淺述寧波南翔橋V腿施工技術(shù)

劉 薇

（寧波市政工程建設(shè)集團股份有限公司，浙江寧波 315012）

1 工程概況

南翔橋橫跨奉化江，位于寧波市鄞州區(qū)，系寧波市機場路高架南延的控制性工程。大橋主橋為雙幅80+130+80=290（m）的V型墩連續(xù)剛構(gòu)，分上行和下行兩幅橋，單幅橋面寬度為23.3 m，主墩Pzx45、Pzs46、Pzx46、Pzs47采用 V型空心薄壁墩，墩梁固結(jié)。V型墩兩斜腿截面為單箱雙室的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，高度2.0～2.4 m，橫向?qū)挾?5.5 m。箱體頂、底板厚度均為50 cm，腹板厚度分別為80㎝～120㎝。兩斜腿內(nèi)中間設(shè)隔板，V撐斜腿頂、底部各設(shè)有一定長度的實體過渡段，以連接箱梁和V撐臺座。中跨側(cè)斜腿長14.935 m,邊跨側(cè)斜腿長15.085 m,兩側(cè)斜腿與鉛垂線夾角均為38.752°。在每個斜腿的頂、底板中各設(shè)置12束12孔的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，順著斜腿直至0#塊中橫梁。其縱橫斷面圖如圖1所示。

圖1 V型墩構(gòu)造圖（單位：mm）

2 技術(shù)難點

（1）在V墩未形成倒三角之前，由于V墩自身混凝土的重力作用，在斜腿的根部會產(chǎn)生一個向外的不利彎矩。這個彎矩可能使得斜腿根部混凝土開裂，在施工過程中采取什么措施平衡這個不利彎矩，是一個難點。

（2）每個斜腿里面有24束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，在分段澆筑的過程中如何安裝定位波紋管是一個很傷腦筋的問題。

（3）混凝土的澆搗難度大，斜腿是一個箱型結(jié)構(gòu)，插入式振搗棒很難伸入到最底層混凝土中，而附著式振搗器的應(yīng)用又會對支架系統(tǒng)產(chǎn)生安全隱患。如何保證結(jié)構(gòu)混凝土的密實度就成了一個問題。

（4）斜腿的橫橋向?qū)挾冗_到15.5 m，而V墩支架采用在水中鋼管樁平臺上拼裝碗扣支架，這種組合式支架形式給V墩模板系統(tǒng)的變形帶來很多變數(shù)，不均勻的變形可能會使V墩產(chǎn)生縱向裂縫，如何減小這種不均勻變形，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是一個必須面臨的難點。

3 施工技術(shù)

對于V墩的施工，常見的工藝有三種：平衡支架法，爬模法，滿堂支架法。相比前兩種施工工藝，滿堂支架法有相關(guān)的施工經(jīng)驗，材料的供應(yīng)能得到保障，現(xiàn)場的施工條件滿足搭設(shè)滿堂支架。所以南翔橋V墩支架系統(tǒng)采用在水中平臺上搭設(shè)碗扣式滿堂支架。水中平臺的基礎(chǔ)采用Ф426鋼管，入土深度經(jīng)計算為30 m。鋼管樁頂設(shè)36#雙拼工字鋼橫梁，縱梁采用321貝雷梁，其上采用14#工字鋼做分配梁，間距30 cm，最上面滿鋪8 mm厚的鋼板。

3.1 支架（見圖2）

圖2 V型支架示意圖

碗扣支架的布置：在斜腿腹板和橫隔梁對應(yīng)位置30 cm×30 cm，其余部位60 cm×60 cm，橫桿間距60 cm。碗扣式支架屬于拼裝式支架，支架的整體性不是很好，嚴格按照相關(guān)規(guī)范設(shè)縱、橫、平三向剪刀撐。縱橫兩向每隔4 m設(shè)置一根基準桿，以保證整個支架的垂直度和順直度。支架頂部采用10#槽鋼做分配梁。

3.2 骨架

南翔橋的體內(nèi)骨架不參與施工過程的受力，只是為了斜腿內(nèi)預(yù)應(yīng)力波紋管的安裝和定位。V墩預(yù)應(yīng)力采用P錨，張拉端在0#塊橫梁位置，錨固端在承臺里面。長度為29.135 m～32.125 m。骨架根據(jù)混凝土澆筑次數(shù)分段接高，采用10 cm×10 cm等邊角鋼焊接成桁架結(jié)構(gòu)放置在三道腹板內(nèi)，用10 cm×10 cm等邊角鋼做上下兩道橫向連接。骨架的放置位置要準確，使得波紋管付托在骨架上。塑料波紋管和鐵皮波紋管的自立性很差，為保證預(yù)應(yīng)力管道的線形，采用壁厚2.5 mm的焊管作為預(yù)應(yīng)力孔道。焊管兩端絞絲，焊管之間的連接采用螺栓頭連接。

3.3 模板

為提高底模板的剛度，抵抗支架的不均勻變形帶來的不利影響，V墩底模采用鋼模，其余部位模板均采用木模。鋼模一次性拼裝到位。鋼模與每排碗扣支架的接觸面均設(shè)置水平鋼支座，保證力的豎向傳遞。有止推作用。

3.4 混凝土

V型墩采用水平分層法分次澆筑施工，V腿高度約12 m，共分4次澆筑，每次澆筑高度約3 m。便于施工人員振搗密實。

控制混凝土自身質(zhì)量：要求商品混凝土公司配置免振搗自流平混凝土，碎石采用最大粒徑為20～25 mm石子，連續(xù)級配，經(jīng)過反擊破處理（去除針片狀石子和棱角），混凝土塌落度為22 cm，擴展度為直徑600 mm以上。防止出現(xiàn)混凝土振搗不密實，減輕現(xiàn)場工人振搗工作量。

為保證V墩上表面的外觀質(zhì)量，減少表面氣泡數(shù)量，在混凝土澆筑完成后1 h左右時間安排工人對頂板進行復(fù)振。

插入式振搗棒很難插入到混凝土的底部，為此在混凝土澆筑前，在V墩的頂板和底板橫向每隔1.2 m設(shè)置一道8#槽鋼作為振搗棒插入混凝土的通道，槽鋼長度等長于澆筑長度。

V墩是一個斜面，V墩支架的預(yù)壓很難實現(xiàn)，對于支架的塑性變形，以及鋼管樁的沉降的消除只有靠混凝土自重來完成，這就要求混凝土初凝時間盡可能地長點。在混凝土初凝之前支架的變形和沉降基本完成。南翔橋混凝土的初凝時間控制在12 h。

3.5 臨時對拉系統(tǒng)

為保證V墩的受力安全，減小變形，防止斜腿根部彎矩過大而導(dǎo)致混凝土開裂，必須在V墩設(shè)置臨時對拉系統(tǒng)。在斜腿的鋼模上設(shè)置張拉錨固位置。

斜腿分4次澆筑，共設(shè)置4層水平精軋螺紋鋼對拉桿。從下到上如下：

第一層：在標高6.793 m處，設(shè)置6根φ32精軋螺紋鋼，對應(yīng)第一次混凝土澆筑。這一層拉桿為被動拉桿，不需張拉。

第二層：在標高9.86 m處，設(shè)置16根φ32精軋螺紋鋼，對應(yīng)第二次混凝土澆筑。主動拉桿，在第二層混凝土強度達到設(shè)計強度的80%后張拉，張拉力為200 kN。

第三層：在標高12.928 m處，設(shè)置6根φ32精軋螺紋鋼，對應(yīng)第三次混凝土澆筑。主動拉桿，在第三層混凝土強度達到設(shè)計強度的80%后張拉，張拉力為200 kN。同時補足第二層拉桿的拉力。

第四層：在標高14.456 m處，設(shè)置16根φ32精軋螺紋鋼，對應(yīng)第四次混凝土澆筑。主動拉桿，在第四層混凝土強度達到設(shè)計強度的80%后張拉，張拉力為300 kN。同時補足第三層拉桿的拉力。在0#塊混凝土澆筑前12 h內(nèi)第二層拉桿張拉到400 kN，第四層張拉到460 kN，先張拉第四層拉桿，后張拉第二層拉桿，最后補張第四層拉桿。

4 結(jié)語

南翔橋V墩施工中采取的施工措施對支架的安全性、斜腿根部的裂縫控制、結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量控制等均取得了良好的效果，為以后的同類型橋墩的施工提供了寶貴經(jīng)驗，可為類似工程借鑒參考。

[1]JTG/T F50-2011,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社.

[3]橋涵[M].北京：人民交通出版社.