變截面連續梁移動支架懸澆施工方法

葛 棟

(中交三航局第三工程有限公司 江蘇 南京 210011)

變截面連續梁移動支架懸澆施工方法

葛 棟

(中交三航局第三工程有限公司 江蘇 南京 210011)

本文結合談溝橋主橋上部結構采用移動支架法進行預應力混凝土變截面連續箱梁懸澆施工，其支架體系成本節約、布置合理、安全可靠，同時闡述了施工工藝特點及控制要點。

變截面連續箱梁；移動支架；對稱懸澆

1 工程概況

錫溧漕河北接京杭運河蘇南段，南連蕪申運河，是京杭運河的重要次干航道。在長江三角洲高等級航道網布局規劃方案“兩縱兩橫”中，錫溧漕河為一縱的重要組成部分，規劃為Ⅲ級航道。

談溝橋位于常州市武進區禮嘉鎮談溝村，是錫溧漕河(常州段)航道整治工程航道改線段增加的橋梁之一，主橋上部結構采用50m+80m+50m三跨預應力混凝土變截面連續箱梁，橋寬8m。主梁為單箱單室變截面、直腹式預應力結構，箱梁中支點高度為4.5m，跨中高度為2.2m；箱梁高度距墩中心2m處到跨中合攏段處按二次拋物線變化。

主橋連續箱梁采用移動支架法施工，除0#塊及邊跨直線段支架現澆外，其余8對梁段均采用移動支架對稱平衡逐段懸澆法施工，箱梁縱向懸澆分段長度為4× 4m+4×4.5m，0#塊長10m,合攏段長度均為2m，邊跨現澆直線段長8.92m。

2 施工控制重點

0#塊采用貝雷架搭設滿堂支架現澆施工，從而先將箱梁與墩身臨時固結形成T構后繼續從主墩開始分別向兩側對稱平衡進行1#～8#節段的移動支架懸澆施工，并同步進行2個邊跨直線段的滿堂支架現澆施工，然后進行各T構按先邊后中的順序進行合攏，最終體系轉換后形成連續梁，因此移動支架懸澆法施工重點是地基處理、支架搭設和預壓、混凝土施工質量控制、預應力筋張拉，以及施工過程中的沉降變形觀測。

3 施工方法說明

3.1 0#塊及臨時固結施工

3.1.1 0#塊施工

為避免承臺基坑回填土壓縮導致0#塊支架不均勻沉降，故充分利用貝雷支架的抗剪抗彎特點，采取直接在承臺上搭設 2層縱、橫向滿堂貝雷支架，并用銷子上下固定，同層相鄰貝雷支架間設置型鋼剪刀撐，從而使整個貝雷支架連成整體。承臺頂設置混凝土支墩調節支架高度，頂層貝雷支架上放置砂筒支撐縱、橫向25#工字鋼形成0#塊底模勁性骨架，并按照0#塊段混凝土自重1.2倍進行堆載預壓后再縱向鋪設10×15cm木方分配梁和竹膠板底模，最后進行模板、鋼筋、波紋管道安裝、以及混凝土澆筑和預應力筋張拉。

3.1.2 墩頂臨時固結

為確保支座在懸澆施工過程中不受力和抵抗可能產生的最大不平衡力，采取在墩頂設置臨時固結。每墩頂支座兩側對稱設置C50混凝土臨時支墩，每個支墩內臨時錨固Φ32mm精軋螺紋鋼78根，按2根一束布置，下端預埋在主墩墩身中，上端伸入箱體內。臨時支墩與墩頂、梁底混凝土間設 2層油毛氈隔開，為方便合攏后解除臨時固結，在臨時支墩頂部設5cm厚的硫磺砂漿層，并在其中設置電阻絲。

3.2 1#～8#塊移動支架懸澆施工

3.2.1 施工流程

施工準備→地基處理→支架搭設→鋪設縱橫方木→支架預壓→安裝底、側模板→綁扎底板、腹板鋼筋→安裝波紋管→安裝芯模板→綁扎頂板鋼筋→混凝土澆筑→養護→拆除模板→預應力筋張拉、壓漿→進入下一節段施工。

3.2.2 地基處理

主橋大部位于較平坦的農田內，考慮到上部支架搭設地基要求，首先在支架搭設范圍內用平地機清除表土，再將原地面翻松20cm摻6%石灰碾壓密實，然后填筑40cm厚6%灰土，最后再澆筑厚15cmC25混凝土墊層，并做出2%雙向橫坡，兩側設置邊溝排水。

3.2.3 支架搭設

按照主梁設計結構斷面尺寸和最不利原則進行驗算支架承載力及穩定性，并繪制詳細的碗扣式鋼管支架布置圖后方可進行現場搭設。

移動支架按塊段長度進行分段搭設，支架及底模分段線比塊段端面長 50～100cm，以確保相鄰塊段間梁底接縫圓順。梁底支架立桿布置：腹板下縱向@60cm、橫向@30cm；底板下縱向@60cm、橫向@60cm；翼緣板下縱向60cm、橫向60cm；橫桿步距均為 120cm。為加強滿堂支架的整體強度、剛度和穩定性，按橋軸線縱橫方向設置鋼管剪刀撐，且剪刀撐左右上下連通。

頂托上橫向分布10×15cm方木，縱向@60cm；橫向方木上再縱向鋪設10cm ×15cm的方木，橫向@30cm，方木頂鋪設1.5cm厚竹膠板底模，方木材質均為東北落葉松。

為加快施工進度和縮短周期，施工時先在主墩兩側對稱搭設1#～3#塊支架，支架堆載預壓逐段流水進行，待2#塊張拉壓漿完畢后再拆除1#塊支架，并移動至4#塊處進行搭設、預壓，然后待3#塊張拉壓漿完畢后再拆除2#塊支架，并移動至5#塊處進行搭設，從而形成循環逐塊流水作業至8#塊，其中6#、7#塊支架拆除后移動至邊跨直線段和合攏段處進行支架搭設。

3.2.4 支架堆載預壓

為了檢驗支架的承載力、消除支架的非彈性變形及地基的沉降量，每塊段支架預壓均在底模鋪設前按全截面分級堆載混凝土預制塊（每塊重約1.8t）進行支架預壓，預壓重量按 1.2倍梁段一期恒載重量即每個塊段梁體混凝土自重×1.2。預壓時每節段設定4個觀測點，每天對設定的觀測點進行觀測2次，當連續3天日沉降變形值均＜2mm后，即可判定支架相對穩定并卸載。

卸載后觀測各測點的標高，計算出各測點的彈性和非彈性變形值，然后重新測定橋梁中心軸線和底模平面位置，并根據設計梁底標高、綜合預拱度按二次拋物線進行分配后測定底模標高。底模標高通過調節立桿頂托螺桿進行調整。

3.2.5 箱梁模板制作及安裝

為保證箱梁的整體美觀和表面質量，并有足夠的強度和剛度，箱梁側模、芯模均采用定型鋼模板，底模采用竹膠板，且竹膠板與方木用釘子固定，模板的接縫用雙面膠條填充密實。

模板安裝順序：底模板→側模板→綁扎底、腹板鋼筋及預應力管道→芯模板及堵頭模板→綁扎頂板及翼板鋼筋。底模下采用φ20對拉螺桿固定側模，1m/道；芯模與側模之間設置φ16對拉螺桿按縱橫向@60cm梅花形布置進行緊固和支撐；芯模頂板采用鋼管支架支模，支架直接支撐在底板預埋件上；堵頭模板因有鋼筋及預應力管道孔眼，模板采用鋼板挖孔，孔眼必須按鋼筋及預應力管道位置精確定位切割，每個預應力預留孔位要編號，以便在下節段現澆施工中快速準確定位。

3.2.6 鋼筋與預應力管道施工

近年來，隨著增減掛鉤項目的試點推廣，如何在增減掛鉤實施過程中降低甚至規避項目潛在風險矛盾，使項目能實現其最大效益，成為了當前決策者和執行者面臨的重大挑戰，同時逐漸引起學者們的關注。相關研究大都是選擇某一角度分析增減掛鉤在某些特定環節中的矛盾沖突，尚缺乏對增減掛項目社會風險的系統全面分析。本研究擬立足于增減掛鉤項目整個過程，運用工作分解結構法（WBS）梳理增減掛鉤項目各個環節可能存在的風險因素，并系統性識別增減掛鉤項目可能存在的社會風險點。

每塊段的鋼筋綁扎與預應力管道安裝施工采取同步整體一次性成型，施工順序為：底板鋼筋→腹板鋼筋→頂板鋼筋；預應力管道安裝同步穿插施工。

為保證鋼筋保護層厚度，在鋼筋與模板間布置塑料墊塊，墊塊用預埋的鐵絲與鋼筋扎牢，梅花狀布置。預應力管道采用塑料波紋管成型，管道按預應力筋坐標直線段和曲線段分別按0.8m和0.3m設置一道定位鋼筋網片，防止管道移動。錨墊板的安裝與堵頭模板安裝同步進行,安裝時在堵頭模板上施放準確位置，采用螺栓連接模板和錨墊板，確保定位準確和連接牢靠。

3.2.7 混凝土澆筑及養生

每塊段混凝土均采取全斷面一次性澆筑完成，澆注順序：腹板處下料澆筑底板→澆筑腹板→澆筑頂板，腹板混凝土采用斜向分層法進行澆筑。施工時采用 2臺混凝土固定輸送泵分別對同一墩頂上的 2側對應塊件進行對稱、平衡澆筑，且為防止芯模移位，腹板混凝土采取兩側對稱平衡下料振搗澆筑。混凝土養生采取土工布覆蓋，并安排專人灑水保濕養護。

3.2.8 預應力筋張拉、壓漿預應力筋張拉順序嚴格按設計順序進行，每束筋張拉程序：0→10%σ→100%σ(持荷5min)→回油錨固。預應力筋張拉采取張拉應力和伸長值雙控制原則實施，計算伸長量和實測伸長量誤差控制在0～+6%范圍以內，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后繼續張拉。

預應力筋張拉完成后，48小時內完成孔道壓漿工作，先用空壓機吹凈管道內積水，打開全部進漿孔和排氣孔，從一端向另一端壓漿，當出漿濃度與進漿濃度一致時，關閉出漿閥，繼續保壓2分鐘后關閉壓漿閥。

3.3 邊跨直線段施工

邊跨直線段現澆施工采用滿堂碗扣式鋼管支架全斷面一次性澆筑成型。其施工工藝與各塊段施工相同，只是邊跨直線段箱梁模板均采用竹膠板模板，后襯木方成型。整個邊跨直線段施工支架必須在邊跨合攏段施工完畢后才能拆除。

3.4 合攏段施工

本橋連續梁共有2個邊跨和1個中跨合攏段，按照“先邊后中”的順序進行合攏。合攏段支架、底模施工及預壓等均與8#塊及邊跨直線段施工時同步完成。

合攏段施工按照“臨時鎖定、低溫澆注”的原則進行，鎖定和混凝土澆注一氣呵成。合攏段混凝土澆注選擇在一天中氣溫最低時段開始，合攏段采用鋼結構勁性骨架臨時鎖定固結方案，即在箱梁腹板頂、底部各預埋 2塊鋼板，通過鋼性支撐和張拉部分合攏段預應力筋進行臨時鎖定，使得合攏段兩側連成整體。

3.4.1 邊跨合攏段施工

臨時鎖定并解除5#、8#過渡墩縱向約束后，立即開始邊跨合攏段混凝土施工，合攏段混凝土采用全斷面一次澆注成型的方法，且由中間向兩邊對稱澆筑混凝土。待合攏段混凝土強度達到設計要求后進行邊跨合攏段預應力筋補拉及孔道壓漿，并拆除勁性骨架鎖定及施工支架,從而由2個靜定T構雙懸臂梁體系轉換成兩個∏型單懸臂梁體系(靜定小合攏)。

3.4.2 中跨合攏段施工

中跨合攏段施工在邊跨合攏段施工完成，并拆除邊跨直線段支架后進行，其施工方法與邊跨合攏段相同，且待中跨合攏段混凝土強度達到設計要求后，解除6#、7#主墩臨時固結，再進行中跨合攏段預應力筋補拉及孔道壓漿后拆除勁性骨架鎖定及施工支架，從而由 2個∏型單懸臂梁體系轉換成三跨超靜定連續梁體系(超靜定大合攏)。

4 結論

實踐證明：采用移動支架懸澆法施工的談溝橋主橋預應力混凝土變截面連續箱梁中跨合攏段高差在1cm以內,且梁底曲線線形圓滑，塊段拼縫平順，故該施工方法充分發揮了滿堂支架現澆法與掛籃懸臂澆筑法的各自優點，一方面避免使用掛籃等大型施工機械設備，另一方面整個支架體系成本節約、布置合理、安全可靠，且施工操作重復，利于提高工作效率和保證施工質量，同時便于在施工中不斷調整節段誤差，提高施工精度。

[1]《錫溧漕河(常州段)航道整治工程談溝橋施工圖設計》

[2]《錫溧漕河(常州段)航道整治工程談溝橋移動支架懸澆連續箱梁施工技術方案》

[3]《公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)》

[4]《公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50-2011)》

TU75

B

1007-6344（2017）02-0205-02

；葛棟，男，（1982—10），工程師，研究方向：施工管理,工作年限：10年，畢業院校：河海大學。