淺談鐵路懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工的質(zhì)量管控要點(diǎn)

鄧 忠 誠(chéng)， 黃 強(qiáng)， 蘭 宇

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

淺談鐵路懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工的質(zhì)量管控要點(diǎn)

鄧 忠 誠(chéng)， 黃 強(qiáng)， 蘭 宇

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

連續(xù)梁整體性較好，跨度調(diào)整方便，減少了使梁縫行車更舒適，其在市政、高速、鐵路上得到了廣泛應(yīng)用。由于連續(xù)梁施工技術(shù)難度高，涉及范圍廣，因此，在連續(xù)梁施工過(guò)程中的質(zhì)量管控凸顯出至關(guān)重要的作用。

支架；懸臂；現(xiàn)澆；合攏段；連續(xù)梁；質(zhì)量管控；深茂鐵路

1 概 述

深茂鐵路某跨省道懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁橋跨布置為(32+48+32)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，全長(zhǎng)113.1 m(含兩側(cè)梁端至邊支座中心各0.55 m)。其中0#、8#塊設(shè)計(jì)為支架法現(xiàn)澆，1#-6#塊因省道影響采用掛籃懸臂法現(xiàn)澆，7#塊合攏段設(shè)置體外鋼支撐現(xiàn)澆。梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。箱梁頂寬12.2 m，斜腹板。各控制界面梁高分別為：中支點(diǎn)處梁高3.4 m，端部及跨中梁高2.8 m。其底緣按照半徑為367.8 m的圓曲線過(guò)渡變化。頂板厚34 cm，腹板厚度從50 cm變化至95 cm，根部局部加厚至115 cm，底板厚度從30 cm變化至90 cm，根部局部加厚至110 cm。

2 0#塊、8#塊采用支架法現(xiàn)澆

支架現(xiàn)澆法又叫滿堂支架法或就地澆筑法。這種施工方法比較原始，同時(shí)也比較容易進(jìn)行質(zhì)量管控，是目前常用的現(xiàn)澆連續(xù)梁采用的支撐體系。支架現(xiàn)澆施工首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場(chǎng)地形條件編制合適的支架方案、準(zhǔn)備設(shè)備材料、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的規(guī)劃等前期工作，必要時(shí)需要提前對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行地基處理。無(wú)論是從技術(shù)角度還是從質(zhì)量保證角度考慮，支架法的重中之重都是現(xiàn)場(chǎng)支架方案的編制和搭設(shè)。支架的設(shè)計(jì)和施工必須建立在壓桿穩(wěn)定理論和超靜定理論上，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行完善。支架搭設(shè)完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格之后方可正常進(jìn)行連續(xù)梁的模板、鋼筋、混凝土、預(yù)應(yīng)力施工。所以，支架現(xiàn)澆法連續(xù)梁的支架起著整個(gè)連續(xù)梁生命線一樣的作用。而支架法的支架在力學(xué)上必須滿足壓桿穩(wěn)定理論。筆者簡(jiǎn)要介紹了支架法的幾個(gè)質(zhì)量管控重點(diǎn)。

(1)支架體系必須是幾何不變體系，即體系受到荷載作用后，在不考慮體系材料應(yīng)變的前提下，必須保持其幾何形狀和位置不變而不發(fā)生剛體形式的運(yùn)動(dòng)體系，落實(shí)到實(shí)際施工中就是支架縱、橫、豎向連接是否設(shè)置了剪刀撐，或者剪刀撐的設(shè)置部位及根數(shù)是否滿足規(guī)范要求。

(2)壓桿局部承載力必須滿足要求。支架體系驗(yàn)算應(yīng)在整體能夠滿足荷載要求的同時(shí)，局部承載能力也能滿足設(shè)計(jì)要求。

(3)支架體系是否滿足軸心受壓理論。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，很多鋼管、桿件并不像CAD畫圖一樣橫平豎直，很多材料在制作或現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)生彎曲，如果彎曲值過(guò)大，使得受力桿件并不是軸心受壓，那么，就很容易發(fā)生坍塌傾斜等事故。因此，現(xiàn)場(chǎng)施工的支架一定要保證其是軸心受力。

(4)支架體系的穩(wěn)定性。支架的穩(wěn)定性直接影響到后期施工的安全性，因此，必須保證整個(gè)支架絕對(duì)處于穩(wěn)定狀態(tài)。那么，如何判斷支架是否穩(wěn)定呢？我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行判斷：斜支撐(剪刀撐)是否按要求搭設(shè)、搭設(shè)的斜支撐是否封閉成環(huán)、受壓桿件的長(zhǎng)細(xì)比是否合理、支架體系的長(zhǎng)寬比是否合理、扣件或焊縫是否滿足要求、基礎(chǔ)承載力是否滿足要求等。

3 1#～6#塊采用懸臂法現(xiàn)澆施工

懸臂法現(xiàn)澆連續(xù)梁一般采用掛籃施工。掛籃施工可使用桁架式掛籃、三角式掛籃、棱形掛籃和斜拉式掛籃等工藝。掛籃是懸臂施工中的主要設(shè)備，按結(jié)構(gòu)形式可分為桁架式、斜拉式、型鋼式及混合式4種。一定要根據(jù)混凝土懸臂施工工藝要求及設(shè)計(jì)圖紙對(duì)掛籃的要求，綜合比較各種形式掛籃的特點(diǎn)、重量、鋼材類型、施工工藝等；掛籃的選用原則為：自重輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固穩(wěn)定、前移和裝拆方便、具有較強(qiáng)的可重復(fù)利用性、受力后變形小等特點(diǎn)，掛籃下空間應(yīng)充足，可提供較大的施工作業(yè)面，利于鋼筋模板施工操作。懸臂法施工需要控制的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)為：

(1)采用懸臂法施工必須具備的條件之一就是在施工過(guò)程中一定要首先完成梁與墩的固結(jié)，對(duì)施工過(guò)程中產(chǎn)生的不對(duì)稱荷載轉(zhuǎn)由已完成的墩身承受。

(2)懸臂法澆筑過(guò)程容易產(chǎn)生梁內(nèi)負(fù)彎矩，而預(yù)應(yīng)力施工可以讓梁體與已完成澆筑的梁形成一個(gè)整體，從而避免了梁內(nèi)出現(xiàn)負(fù)彎矩，因此，在施工過(guò)程中預(yù)應(yīng)力施工特別重要，在下一節(jié)段施工之前必須完成上一節(jié)段的預(yù)應(yīng)力施工。

(3)采用掛籃澆筑混凝土。掛籃的安裝、預(yù)壓、行走、拆除都必須編制與之相應(yīng)的方案并進(jìn)行技術(shù)交底。掛籃施工安全風(fēng)險(xiǎn)較大，故掛籃的材質(zhì)報(bào)告、受力計(jì)算書、焊縫的探傷報(bào)告等必須進(jìn)行檢查和核對(duì)。正在施工的掛籃要隨時(shí)對(duì)連接桿件、連接螺栓、錨固系統(tǒng)進(jìn)行檢查，一方面能保證施工的正常進(jìn)行，另一方面亦保證了施工的安全。筆者需要強(qiáng)調(diào)的是：在掛籃澆筑混凝土施工時(shí)，要派專人負(fù)責(zé)觀察后錨系統(tǒng)是否發(fā)生變形。因?yàn)樵跐仓炷習(xí)r，后錨位置是主要的受力部位。

(4)懸臂體混凝土澆筑從懸臂前端開(kāi)始，最后與前段混凝土連接(其目的是其前端彎矩大，如果先澆后端、再澆前端，會(huì)使后端已澆混凝土產(chǎn)生較大的變形)。澆筑混凝時(shí)應(yīng)注意控制兩端下料速度，控制兩端不平衡荷載，防止其發(fā)生傾覆。

4 合攏段施工

合攏段施工被認(rèn)為是連續(xù)梁懸臂澆筑的關(guān)鍵，合攏段施工的質(zhì)量管控要點(diǎn)為：

(1)合攏段施工前，需解除橋墩、支座上多余的約束，中跨合攏時(shí)，還需解除0#塊臨時(shí)支墩的約束，完成第一次體系轉(zhuǎn)換。

(2)合攏段施工時(shí)，需要提前完成體外鋼支撐和臨時(shí)鎖定，以保證合攏段施工時(shí)懸臂體系到簡(jiǎn)支體系之間的第二次體系轉(zhuǎn)換。臨時(shí)鋼支撐可以通過(guò)在兩端已澆筑完成的混凝土上預(yù)埋地腳螺栓、利用工字鋼或槽鋼完成連接。

(3)由于懸臂跨度大，結(jié)構(gòu)的施工重量以及結(jié)構(gòu)的恒載將產(chǎn)生較大的撓度。因此，除了應(yīng)在施工過(guò)程中不斷調(diào)整變形量外，還要在合攏時(shí)進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整。

(4)合攏應(yīng)選擇在一天中氣溫最低時(shí)進(jìn)行澆筑作業(yè)(考慮到混凝土的熱脹冷縮)，必要時(shí)可以采用微膨脹混凝土，以確保合攏段混凝土與兩側(cè)已完成澆筑的混凝土面更好的連接。

(5)合攏段混凝土要選用比設(shè)計(jì)梁體混凝土高一個(gè)標(biāo)號(hào)的混凝土，以確保其施工質(zhì)量。

5 其他需要管控的要點(diǎn)

(1)如果連續(xù)梁采用分節(jié)段澆筑，其后面幾個(gè)節(jié)段的張拉需要預(yù)埋預(yù)應(yīng)力管道一次進(jìn)行接長(zhǎng)處理。為了后期順利穿鋼絞線，對(duì)于提前預(yù)埋的預(yù)應(yīng)力管道定位要精確，管道接長(zhǎng)要順直，一定要避免出現(xiàn)彎折現(xiàn)象，否則不僅影響穿鋼絞線，也將影響預(yù)應(yīng)力張拉，很容易出現(xiàn)鋼絞線拉斷的情況。

(2)預(yù)應(yīng)力張拉需要在混凝土強(qiáng)度、彈性模量、齡期均滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)方可進(jìn)行，其目的是為了防止預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)出現(xiàn)混凝土拉裂、混凝土張拉后變形量較大等現(xiàn)象發(fā)生。

(3)預(yù)應(yīng)力管道的壓漿采用真空壓漿，以保證管道壓漿的飽滿。壓滿之后需進(jìn)行持壓作業(yè)，防止管道內(nèi)存在空洞的地方。對(duì)持壓時(shí)間和持壓壓力都需要嚴(yán)格把關(guān)。管道壓漿飽滿很重要，它可以將已張拉完成的預(yù)應(yīng)力筋與梁體形成一個(gè)整體而同時(shí)受力，并且可以保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，防止預(yù)應(yīng)力損失。

(4)施工過(guò)程中的線性控制非常關(guān)鍵。因此，必須定期對(duì)梁體的線性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，尤其是在預(yù)應(yīng)力張拉、混凝土澆筑之后必須觀測(cè)梁體的線性變化，同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳給具有相應(yīng)資質(zhì)的檢查單位進(jìn)行評(píng)估，出現(xiàn)變化較大時(shí)及時(shí)采取措施，提前做好調(diào)整的準(zhǔn)備工作。

6 結(jié) 語(yǔ)

連續(xù)梁的施工技術(shù)含量高，施工難度大，涉及范圍廣，必須加強(qiáng)其在施工過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)控和管理，以減少質(zhì)量安全事故的發(fā)生及財(cái)產(chǎn)損害，這就需要現(xiàn)場(chǎng)施工人員一定要具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)能力，同時(shí)還要有強(qiáng)烈的責(zé)任心，這些都是一個(gè)工程能夠順利完成必不可少的條件。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2017-02-06

U215.1;U215.7;U215.8

B

1001-2184(2017)02-0049-02

鄧忠誠(chéng)(1972-)，男，廣東湛江人，工程師，學(xué)士，從事鐵路工程施工技術(shù)與管理工作；

黃 強(qiáng)(1992-)，男，河南信陽(yáng)人，技術(shù)員，學(xué)士，從事鐵路工程建設(shè)施工技術(shù)工作；

蘭 宇(1993-)，男，四川郫都人，技術(shù)員，學(xué)士，從事鐵路工程建設(shè)施工技術(shù)工作.