏坡村，跨越川黔鐵路、鹽沙公路，是北二環道路工程的一個重要節點，主橋上部結構為75m+3×130m+75m連續剛構，分為8個T形剛構，本文著重介紹該橋T形剛構0#段施工的施工工藝，該工程的建設對西南山區陡峭地形橋梁建設具有重要的參考意義。

關鍵詞：橋梁工程 施工技術 T構 墩旁托架 三向預應力

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0072-03

由于大跨徑連續剛構橋采用懸臂施工，且跨徑大、連續孔數多，有效地實施施工控制對橋梁施工過程中的結構安全、確保最終大橋的順利合攏以及成橋狀態的線形和受力情況符合設計要求是必不可少的。隨著國民經濟的發展，我國鐵路橋梁事業迅猛發展，我國在橋梁設計理論、建造技術和裝備方面正在趕上或接近世界先進水平。在建貴陽市北二環道路工程偏坡大橋位主橋上部結構為75 m+3×130 m+75 m連續剛構，主梁為變截面單箱單室箱梁，箱梁頂板寬14 m，底板寬7 m，最大梁高8.4 m。預應力混凝土連續剛構采用掛籃懸臂現澆施工方法。全橋分為8個T形剛構，計8個0#段。箱梁混凝土為C55級，設計為三個方向（即縱向、橫向、豎向）對梁體預加應力。論文以該橋施工為技術背景，詳細介紹了該橋主橋連續剛構0#段施工技術。

1 工程概況

貴陽市北二環道路工程偏坡大橋位于云巖區偏坡村，跨越川黔鐵路、鹽沙公路，是北二環道路工程的一個重要節點。大橋分左右幅，全橋位于直線段，其中左幅橋梁19跨，全長1046.04 m，右幅橋梁18跨，全長1011.04 m。線路縱坡3.5%，設計荷載為公路I級，設計車速60Km/h。主橋上部結構為75 m+3×130 m+75 m連續剛構，主梁為變截面單箱單室箱梁，箱梁頂板寬14 m，底板寬7米，最大梁高8.4 m。預應力混凝土連續剛構采用掛籃懸臂現澆施工方法。全橋分為8個T形剛構，計8個0#段。箱梁混凝土為C55級，設計為三個方向（即縱向、橫向、豎向）對梁體預加應力。縱（橫）向預應力束采用符合GBT/T5224-2003標準的Φs15.2高強度低松馳預應力鋼絞線，豎向預應力束采用PSB930級JL32精軋螺紋鋼筋，錨具采用OVM錨具。縱向預應力束共設置了腹板束、頂板束、中跨底板束、邊跨底板束、合龍束和預備束共六種，鋼束每束分22、17、19根三種，錨具為M15-22、M15-17、M15-19型，均采用兩端張拉。橫向鋼束采用3Φs15.2，錨具為BM15-3和BM15-3P，一端張拉。豎向預應力筋采用JL32精軋螺紋鋼筋，錨具為YGM-32，一端張拉。該工程施工中墩旁托架設計、加工、安裝與調試、預壓是施工重點。

2 主橋連續剛構0#段施工技術

2.2 托架安裝、預壓和

托架的安裝采用地面分片拼組、分片吊裝的方法。首先在墩身混凝土施工時，將托架預直件埋入墩身。拆除墩身模板后，托架在地面分片組拼，然后用塔吊將其吊于墩側與預埋件聯接在一起，同時聯接橫向桿系，最后安裝縱、橫分布梁及底模支架。

托架在安裝過程中，各桿件與螺栓、結點板之間有一定的間隙，在荷載作用下，除彈性變形外還將產生部分非彈性變形，這部分變形往往大于彈性變形乃至是彈性變形的幾倍，須對托架進行等效預加荷載來消除非彈性變形，同時測出彈性變形。所以必須對托架進行不小于施工總重量（托架理論上應分攤的0#梁段懸出墩頂鋼筋混凝土重量+施工荷載）120%等效荷載進行充分預壓，以消除非彈性變形，同時測出彈性變形，繪制出荷載—變形曲線，以找出托架下沉量，以便為確定0#梁段底模預拱度提供依據。根據現場條件，采用砂袋逐級加載的方法，每級加載重量為10 t，同一墩柱兩側托架必須對稱均衡加載，兩側托架加載偏差不得超過1t，單側托架荷載中心必須與托架結構中心相符，不允許存在單榀托架受力過大的現象存在；加載時，對加載重量進行精確控制，每一級荷載偏差不得超過0.5 t。卸載時，采用逐級對稱卸載的方法，與加載程序相反。變形的測量采用吊線的方法，對加載和卸載過程進行測量，形成托架加載和卸載曲線，確定對應于施工總重量的底模預抬值。

2.3 0#段模板及支撐

0#段底板底模采用墩身模板組裝，外側模采用拼裝式大塊企口式鋼模，水平方向加拉桿以防跑模，內模采用竹膠板，考慮到梁體較高，內模中部橫向每隔1.5 m預留30 cm高工作洞，以便砼的振搗。內模使用碗扣鋼管支撐；懸臂部分底模安裝在底模架上，底模架放在墩旁托架上；雙肢內側底模采用I25+I45工字鋼組合支撐，支點利用托架預埋件，外側模通過2[25槽鋼支撐。

2.4 鋼筋、預應力孔道安裝

安裝底板和腹板鋼筋→安裝底板和腹板縱向預應力管道→安裝腹板豎向預應力管道和預應力筋→安裝端橫梁、中橫梁預應力管道→安裝底板和腹板預埋件→監理工程師檢查→內模就位校正→安裝頂板鋼筋→安裝頂板縱向、橫向預應力管道→安裝頂板預埋件→監理工程師檢查→進入下一工序。

施工準備時，應組織項目部和施工隊技術人員詳細復核設計圖紙，應對設計各部分圖紙綜合考慮，全面細致，重點注意一些容易遺漏的問題諸如箱梁預應力齒板、槽口、箱梁通風孔及泄水管、防撞護欄、伸縮裝置、交通工程等預埋件的安裝以及掛籃（包含底模、內模后吊點）后支點等預埋件的安裝。為此，應繪制每個梁段預埋件圖紙，圖紙內容包含預埋件類型、數量、位置（諸如是在頂板、底版還是腹板，具體尺寸等），避免遺漏。

進行預應力筋孔道施工。在綁扎底板鋼筋時，用φ8定位鋼筋將底部鋼墊板焊接固定在底面鋼筋上。在腹板鋼筋綁完后，將波紋管、螺旋筋套入下墊板內。在頂板頂面將上墊板直接固定在頂板鋼筋上，此時，形成孔道。從上端穿入預應力筋，底部旋緊螺母，上部螺母最后旋入。為保證其軸線位置，可在焊接墊板時，先用沿軸線通焊的一根輔助鋼筋作為坐標軸，以控制安裝精度。先焊墊板最后穿預應力粗鋼筋的目的是為了避免墊板與鋼筋同時焊接定位時產生預應力粗鋼筋過電造成張拉時斷筋現象，因為豎向預應力鋼筋斷筋是無法更換的。縱向預應力筋孔道采用塑料波紋管，用定位鋼筋網格固定在普通鋼筋上，其坐標以校正好的模板為參照物控制，波紋管孔道定位鋼筋每50 cm布置一道，在起彎點及曲線部位適當加密。縱向預應力管道在梁段分段澆筑過程中需不斷接長，被接管與接管交叉段應布置在待澆梁段內，不允許跨過梁段接縫布置。波紋管接長采用接頭管，長度30 cm，接頭管與波紋管的接縫處要用膠布纏裹嚴密，以防漏漿。波紋管穿過端模通過在端模上打孔來實現錨墊板通過螺栓定位于端模，注意其平面與孔道切線垂直。其角度以木楔調整。錨墊板與波紋管的銜接處縫隙要塞嚴密以防漏漿。縱向預應力管道必須設置塑料內襯管，內襯管外徑可比波紋管內徑小3～4 mm，內襯管應插過梁段接縫。在混凝土澆注過程中要設專人負責內襯管隨時來回抽動，防止滲漿固結，在混凝土初凝時，應及時拔去內襯管。內襯管應有足夠強度保證拔管不斷。其作用為：增大縱向波紋管本身剛度，防止澆注混凝土時造成波紋管變形，破裂；防止澆注砼時縱向波紋管露漿，即使滲漿，也不影響孔道通過性。在縱向波紋管內穿一根φ6鋼筋，φ6鋼筋隨縱向波紋管的接長而接長，并露出波紋管端部，φ6鋼筋的作用是：在穿長束時作為牽引繩，便于穿鋼絞線。橫向預應力筋張拉端和錨固端應交錯布置。頂板鋼筋骨架應牢固、不變形，以保證橫向預應力定位網格的準確定位。在所有的預應力孔道施工中，可能會發生相互抵觸現象，如縱向預應力筋在頂板的張拉槽口處與頂板橫向預應力筋、豎向預應力筋之間或者頂板橫向預應力筋與豎向預應力筋之間位置相互矛盾。在普通鋼筋焊接施工中，應對已成形的波紋管采取保護措施，防止焊渣燒穿，可在焊接作業面周圍的波紋管上鋪卷防火布。

2.5 混凝土施工

箱梁砼標號為C55，為提高砼抗裂性，在梁段砼中摻入聚丙烯纖維。箱梁0#梁段混凝土應一次澆筑完成。根據設計要求，梁段砼強度達到砼設計強度等級的85%以上且混凝土養護齡期不小于5 d，再進行預應力鋼束的張拉。由于梁體高度較大（8.4 m），混凝土自由落體高度大于2 m，所以要搭設滑槽、漏斗，安裝腹板串筒，搭設頂板卸料平臺，然后用凈水沖洗模板表面特別在氣溫較高時要灑水使模板和鋼筋降溫，在做以上工作的同時，檢查混凝土的拌合、運輸、振搗等機械（具）是否齊備，運轉是否正常。底板混凝土以滑槽、漏斗入模，入模后人工攤平，用50振搗棒振搗。灌注順序由中線向兩側進行，砼采取分層澆注，每層厚度在30-50 cm之間，并在倒角、張拉齒板處、錨墊板下加強振搗，以防出現蜂窩、麻面等現象，底板混凝土灌注完成后用抹子將頂面抹平。腹板混凝土以扁串筒入模，并分層灌筑，分層厚度以40 cm為宜，振動棒移動距離（即插入間距）不得超過振動棒振動半徑的1.5倍，插入下層的深度以10 cm為宜，不得超過20 cm。在腹板內側模上每隔1.5 m左右開設觀察窗口，以利于觀察混凝土的振搗情況，待混凝土灌至窗口下緣時將之封嚴，腹板混凝土灌至翼板根部為止。頂板混凝土灌注順序是從中線及翼板向兩腹板對稱灌注，混凝土直接由吊斗入模，并輔以人工攤平，頂板混凝土灌注完成振搗結束后，用木抹子將表面抹平拉毛，并預埋2根30 cm長的鋼筋，外露混凝土表面1 cm左右，作為測量觀側點的預埋件。

2.6 預應力施工

頂板橫向預應力束采用一端張拉方式，豎向預應力鋼筋采用JL32精軋螺紋粗鋼筋，采用梁頂一端張拉方式。縱向預應力管道采用真空壓漿用塑料波紋管成孔，橫向預應力管道采用扁平塑料波紋管成孔，豎向預應力管道采用Φ50塑料波紋管成孔。

高強精軋螺紋粗鋼筋進場驗收，除應具有合格證外，應對外觀、外形尺寸和機械性能進行抽驗。外觀檢查每20t鋼筋抽查2根，表面不得有裂紋、機械損傷、氧化浮皮、結疤、劈裂現象。另外，需對每批次（但不大于50 t）取兩組試件，每組3根，每根長度不小于500 mm，且在未進行處理與加工時取樣，用鋼筋環規和止環規檢驗。尺寸合格后，用這兩組試樣進行拉力試驗和冷彎試驗。以上各指標全部合格才能使用。錨具（YGM32錨）也應進行外觀檢查，另外錨具應逐個進行洛氏硬度檢驗，合格者貼上標識后使用。錨具拉力試驗應為鋼筋拉斷，不能出現螺紋連接剪斷或擠壓破斷。

梁體預應力筋張拉分為縱向鋼絞線、橫向鋼絞線和豎向Φ32高強精軋螺紋鋼筋三向預應力。對同一梁段而言，張拉順序為先縱向預應力，然后橫向、豎向預應力。為保證受力均勻性，在施工完n+1號梁段后，再張拉n號梁段的橫向、豎向預應力。合龍段混凝土強度達到設計要求的張拉強度后，開始進行合龍段預應力鋼筋張拉，張拉順序為先張拉縱向預應力束，然后張拉橫向預應力束和豎向預應力鋼筋；對于縱向預應力束，先張拉長束而后張拉短束，合龍束補拉到設計噸位。預應力筋張拉采用張拉力和伸長值雙控方式。張拉力控制為主，伸長值控制為輔。在預施應力過程中，難免發生滑絲、斷絲現象，所以必須認真操作，仔細觀察，及時處理。

壓漿是連續梁施工的關鍵工序，直接影響著連續梁的使用壽命。本橋預應力管道壓漿方法為真空壓漿法，孔道壓漿應在預應力筋張拉完成后24 h內完成。縱向預應力管道壓漿應從下至上進行。其操作程序如下。

（1）清洗孔道：錨外多余預應力筋割掉后，觀察確無滑絲等異常現象， 即可開始清洗孔道，先用高壓水沖洗管道，將管道內的鐵銹、污水等沖出，然后用高壓風清吹管道，將預應力管道內的水吹凈，直至出風口無水霧噴出為止。

（2）安裝壓漿器具：依次安裝密封蓋、壓漿嘴、壓漿閥，并將壓漿管道與壓漿機、 進漿閥聯接在一起，使進漿閥和出漿閥為開通狀態。

（3）拌制灰漿：先加水，然后倒入水泥和減水劑，在加入水泥和減水劑之前開動拌合機，拌合時間不少于3 min。水泥漿倒入存漿罐時要經過小于5 mm的過濾網篩濾。注意預先計算管道所需灰漿數量，壓注前至少備足所需灰漿的1.5倍的數量。

（4）抽制真空：啟動真空泵，將管道抽成真空，壓力為-0.05 MPa。

（5）壓注灰漿：啟動壓漿泵開始壓漿。待出漿閥溢出的稀漿變成濃漿時，關閉出漿閥，并保持0.4～1.0 MPa的壓力2～5 min，然后關閉進漿閥，最后壓漿泵回漿，卸掉壓漿管。

（6）拆卸壓漿器具：待灰漿達初凝后（一般為1～4 h），拆除壓漿閥、壓漿嘴、 密封蓋等，并清洗干凈，以備下次使用。

3 結語

在建貴陽市北二環道路工程偏坡大橋位主橋上部結構為75 m+3×130 m+75 m連續剛構，主梁為變截面單箱單室箱梁，箱梁頂板寬14 m，底板寬7 m，最大梁高8.4 m。預應力混凝土連續剛構采用掛籃懸臂現澆施工方法。全橋分為8個T形剛構，計8個0#段。箱梁混凝土為C55級，設計為三個方向（即縱向、橫向、豎向）對梁體預加應力。在偏坡特大橋預應力混凝土連續梁0#段制施工過程中，由于托架設計合理，結構穩定性可靠，安裝簡單，通過對鋼筋綁扎吊裝，內模安裝、鋼筋綁扎吊裝、混凝土入模角度進行反復研究，并進行現場模擬實驗，使得0#段高標號大方量混凝土一次灌注成功，工期較原計劃提前了一個星期，外模還可以作為其他節段外模繼續使用，節約了不少施工成本。

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