里必沁水河特大橋連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)

崔 博

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012)

里必沁水河特大橋連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)

崔 博

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012)

通過分析里必沁水河特大橋工程的特點(diǎn)，從0號(hào)塊施工、掛籃的選定、懸臂澆筑、合龍段施工等環(huán)節(jié)詳細(xì)闡述了該大橋連續(xù)梁懸臂澆筑的施工技術(shù)，總結(jié)了連續(xù)箱梁的關(guān)鍵控制技術(shù)，確保了工程的質(zhì)量。

連續(xù)梁，懸臂，澆筑，鋼筋

1 工程概況

里必沁水河特大橋位于高平至沁水高速公路經(jīng)過沁水縣龍港鎮(zhèn)里必村東側(cè)0.6 km處，橫跨侯月雙線鐵路和S331省道及沁水河。本段主線設(shè)計(jì)采用高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，橋長(zhǎng)1 347 m。全段設(shè)計(jì)速度為80 km/h，橋面寬度2×12 m。

2 工程特點(diǎn)

跨徑組合為(3×30 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁)+(80 m+3×150 m+80 m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu))+(8×30 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁)+(80 m+150 m+80 m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu))+(3×30 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁)。連續(xù)剛構(gòu)上部結(jié)構(gòu)采用直腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，箱梁為單箱單室斷面，采用縱向、豎向、橫向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，箱梁頂面、底板橫坡與路線橫坡一致。箱梁頂寬12 m，底寬7.0 m，懸臂長(zhǎng)2.5 m。合龍段處箱梁中心高度為3.5 m，頂、底板厚0.3 m；0號(hào)塊中心高度為9 m，頂板厚0.8 m，底板厚1.2 m；從懸臂端到0號(hào)塊根部箱梁高度按h=3.5+5.5×(x/69)1.8變化，底板厚度按h=0.3+0.7×(x/69)1.8變化，其中,x為計(jì)算截面至懸臂端的距離。

3 懸臂施工

3.1 0號(hào)塊施工

1)托架預(yù)壓。托架安裝完成后必須經(jīng)過預(yù)壓，經(jīng)過預(yù)壓可消除托架的非彈性變形，測(cè)出彈性變形值，為支設(shè)0號(hào)段模板提供設(shè)置預(yù)拱度的依據(jù)，預(yù)壓采用與澆筑混凝土等重的荷載進(jìn)行預(yù)壓，采用鋼絞線張拉的方式進(jìn)行預(yù)壓。

2)模板安裝。托架預(yù)壓完成后在正面托架上設(shè)置墊木及楔木，然后鋪設(shè)0號(hào)段底模。在側(cè)面托架上搭設(shè)腳手架，腳手架采用φ50鋼管搭設(shè)，腳手架立桿焊接在墊梁上，橫桿與立桿用管卡連接成整體。0號(hào)段底模采用組合鋼模板。

端頭模采用2 cm厚木板制作，預(yù)留鋼筋孔位，綁扎鋼筋前先將端頭模板安裝好，綁扎時(shí)每根縱向鋼筋由端頭模預(yù)留孔穿出，注意預(yù)留掛籃后橫梁吊帶錨固孔。

3)安裝預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。墩頂施工時(shí)預(yù)埋隔板上精軋螺紋鋼及波紋管，腹板鋼筋綁扎完成后，安裝腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋及管道，管道由三部分組成，上下兩段管道采用φ50波紋管制作，并與上下墊板焊接成整體，在管道上設(shè)置壓漿嘴，壓漿嘴采用φ20鋼管制作，壓漿嘴接長(zhǎng)部分采用φ20白塑料管接長(zhǎng)，并伸出模板外，澆筑前封閉壓漿嘴，以防止進(jìn)入水泥漿堵塞壓漿管，管道中間部分采用φ50波紋管，波紋管與上下段管道采用大一號(hào)同型波紋管連接，并用防水膠帶纏繞，以防止漏漿。

4)綁扎頂板鋼筋及安裝頂板預(yù)應(yīng)力管道。在綁扎頂板底層鋼筋后放置預(yù)應(yīng)力管道，然后綁扎頂板頂層鋼筋。綁扎鋼筋時(shí)應(yīng)注意安裝腹板豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋張拉槽，當(dāng)普通鋼筋與張拉槽發(fā)生矛盾時(shí)，可調(diào)整普通鋼筋間距。

5)澆筑混凝土。澆筑混凝土前檢查模板標(biāo)高、模板尺寸、鋼筋保護(hù)層厚度、預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋件、預(yù)留孔等準(zhǔn)確無誤。腹板混凝土應(yīng)左右分層交錯(cuò)澆筑，頂板混凝土應(yīng)先澆筑頂板中部混凝土，后澆筑翼板混凝土，翼板混凝土應(yīng)從兩側(cè)向中間澆筑。豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋壓漿管及張拉槽在澆筑前應(yīng)全部堵住，以防澆筑混凝土?xí)r水泥漿進(jìn)入管道堵塞。

0號(hào)段在托架上分層一次澆筑。箱梁采用C55混凝土，混凝土在拌合站集中拌制，混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，混凝土輸送泵泵送入模?；炷羾?yán)格按配合比進(jìn)行控制，嚴(yán)格控制混凝土的坍落度及和易性。

3.2 掛籃的選定及檢測(cè)

1)掛籃的選定。

掛籃作為T構(gòu)懸臂澆筑施工的關(guān)鍵設(shè)備，本橋采用菱形掛籃，菱形掛籃外形美觀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拼裝速度快，所用材料均為常用材料，加工制造簡(jiǎn)單，桿件受力明確，計(jì)算簡(jiǎn)便，作業(yè)面開闊，掛籃具有自重較輕，剛度大，變形小等優(yōu)點(diǎn)。

2)掛籃預(yù)壓。

a.掛籃是施工懸臂梁的主要設(shè)備，它既是施工梁段的承重結(jié)構(gòu)，又是施工梁段的工作面，為了檢驗(yàn)掛籃的安全性，測(cè)量掛籃的彈性變形值，掛籃必須進(jìn)行預(yù)壓。掛籃預(yù)壓的目的是檢驗(yàn)掛籃的安裝質(zhì)量，安全性能，消除掛籃的非彈性變形，測(cè)出掛籃的彈性變形，為箱梁各段支設(shè)模板提供預(yù)拱度依據(jù)。b.預(yù)壓時(shí)先將每片菱形主構(gòu)架拼裝成型，將兩片主構(gòu)架相對(duì)平放在平整的地面上，前支點(diǎn)處將兩個(gè)前支座安裝好并在其間墊厚鋼板，后端用扁擔(dān)梁錨固，然后用4根精軋鋼加80 t力后錨固，在前吊位置拼裝扁擔(dān)梁，用精軋鋼連接，用1臺(tái)YC60A型千斤頂通過2根精軋鋼頂壓扁擔(dān)梁，將荷載傳遞給兩片菱形主構(gòu)架，以達(dá)到預(yù)壓目的。c.加載前測(cè)量?jī)蓚€(gè)菱形架的間距，每級(jí)加載結(jié)束后測(cè)量間距，卸載時(shí)按照加載情況分級(jí)卸載，每卸載一級(jí)測(cè)量間距，加載及卸載應(yīng)緩慢、均勻、平穩(wěn)地進(jìn)行。預(yù)壓完成后計(jì)算出非彈性變形值及彈性變形值，并根據(jù)掛籃的彈性變形值控制每個(gè)節(jié)段的施工標(biāo)高。

3.3 懸臂澆筑(1號(hào)～19號(hào)塊段)

1)掛籃前移完成后，調(diào)整底模、外側(cè)模及頂板底模高程。根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)拱度、掛籃彈性變形值及梁段中線位置，確定模板支設(shè)標(biāo)高，將模板調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2)綁扎腹板鋼筋，安裝腹板豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋及管道。綁扎腹板鋼筋時(shí)先支設(shè)好腹板端頭模板，縱向鋼筋通過端頭模板預(yù)留鋼筋孔穿出端頭模。

3)安裝內(nèi)模，內(nèi)模采用P3015組合鋼模板及木模，平面模板采用P3015組合模板按照模板尺寸進(jìn)行拼裝，倒角及張拉齒板模板使用5 cm厚木板制作。內(nèi)模采用12號(hào)槽鋼、Φ25預(yù)應(yīng)力粗鋼筋做拉筋加固，12號(hào)槽鋼用作橫向帶木，帶木每1.2 m設(shè)置一道，Φ25預(yù)應(yīng)力粗鋼筋每1.2 m設(shè)置一道，將內(nèi)模與掛籃外側(cè)模加固形成整體。

4)綁扎頂板鋼筋、安裝頂板預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)埋件。先綁扎頂板底層鋼筋，然后安裝頂板縱向預(yù)應(yīng)力管道，最后綁扎頂板上層鋼筋。

5)澆筑混凝土。a.混凝土在攪拌站集中拌制，混凝土嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行拌制，嚴(yán)格控制混凝土的坍落度及和易性。混凝土采用混凝土輸送泵泵送入模。b.澆筑混凝土?xí)r應(yīng)遵守“前前后后，兩腹向中對(duì)稱澆筑混凝土，澆筑翼板應(yīng)從兩側(cè)向中央推進(jìn)”的程序澆筑混凝土。澆筑每個(gè)部位混凝土?xí)r必須由懸臂前端向后端澆筑，以防止發(fā)生裂紋。c.混凝土振搗應(yīng)選用熟練的振搗工進(jìn)行振搗，采用平板振動(dòng)器配合50型插入式振動(dòng)棒進(jìn)行振搗。腹板應(yīng)分層澆筑、分層振搗，所有混凝土振搗至其不再下沉、不再有氣泡冒出，表面平坦、泛漿為止。

6)養(yǎng)護(hù)及拆除端頭模?；炷脸跄?，立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)采用自淋式養(yǎng)護(hù)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa時(shí)拆除端頭模，并將梁端頭部分鑿毛，拆除豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉槽的模板。

7)張拉。懸臂施工連續(xù)箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉原則是采用完全對(duì)稱張拉，即箱梁兩端同時(shí)同步進(jìn)行，橫截面中線兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行。張拉前準(zhǔn)備好張拉操作記錄，檢查張拉校驗(yàn)記錄是否完整、正確、有無異常、理論油壓是否正確。油路不得漏油，各閥門工作正常，電路絕緣良好，馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)良好。千斤頂、錨具、夾具、頂壓器或限位板對(duì)中良好。

8)錨頭處理和壓漿?？v向預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用真空吸漿法壓漿，橫向鋼絞線和豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋采用活塞式壓漿機(jī)壓漿，壓漿應(yīng)在張拉完成后24 h內(nèi)進(jìn)行。

3.4 合龍段施工

合龍段施工是體系轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，是控制全橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序。合龍段施工必須滿足受力狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求和保持梁體設(shè)計(jì)線形，施工時(shí)必須嚴(yán)格控制合龍段的施工誤差。合龍段分為：邊跨合龍段、次邊跨合龍段和中跨合龍段。主橋共有兩段連續(xù)剛構(gòu)部分：第一部分為3號(hào)～8號(hào)墩之間，左右幅共設(shè)10個(gè)合龍段，即邊跨合龍段4個(gè)，次邊跨合龍段4個(gè)，中跨合龍段2個(gè)；第二部分為16號(hào)～19號(hào)墩之間，左右幅共設(shè)6個(gè)合龍段，即邊跨合龍段4個(gè)，中跨合龍段2個(gè)。合龍段在懸澆19號(hào)節(jié)及邊跨現(xiàn)澆段完成后施工，中跨合龍段(次邊跨合龍段)長(zhǎng)度2.0 m，截面高度3.50 m，頂?shù)装搴穸葹?0 cm，腹板厚度為50 cm；邊跨合龍段長(zhǎng)度5.7 m，截面高度3.50 m，頂?shù)装搴穸葹?10 cm，腹板厚度為225 cm。中跨合龍段(次邊跨合龍段)混凝土方量19.9 m3，重51.7 t；邊跨合龍段混凝土方量101.8 m3，重264.68 t。梁體均為C55混凝土。澆筑時(shí)利用當(dāng)天最低溫度進(jìn)行,原則上不應(yīng)低于5 ℃。

3.4.1 總體施工計(jì)劃

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，原則上按邊跨—次邊跨—中跨進(jìn)行，根據(jù)實(shí)際時(shí)間計(jì)劃 4號(hào)～7號(hào)墩的施工順序?yàn)椋?號(hào)～8號(hào)墩邊跨、7號(hào)～6號(hào)墩次邊跨、4號(hào)～3號(hào)墩邊跨、4號(hào)～5號(hào)墩次邊跨、5號(hào)～6號(hào)墩中跨；17號(hào)～18號(hào)墩的施工順序?yàn)椋?7號(hào)～16號(hào)墩邊跨、18號(hào)～19號(hào)墩邊跨、17號(hào)～18號(hào)墩中跨。

3.4.2 施工測(cè)控

施工監(jiān)控是掛籃施工的重要環(huán)節(jié)。嚴(yán)格執(zhí)行施工監(jiān)控提供的預(yù)拱度值，減小施工誤差。在合龍前(尤其是在后3節(jié)段)，必須加強(qiáng)對(duì)合龍段進(jìn)行中線測(cè)量，保證合龍段軸線偏差小于規(guī)范以及設(shè)計(jì)要求。及時(shí)收集荷載變化與撓度變形的關(guān)系(掛籃移動(dòng)前后，張拉前后，混凝土澆筑前后)，并且高程偏差應(yīng)與現(xiàn)澆梁段進(jìn)行對(duì)比，及時(shí)調(diào)整，避免合龍段高差超過要求而難于控制梁面平整度。

3.4.3 配重

7號(hào)墩小里程、18號(hào)墩小里程的掛籃施工至19號(hào)塊后，為避免與對(duì)面施工掛籃位置相抵觸，需將掛籃底模、側(cè)模、內(nèi)模等梁下部分就地拆除，將掛籃梁上部分回退到18號(hào)塊。為了保證懸臂梁體的狀態(tài)平衡，需進(jìn)行配重，考慮掛籃拆除部分重量(根據(jù)計(jì)算配足掛籃拆除重量即可)，配重采用水袋壓重實(shí)現(xiàn)。

3.4.4 邊跨合龍段混凝土澆筑

選擇在一天氣溫較低時(shí)澆筑合龍段混凝土，澆筑時(shí)間盡量在6 h內(nèi)完成，混凝土澆筑前一天用水將全梁表面、箱內(nèi)灑水保濕進(jìn)行降溫(此方法在零下溫度天氣時(shí)不實(shí)施)。

梁端的混凝土連接面要充分鑿毛、濕潤(rùn)，并清理干凈。混凝土采用泵送入模，入?；炷撂涠炔淮笥?6 cm。澆筑混凝土的同時(shí)逐步釋放水袋里的水。

3.4.5 次邊跨、中跨合龍段方案

次邊跨及中跨均為2 m長(zhǎng)，在邊跨合龍完成后，掛籃前移作吊架。主要施工步序?yàn)椋?/p>

1)掛籃施工完19號(hào)塊后，掛籃向前移動(dòng)，將前下橫梁靠近對(duì)面梁端，再將底模、側(cè)模用導(dǎo)鏈向前牽引，形成合龍段的施工平臺(tái)吊掛底模及外側(cè)模。

2)回退內(nèi)模至已澆筑的19號(hào)塊內(nèi)。

3)根據(jù)計(jì)算配重水箱(原設(shè)計(jì)為兩懸臂端各25.9 t，該處為掛籃本身配重外的額外配重)；鑒于現(xiàn)場(chǎng)部分掛籃已拆除，需將拆除重量等量配重。

4)安裝勁性骨架，合龍段勁性骨架由體內(nèi)改為體外實(shí)施，施加頂推力根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)整的部分為：4號(hào)～5號(hào)墩次邊跨施加100 t，6號(hào)～7號(hào)次邊跨施加50 t，其余按原設(shè)計(jì)執(zhí)行，頂推原則上以頂推力為主。

5)鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力施工、內(nèi)模采用倒鏈牽引就位。

6)收緊吊帶，用拉筋將內(nèi)外模拉緊，縫隙用密封條或砂漿補(bǔ)平，防止出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)或漏漿。

3.4.6 合龍段剛性鎖定

19號(hào)懸澆塊腹板內(nèi)按預(yù)埋勁性骨架焊接預(yù)埋件，嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行焊接，焊縫均為角焊縫，焊高h(yuǎn)f=10 mm,焊接采用兩側(cè)焊接形式，骨架單側(cè)焊縫長(zhǎng)度應(yīng)滿足要求(頂推50 t時(shí)不小于23 cm,頂推100 t時(shí)不小于46 cm)。需要注意的是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中墩柱連體性質(zhì)，左右幅相同部位應(yīng)同步施工，合龍時(shí)同步施加頂推力，頂推通過勁性骨架施加頂推力，單端焊接固定，另一側(cè)通過在頂、底板設(shè)4臺(tái)250 t千斤頂作為頂推工具。頂推時(shí)千斤頂?shù)乃狞c(diǎn)對(duì)稱、均勻頂推，頂推力施加完成后及時(shí)進(jìn)行骨架與預(yù)埋件的焊接。為了準(zhǔn)確測(cè)得邊跨合龍頂推時(shí)的相對(duì)位移和絕對(duì)位移，在5號(hào)、6號(hào)、17號(hào)、18號(hào)墩頂0號(hào)塊設(shè)置頂推前后觀測(cè)點(diǎn)。

4 結(jié)語

本文介紹山西高沁高速公路里必沁水河特大橋連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)，并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)工程順利合龍，連續(xù)梁施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。通過本橋施工，總結(jié)出連續(xù)箱梁關(guān)鍵控制技術(shù)：1)預(yù)應(yīng)力體系是質(zhì)量控制的第一重點(diǎn)，是成橋后可靠保證。要想控制好預(yù)應(yīng)力體系必須控制好波紋管安裝準(zhǔn)確、錨墊板下鋼筋數(shù)量及混凝土密實(shí)，張拉要控制混凝土齡期，不能只控制強(qiáng)度，混凝土彈性模量也要滿足要求，對(duì)成橋后期預(yù)壓損失起到一定控制作用，張拉雙控、壓漿密實(shí)，才能保證橋梁的使用年限。2)掛籃作為T構(gòu)懸臂澆筑施工的關(guān)鍵設(shè)備，選擇合理的設(shè)計(jì)，保證連續(xù)梁懸臂澆筑的順利完成，本橋采用菱形掛籃。3)嚴(yán)格按照施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)施工，確保整橋線形合龍的精確控制，保證合龍質(zhì)量。

On construction technique of cast-in-place cantilever on continuous beam of Qinshui River Super-large Bridge in Libi Town

Cui Bo

(ShanxiCommunicationsConstructionEngineeringMonitoringCorporation,Taiyuan030012,China)

According to the analysis of the features of the super-large bridge on Qinshui River Bridge in Libi Town, the paper illustrates the construction technique of the cast-in-place cantilever on the bridge from the construction of No.0 block, selection of hanging baskets, cast-in-place cantilever grouting, and closure segment construction, and sums up the key controlling technique of the continuous box girder, so as to ensure the construction quality.

continuous beam, cantilever, grouting, reinforcement

2015-03-26

崔 博(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)16-0185-03

U445

A