關于大跨度連續梁節段支架法施工技術的探討

田卓倫

(中國水利水電第十一工程局有限公司,河南鄭州 450001)

關于大跨度連續梁節段支架法施工技術的探討

田卓倫

(中國水利水電第十一工程局有限公司,河南鄭州 450001)

南水北調是國家利國利民的戰略性項目之一。本文筆者結合既往實際工作經歷與經驗,就大跨度連續梁節段支架法施工技術在南水北調中線工程總干渠滎陽段王村鎮蔣頭村東南處與連霍高速公路斜交工程項目進行相關探討,以期對以往工作進行相關總結。

南水北調 大跨度連續梁 節段支架法 施工

在地面條件允許的情況下，采用節段支架法進行大跨度連續梁施工與掛籃懸臂澆筑法相比，無需投入掛籃，具有投入少，施工節段少，施工工期短等優點，在城市高架橋跨越線路施工中有很大的應用前景。下文結合實際案例進行詳盡分析。

1 工程概況

南水北調總干渠在滎陽市王村鎮蔣頭村東南(XYD20+848．2)處與連霍高速公路斜交，高速公路軸線與總干渠中心線夾角為24°。設計采用橋梁結構跨越南水北調渠道，橋型選用預應力混凝土連續梁方案，跨徑布置為30m+60m+90m+60m+30m，橋梁全長278m。A幅橋寬20．25m，B幅橋寬26m。上部采用變截面預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎。

2 設計變更

受征地拆遷因素影響，橋梁開工比較晚，原設計懸臂掛籃法已無法在合同工期范圍完成。根據2012年7月11日專家論證會意見，對原設計懸臂掛籃法設計圖紙進行優化設計，可以加快施工進度。優化設計內容：(1)主梁0號塊長度由8m調整為12m；(2)主梁節段長度由3．5m和4m分別加長為5m和6m，節段數由原設計的11個減少為7個。

3 具體施工工藝

3.1 地基處理

承臺澆筑完成后，拆模后可進行承臺基坑回填。基坑回填采取分層回填，每層厚度在20cm內。人工配合機械將土進行攤平，利用18t以上振動壓路機進行分層碾壓。基礎最上層填筑30cm厚碎石土(或三七灰土)。地基夯實后進行整平，保證頂面平整度高差在5cm內，表面澆筑20cmC20砼墊層。

3.2 支架搭設

采用碗口腳手架進行搭設，立桿采用φ48×3．0mm碗扣件式腳手架。底托直接支撐在水平墊層混凝土面上，底托鋼板尺寸采用12cm×12cm鋼板，鋼板厚度0．5cm。底托和頂托長度60cm，可調范圍0～30cm，但使用中最長不宜超過30cm。最上層碗扣式腳手架根據實際高度，可將立桿調整為60cm高或90cm高。0號塊梁體截面高度大，為確保支架安全，腹板和橫隔梁下支架縱橫向間距為30cm×30cm；底板部位縱橫向間距60cm×60cm，其他節段腹板下支架縱橫向間距為60cm×30cm；底板部位縱橫向間距60cm×60cm；翼緣板下立桿橫橋向間距為60cm～90cm，縱向為60cm，橫桿步距全部為0．6m。箱梁底、腹板部位頂托上布置2層方木，底層主分配梁用15cmX15cm方木，縱橋向布置；上層次分配梁采用10cmX10cm方木，橫橋向布置，中心間距為20cm。支架橫橋向每4排不大于3m設一道剪力撐，縱橋向每5排不大于3m設置一道剪刀撐，剪刀撐傾角控制在45～60°。為確保支架整體穩定性在支架底、頂部設置掃地桿和水平剪刀撐。1#段到7#段采用分節支架法施工。

3.3 支架預壓

支架應有足夠的強度、剛度及穩定性，支架搭設完成后，需對其進行預壓。預壓以消除其非彈性變形，測出彈性變形，確定底模預拱度，并檢驗支架的安全性能。采用砂袋和鋼筋按各段設計荷載進行預壓。預壓重量按箱梁重量的1．2倍。

3.4 模板安裝

(1)外模安裝；箱梁外模面板采取18mm厚竹膠板，次背楞采用50×100mm方木，豎向布置，縱橋向中心間距0．2m，內外模采用Φ16mm絲桿對拉，主背楞采用Φ48mm，壁厚3．5mm雙鋼管。對拉絲桿縱橋向間距0．7m，豎向間距0．6m。外模外傾角比較大，混凝土對模板的水平推力很大，依托滿堂支架設置斜向桿支撐在主背楞上，縱橋向間距0．6m。(2)內模安裝；內模采用50×100mm方木背楞+15mm竹膠板組合，內側模用對拉螺栓與外側模拉結。頂模是在內箱底板上依托底層鋼筋焊接支承點，用Φ48mmX3．5mm扣件式鋼管搭設滿堂支架，縱橫向間距均為0．9m，步距0．9m。在鋼管頂部設置可調節頂托，其上鋪設縱橋向150×150mm方木主分配梁，主分配梁上橫橋向設置50×100mm方木次分配梁，縱橋向中心間距0．25m，最后鋪設15mm竹膠板。橫桿直接支撐于兩側的腹板內側模的橫楞上，兩側均用頂托進行調節。

3.5 鋼筋及預應力制安

鋼筋采用在鋼筋加工場進行加工，塔吊吊至現場進行綁扎，外側模板支立且其穩定性符合要求后進行綁扎箱梁鋼筋，鋼筋安裝順序按：底板鋼筋及底板預應力→腹板鋼筋及豎向預應力→支立內模及加固→綁扎頂板鋼筋及頂板預應力。

3.6 混凝土澆筑

(1)澆筑前注意事項；節段梁端腹板預應力張拉槽口處鋼筋密集，不宜振搗，為防止錨下混凝土不密實，施工中在腹板側開設振搗孔；箱梁邊腹板為斜腹板，振搗棒無法靠近內側模，易造成混凝土振搗不密實等質量問題；采用高壓水槍對倉號內的鋸末和其他雜物進行沖洗至底模預留排污孔流出。(2)混凝土澆筑順序；0段混凝土采用一次整體、連續性澆筑。混凝土澆筑順序：先澆筑中橫梁支座處混凝土→澆注底板→澆筑腹板→澆筑頂板。其他節段混凝土橫橋向澆筑順序：澆注底板→澆筑腹板→澆筑頂板。(3)混凝土澆筑施工工藝；混凝土在澆筑過程中，一次連續澆筑完成，中間不得停歇。混凝土采用水平分層、斜向推進澆筑工藝。混凝土澆注時應用串筒下料，混凝土自由下落高度不超過2m，嚴防混凝土產生離析。使用使用插入式震動器振搗，混凝土灌筑分層厚度不大于30cm，振動時間20～30s，操作時垂直插入混凝土內，撥出時速度要緩慢，相鄰兩個插入位置的距離不大于50cm，插入下層混凝土的深度為5～10cm。

3.7 預應力施工

(1)張拉程序；預應力筋張拉順序是0號塊：豎向預應力鋼筋→縱向預應力束→橫向預應力束；其余節段：縱向預應力束→豎向預應力鋼筋→橫向預應力束。縱向預應力鋼束采取對稱同步張拉每個節段的頂、腹板懸臂束；對稱同步張拉頂板合攏束，底板合攏束；按先長束，后短束，先邊束，后中束，對稱間隔張拉。豎向預應力筋的施工應采用“滯后張拉”的方式，豎向預應力粗鋼筋采用二次張拉方式，張拉均采用“雙控”，即張拉應力為主，伸長量檢校。

(2)孔道壓漿；1)孔道的準備，壓漿前，首先對孔道進行清潔處理。用水沖洗后，使用不含油的壓縮空氣將孔道內的所有積水吹出。2)試抽真空；將灌漿閥、排氣閥全都關閉，抽真空閥打開；啟動真空泵抽真空，觀察真空壓力表計數，即管內的真空度，當管內的真空度保持穩定時(壓力盡量低為好)，停泵約1min時間，壓力能保持不變即可認為孔道能到達并維持真空。3)水泥漿的拌制，①攪拌要求：攪拌水泥漿之前，加水空轉數分鐘，將積水倒凈，攪拌好的灰漿要做到全部卸盡。將稱量好的水、水泥、壓漿劑、倒入攪拌機，攪拌3分鐘。②流動性要求：拌和后的初始流動度為10～17s。③泌水性要求：24h自由泌水率0。④初凝時間：≥5小時。4)壓漿，①灰漿加到灌漿泵中，在灌漿泵的高壓橡膠管出口打出漿體，待這些漿體濃度與灌漿泵中的濃度一樣時，關掉灌漿泵，將高壓橡膠管此端接到孔道的灌漿管上，扎牢。②關掉灌漿閥，啟動真空泵，當真空度達到并維持在-0．06～-0．10MPa時，啟動灌漿泵，打開灌漿閥，開始灌漿。當漿體經過空氣濾清器時，關掉真空泵及抽氣閥，打開排氣閥。③觀察排氣管的出漿情況，當漿體稠度和灌入之前稠度一樣時，關掉排氣閥，仍繼續灌漿3～5分鐘，使管道內保持一個不小于0．5MPa的穩壓期，最后關掉灌漿閥，關掉真空壓漿機和負壓裝置，整個真空灌漿完畢。

3.8 合攏段施工

(1)合攏段施工流程；邊跨臨時鎖定→澆注邊跨合攏段→張拉邊跨合攏鋼束→中跨臨時鎖定→澆注中跨合攏段→解除主墩臨時固結，完成全橋體系轉換。(2)邊跨合攏段施工；邊跨合攏段臨時鎖定是將懸澆段與邊跨現澆段通過勁性骨架焊接鎖定，減少澆筑邊跨合攏段時因溫度應力引起的梁段變形，其需要滿足的要求即為：鎖定骨架支撐力能夠抵消梁體溫度變形引起的支座或模板體系產生的摩擦阻力，此時梁體不會發生相對變形。(3)中跨合攏段施工；中跨合攏段施工步驟與邊跨合攏段施工步驟類似，這里不再累述。但要注意體系轉換，本橋根據設計圖紙要求，是在中跨合攏段混凝土澆筑、張拉完成后，解除2號、3號主墩兩側的大鋼管臨時固結，完成全橋體系轉換。

4 結論與建議

南水北調中線工程滎陽2標蔣頭村東南跨渠公路橋，通過優化施工方案，我們采用加長節段支架法施工，原設計的11節減少到7節，避免了掛籃施工雙幅橋間距小掛籃“打架”情況發生，綜合節省工期60天，滿足了業主對工程的總體進度的要求；減少掛籃以及鋼模板投入，增加經濟效益30萬元以上。

[1]葛斌.大跨度連續箱梁支架法施工技術[J].安徽建筑,2011(6).

田卓倫(1979—),男,山西古縣人,本科,畢業于河海大學,水利水電工程專業,主要從事水利水電、鐵路、公路施工等工作方向。