四角井大橋懸澆梁施工工藝分析

卓麗娜 （南平高速建設(shè)有限公司，福建 南平 353000）

1 工程概況

四角井大橋跨越正在通行的寧武高速，左幅上部構(gòu)造為（50+90+50）m變截面懸臂澆筑箱梁，右幅上部構(gòu)造為1×30現(xiàn)澆箱梁+（50+90+50）m變截面懸臂澆筑箱梁，橋梁全長(zhǎng)213m。按照設(shè)計(jì)圖紙要求，施工時(shí)應(yīng)滿足高速公路八車道拓寬的條件及視距要求，路幅限界凈寬為43m，高速公路凈空要求不小于5.5m。連續(xù)梁梁面寬13.75m，其中防撞墻內(nèi)側(cè)凈寬13.75m，橋上欄桿內(nèi)側(cè)凈寬14.25m，橋梁建筑總寬度14.75m；連續(xù)梁全部位于平曲線上，橋面縱坡坡度為3.0%。

2 0#梁段施工

四角井大橋0#梁段總長(zhǎng)12m，高度5.5m，箱梁頂寬14.75m，翼緣板懸臂長(zhǎng)度3.5m，混凝土總圬工量為304.8m3，總重量為 792.4t。

2.1 0#梁段的施工工藝流程

底托架墩下預(yù)壓試驗(yàn)→安裝底托架→施工支座（墩頂臨時(shí)錨固支座）→安裝0#段底模→分片吊裝0#段外側(cè)模板→安裝底板和腹板鋼筋→安裝0#段豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋→安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道→安裝內(nèi)模板→綁扎頂板鋼筋和橫向預(yù)應(yīng)力筋→搭設(shè)混凝土澆筑工作平臺(tái)→澆筑混凝土→拆模→養(yǎng)生。

2.1 0#梁段支架布置

0#梁段具有著內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,混凝土需求量大的特點(diǎn)。鋼筋施工的復(fù)雜性，也是施工人員在0#梁段施工中所要面對(duì)的問(wèn)題。從建筑領(lǐng)域的實(shí)際情況來(lái)看，出于保護(hù)梁體外觀的需要，往往會(huì)對(duì)整體立模一次成型的施工方式進(jìn)行應(yīng)用，以避免梁體分次澆筑問(wèn)題的出現(xiàn)。

為保證一次成型的質(zhì)量，在0#梁段施工工作開(kāi)始之前，需要對(duì)施工過(guò)程中涉及到的鋼筋大樣進(jìn)行復(fù)核。在支架布置方面，由于主墩與高速公路距離較近，為避免地基處理會(huì)對(duì)高速公路的影響，采用了立柱與預(yù)埋桁架相結(jié)合的施工方案。在具體施工環(huán)節(jié)，會(huì)在承臺(tái)兩端預(yù)埋鋼板，并在鋼板上安裝直徑63cm鋼管樁作為主要承重結(jié)構(gòu)部件。在墩柱施工中，留取預(yù)埋件做三角桁架，并借助桁架與鋼管立柱相結(jié)合的方式，構(gòu)建整體支架。同時(shí)在鋼管樁頂布置雙拼32a#工字鋼做為縱梁（橫橋向），在橫梁頂設(shè)置橫橋向間距50cm，32a工字鋼，32a工字鋼頂設(shè)置10cm×10cm方木，方木頂部為竹膠板。

2.2 鋼筋安裝

針對(duì)0#梁段施工中遇到的鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道沖突時(shí)，允許進(jìn)行局部調(diào)整，調(diào)整原則是先普通鋼筋、后精軋螺紋鋼筋，最后是橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，保持縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋管道不動(dòng)。在鋼筋安裝完成后，在模板與鋼筋之間墊上同標(biāo)號(hào)混凝土墊塊。

2.3 混凝土澆筑

在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，為保障工程的施工質(zhì)量，混凝土澆筑順序?yàn)橄认淞旱装寤炷梁蜋M隔板混凝土，必須保證前后對(duì)稱澆筑，橫向先澆筑倒角中間混凝土，接著澆筑底板倒角處1.0m范圍內(nèi)混凝土。底板澆筑完后再澆筑腹板混凝土，腹板混凝土采用水平分層的方法澆筑，水平分層厚度控制在30cm左右，腹板混凝土應(yīng)根據(jù)混凝土初凝時(shí)間緩慢澆筑，防止中間泛漿。縱向應(yīng)先澆筑墩頂兩側(cè)底板混凝土，底板澆筑完后再澆筑橫隔梁混凝土。最后澆筑頂板混凝土，頂板混凝土用兩端向中間推進(jìn)。

2.4 0#梁段大體積高標(biāo)號(hào)混凝土施工的防裂措施

大體積高標(biāo)號(hào)混凝土施工的防裂措施是施工工藝中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，防裂措施涉及到了原材料的控制和施工工藝控制等多個(gè)環(huán)節(jié)，在防裂工藝的應(yīng)用過(guò)程中，施工方需要對(duì)其中的細(xì)節(jié)要素進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

①原材料控制方面：嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選用低水化熱水泥，一般而言在條件許可情況下，應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。骨料在大體積混凝土中所占比例一般為混凝土絕對(duì)體積的80%～83%，應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈模較低、表面清潔無(wú)弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。砂除滿足骨料規(guī)范要求外，應(yīng)適當(dāng)放寬石粉或細(xì)粉含量，砂子中石粉比例一般在15%～18%之間為宜。

②工藝控制方面：加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實(shí)度；采用分層分段法澆筑混凝土，分層振搗密實(shí)以使混凝土的水化熱能盡快散失。還可采用二次振搗的方法，增加混凝土的密實(shí)度，提高抗裂能力，使上、下兩層混凝土在初凝前結(jié)合良好；目前施工氣溫相對(duì)較低，如果個(gè)別0#梁段避不開(kāi)高溫季節(jié)，混凝土攪拌站可以將利用低溫水拌制混凝土的拌制方式應(yīng)用于施工過(guò)程之中。此時(shí)骨料需要放置在遮陽(yáng)篷中，在混凝土現(xiàn)場(chǎng)泵送環(huán)節(jié)，相關(guān)人員需要利用濕毛毯覆蓋管道，并及時(shí)采取降溫措施；利用混凝土內(nèi)部預(yù)埋管道，進(jìn)行水冷散熱。

③保溫、保濕方面：先在濕潤(rùn)的混凝土表面覆蓋一層薄膜，覆蓋時(shí)間以在混凝土終凝時(shí)開(kāi)始為宜，然后在薄膜上覆蓋2層干麻袋。

3 掛籃懸臂澆筑施工

3.1 掛籃設(shè)計(jì)

施工掛籃的應(yīng)用，是懸澆梁施工中的重要環(huán)節(jié)。一般情況下，在懸澆梁工程膠裝工作完成以后，相關(guān)單位需要及時(shí)開(kāi)展測(cè)量控制系統(tǒng)資料的復(fù)核工作。懸臂澆筑施工中所采用的掛籃多為鉸接菱形掛籃。在四角井大橋懸澆梁施工中，針對(duì)大橋所在區(qū)域的實(shí)際情況，施工人員在應(yīng)用鉸接菱形掛籃的基礎(chǔ)上，在每側(cè)對(duì)應(yīng)腹板各設(shè)一個(gè)桁片，桁片之間的連接方式為橫向連接方式。在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，施工人員采用的是以單獨(dú)設(shè)置的直徑32mm精軋螺紋鋼筋作為后錨，每個(gè)桁片后端設(shè)置6根；掛藍(lán)前行采用自錨；軌道通過(guò)腹板外側(cè)豎向精軋螺紋鋼筋固定；桁架中心間距7.55m，前上橫梁采用雙40b工字鋼，前、后下橫梁采用雙40b槽鋼，桁架桿件采用32b槽鋼加工而成，掛藍(lán)總重（包括模板等）為50t。

3.2 掛籃的工藝流程

掛籃組拼及試壓→調(diào)整安裝底模、側(cè)模立模高程、軸線→綁扎底板腹板鋼筋→安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋→安裝腹板內(nèi)模板右綁扎頂板鋼筋、安裝頂板橫向預(yù)應(yīng)力筋及縱向預(yù)應(yīng)力管道→支堵頭模板→混凝土澆筑→養(yǎng)生、拆堵頭模板、鑿毛→清孔穿束→張拉→壓漿→落模板→移掛籃進(jìn)入下一段施工。

3.3 掛籃的撓度及預(yù)拱度的確定

撓度及預(yù)拱度的確定是掛籃施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。為保證橋梁成品結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的線形，在施工階段要對(duì)每一塊體設(shè)置預(yù)拱度以平衡上述幾項(xiàng)下?lián)献冃瘟俊旎@的預(yù)拱度應(yīng)結(jié)合節(jié)塊重量、掛籃及吊架的重量，通過(guò)預(yù)壓試驗(yàn)與計(jì)算獲得。另外的收縮、溫度影響、徐變等數(shù)值仍然需予以考慮。

一般情況下，線型的控制主要包括以下內(nèi)容：一是平曲線線型控制；二是豎向撓度控制。平曲線要素是平面線型控制的主要依據(jù)，豎向撓度涉及到了各個(gè)量段的自重、掛籃前移施工荷載和混凝土徐變等多種因素。從施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)看，在掛籃固定后，施工人員會(huì)采用砂袋法進(jìn)行超載預(yù)壓。在超載預(yù)壓階段，掛籃的綜合撓度在實(shí)際預(yù)壓過(guò)程中的變形不得大于2cm。

3.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑從掛籃前端向后端，由懸臂端到根部的澆筑順序。在具體施工環(huán)節(jié)，混凝土由掛籃底板的前端開(kāi)始澆筑，同一T構(gòu)上2套掛籃內(nèi)的懸澆混凝土在任何時(shí)候須基本相等。混凝土在腹板內(nèi)的澆筑分層厚度控制在40cm左右，混凝土振搗固采用Φ50插入式振搗器，個(gè)別鋼筋密集的地方采用Φ30插入式振搗器，振搗棒距離模板5～10cm，移動(dòng)距離不得超過(guò)振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍。

3.5 預(yù)應(yīng)力張拉

根據(jù)相關(guān)施工圖紙的規(guī)定，預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)需要在混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%后進(jìn)行。在張拉作業(yè)進(jìn)行過(guò)程中，張拉時(shí)梁體混凝土齡期要大于7d。在張拉之前應(yīng)事先將油表與配套千斤頂進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)而根據(jù)標(biāo)定報(bào)告得出張拉油表讀數(shù)。依據(jù)規(guī)范計(jì)算出鋼束的理論伸長(zhǎng)量。張拉前必須檢查油嘴、油管等易損件的損壞程度以便及時(shí)更換,以避免油管破裂和油嘴漏油問(wèn)題所帶來(lái)的不利影響。

4 結(jié)論

0#梁段施工、掛籃懸臂現(xiàn)澆梁段施工是橋梁工程懸澆梁施工工藝中的重要因素。在嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工的同時(shí)，相關(guān)單位需要對(duì)施工質(zhì)量管理體系進(jìn)行不斷完善。

[1]陳源.連續(xù)剛構(gòu)橋施工質(zhì)量控制研究[J].黑龍江交通科技，2015（7）.

[2]晁志勇.某黃河大橋掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)簡(jiǎn)介[J].科技信息，2012（28）.