黃黃鐵路巴河特大橋移動模架原位現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

盛 磊 （中鐵十六局集團第五工程有限公司，河北 唐山 064000）

1 工程概況

巴河特大橋位于湖北省黃岡市黃岡地區(qū)及浠水縣境內(nèi)，為跨越巴河而設(shè)。橋址處地勢較為平坦，多為農(nóng)田、水塘，巴河兩側(cè)均有土質(zhì)河堤。本橋全長2961.52m，全橋孔跨布置3×32m現(xiàn)澆簡支箱梁+4×32現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁+1×32m簡支箱梁+6×32m現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁+1×32.43m現(xiàn)澆非標簡支箱梁（非標）+1×32m現(xiàn)澆簡支箱梁+2×24m現(xiàn)澆簡支箱梁+1- (44.5+108+2×200+108+44.5)m斜拉橋+22×32.6m簡支箱梁+3×24.6m簡支箱梁+27×32.6m簡支箱梁。19#～25#墩為巴河主跨，采用預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋跨巴河河道，其中1#墩-4#墩的簡支梁采用DSZ32/900移動模架原位現(xiàn)澆法施工。移動模架現(xiàn)澆箱梁的施工工藝流程如圖1所示。

圖1 移動模架制梁施工工藝流程

2 移動模架系統(tǒng)現(xiàn)場施工

2.1 現(xiàn)場安裝

①目測檢查，確保待拼零件無異常、無毛刺，按要求加注潤滑脂且安全措施齊備。②搭臨時支架，安裝后行走機構(gòu)及后支腿，測量放線確定后行走及后支腿的安裝位置，并用吊機吊裝到位，然后由人工精確調(diào)整后撤去吊機。③安裝固定前支腿及中支腿。前支腿拼裝完成后，用吊機吊至3#墩安裝，并與橋墩面錨固。然后，吊裝兩側(cè)固定中支腿，用[10槽鋼點焊將其固定，最后安裝橫聯(lián)及斜撐。④安裝主箱梁及其橫聯(lián)。用70t吊機在地面將主梁拼好，然后使用兩臺250t吊機抬吊單邊主箱梁及另一個單邊主箱梁，之后安裝橫聯(lián)。⑤安裝挑梁。采用70T汽車吊單個吊裝安裝，挑梁吊裝到位后，用螺栓與主梁連接。⑥安裝吊掛及底模桁架。將組裝好的吊掛、開模裝置、底模桁架及其撐桿系統(tǒng)吊裝到位，用銷軸與挑梁連接，將撐桿與吊掛連接。⑦安裝底模和側(cè)翼。用開模油缸或吊機將底模桁架合攏，按照預(yù)拱值要求設(shè)置各底模標高，并吊裝底模、側(cè)模、翼板等由中間向兩端安裝。⑧安裝液壓電氣等部件。⑨安裝走道、欄桿、梯子、防位移支撐等。⑩檢查、檢驗主框架以及模板等安裝是否穩(wěn)固可靠，并按要求做好相關(guān)記錄。

2.2 加載預(yù)壓

①預(yù)壓目標。驗證模架拼裝后的強度、剛度以及穩(wěn)定性等參數(shù)是否滿足安全作業(yè)的要求；消除拼裝后模架存在的非彈性變形，并對各支點發(fā)生沉降的情況進行觀測；通過加載預(yù)壓驗證模架各項工作性能是否達標，了解模架加載以及卸載整個過程的變形情況，計算得出模架綜合剛度系數(shù)，并監(jiān)測加載預(yù)壓后模架撓度的變化。

②加載預(yù)壓。首先，模擬混凝土箱梁的重量分布確定預(yù)壓重量，該項目中整孔梁長32.6m，梁面寬12.6m，梁體混凝土 316.1m3，計 821.86t，由模架支撐的混凝土梁計94.5t，內(nèi)模29.2t。按照荷載分布圖對模架進行預(yù)壓試驗，荷載總重945.56t；根據(jù)相關(guān)規(guī)范標準，實際預(yù)壓荷載應(yīng)為荷載總重的1.2倍即1134.67t[1]。根據(jù)預(yù)壓要求及現(xiàn)場實際，預(yù)壓材料為908袋純砂袋，對整個預(yù)壓過程進行模擬。預(yù)壓采用分級分層加載，嚴禁集中于某一位置堆載。分級加載的過程中，應(yīng)做好對中支腿支墊、立柱等的細致觀察，卸載時也應(yīng)按照分級卸載的原則逐步實施。

③效果驗證。根據(jù)記錄的原始數(shù)據(jù)及空載時測量的數(shù)據(jù)，計算出模架的變形量并做好記錄。用預(yù)壓前、預(yù)壓期、穩(wěn)定期、卸載后的標高觀測值，計算并得出支架在預(yù)壓前至穩(wěn)定期的沉降值，計算卸載后至穩(wěn)定期的彈性變形量，以及預(yù)壓前至卸載后的非彈性變形量。

2.3 預(yù)拱度設(shè)置

由于前期底模安裝時已按預(yù)拱曲線裝好，因此，通常無需調(diào)整底模標高，如若預(yù)壓后需進行微調(diào)時，應(yīng)根據(jù)彈性變形值、縱橋向各點反拱值進行預(yù)拱度設(shè)置，并按照底模→腹模→翼模的順序依次予以調(diào)整，調(diào)底模拱度時，按照由中間向兩端的順序，用千斤頂頂升至適宜高度，再調(diào)節(jié)撐桿至正確標高[2]；底模調(diào)好后，通過調(diào)節(jié)撐桿長度對腹板予以調(diào)整，最后調(diào)節(jié)翼模拱度，確保其與底模拱度保持一致，通過預(yù)拱度調(diào)整，確保橋梁投入運行后線路的平順性。

3 移動模架原位現(xiàn)澆施工

3.1 模板施工

首先，外模施工。移動模架自帶外模系統(tǒng)，在移動模架過孔移動到位后，將外模系統(tǒng)進行安裝固定并按要求調(diào)整至精確位置。其次，內(nèi)模施工。內(nèi)模系統(tǒng)采用拆裝式內(nèi)模結(jié)構(gòu)，在完成底腹板鋼筋綁扎后分段進行拼裝，內(nèi)模拼裝時應(yīng)確保各節(jié)內(nèi)模與框架同步安裝，以免出現(xiàn)問題后不好處理，采用有鉤頭螺栓連接時，應(yīng)確保連接螺栓的數(shù)量足夠，以保證整個內(nèi)模系統(tǒng)的穩(wěn)定性與整體性。最后，端模施工。端模進場后檢查無質(zhì)量缺陷、預(yù)留孔偏差滿足要求后用吊機吊裝就位，由于箱梁波紋管數(shù)量較多，因此，務(wù)必緩慢移動安裝就位，防止操作不當(dāng)而導(dǎo)致波紋管受損、擠彎等問題。

3.2 鋼筋施工

①鋼筋加工。鋼筋的調(diào)直、切斷、彎曲采用機械加工在加工場內(nèi)統(tǒng)一加工制作，調(diào)直后的鋼筋應(yīng)平直，局部無彎折，鋼筋截面無切削傷痕，鋼筋表面潔凈，無損傷、油漬等，且抗拉強度、彎曲性能均滿足設(shè)計要求。加工完成的鋼筋經(jīng)驗收滿足施工相關(guān)要求后，用運輸板車運至現(xiàn)場整理好的空地，然后借助汽車吊吊至底模板作業(yè)面進行安裝。

②鋼筋安裝。主筋接頭采用套筒直螺紋連接，其余鋼筋采用綁扎進行連接；頂板上下層拉筋應(yīng)先按照間距1m左右焊接架立筋定位，以增加鋼筋骨架的整體剛度，然后待頂?shù)讓泳W(wǎng)片綁扎完成后按照施工圖加密設(shè)置拉鉤鋼筋。所有縱向主筋下方以及腹模、翼緣側(cè)面均應(yīng)設(shè)置混凝土墊塊，且墊塊厚度及強度應(yīng)滿足鋼筋保護層要求。

3.3 預(yù)應(yīng)力管道施工

①根據(jù)測放出的主梁縱橫軸線，以及預(yù)應(yīng)力管道位置坐標，安裝預(yù)應(yīng)力管道的定位鋼筋，若兩者存在位置沖突，應(yīng)保證管道位置不變，移動鋼筋。定位筋直線段間距為0.5m，曲線段間距為0.3m，轉(zhuǎn)折點處適當(dāng)加密，定位筋應(yīng)焊結(jié)牢固、位置精準，以確保預(yù)應(yīng)力管道的位置、線性。

②預(yù)應(yīng)力管道采用波紋管，波紋管安裝前應(yīng)檢查其密封性、破損情況，破損嚴重且密封性不滿足要求的應(yīng)禁止使用，修復(fù)后滿足要求的可繼續(xù)使用。波紋管定位應(yīng)準確，不得上浮、下沉和左右偏移，且位置偏差不得超出規(guī)范要求。波紋管接頭采用大一號的同類波紋管套接，接頭位置的兩根波紋管要頂緊，以防穿束時被帶出而發(fā)生管道堵塞，并采用密封膠帶封閉密實，避免漏氣、漏漿，且與錨墊板之間填塞封閉密實，以防止?jié){液進入管道。

3.4 混凝土施工

①混凝土澆筑與振搗。主梁采用C50混凝土，封端采用C50補償收縮混凝土。混凝土由拌合站集中拌合，罐車運輸，泵車泵送入模一次澆筑，軟軸φ50插入式振搗棒為主，φ30振搗棒配合振搗密實，箱梁混凝土分塊澆筑順序如圖2所示。混凝土澆筑采用水平分層澆筑，分層厚度30cm。縱向由中間向支點依次澆筑，橫向從中部向兩邊對稱澆筑，一次連續(xù)完成澆筑不得停頓。澆筑時左右腹板對稱分層澆筑，頂板由兩側(cè)向中央對稱澆筑。混凝土振搗采用插入式振搗器，振搗時嚴格按照快插慢提、分層、按次序振搗的操作原則，插入點間距為30cm，呈梅花形布置，振搗棒垂直插入，且與模板、波紋管距離至少10cm，嚴禁碰撞而造成模板、波紋管損壞，鋼筋變形[3]。振搗至混凝土表面平整、無下沉，泛漿均勻、氣泡較少，則振搗基本密實，邊角以及鋼筋密集處可采用小號振搗棒加強振搗，防止漏振。

②混凝土養(yǎng)護。澆注完成應(yīng)立即用土工布蓋好，混凝土終凝后在土工布上澆水進行自然養(yǎng)護，箱內(nèi)壁采用霧狀灑水養(yǎng)生。養(yǎng)護澆水次數(shù)以能保持混凝土表面濕潤為準，澆水天數(shù)一般情況下為7～14d。氣溫＜5℃時，應(yīng)覆蓋密實，保溫保濕，不得澆水。

圖2 混凝土澆筑順序（橫斷面）

3.5 預(yù)應(yīng)力施工

①預(yù)應(yīng)力張拉。預(yù)應(yīng)力張拉采用智能張拉系統(tǒng)，按照設(shè)計要求的順序分批進行，左右對稱進行。張拉前，應(yīng)對千斤頂進行標定，確保智能張拉系統(tǒng)在校正期內(nèi)且無異常，預(yù)留管道、錨具、千斤頂處于同一軸心，并確認梁體混凝土強度、彈模、齡期滿足設(shè)計要求。張拉時，按照0→1.0σcon→靜停持荷 5min，持荷時隨時補油至1.0σcon，校核達到張拉控制應(yīng)力→主油缸回油錨固→副油缸供油卸千斤頂[4]。

②管道壓漿。預(yù)應(yīng)力管道宜在張拉完成后24h之內(nèi)壓漿，采用智能壓漿系統(tǒng)。壓漿前用壓力水將管道沖洗干凈，如有與相鄰孔道串通現(xiàn)象，處理好后再壓漿，或二期張拉后一起壓漿，每個孔道壓漿一次連續(xù)完成。

3.6 模架過孔

①混凝土澆筑完成并滿足張拉強度后將內(nèi)模撐桿、吊桿、底模、外肋板中縫處對接螺栓等予以拆除。然后將中支腿、后支腿垂直支承油缸收回，使移動模架機整體下落約10cm脫模，此時，中、后支腿垂直支承油缸仍支承，操作使油泵橫移頂推外肋，開啟外模系統(tǒng)橫移功能（如圖3 中a）。

②拆除中支腿連接系統(tǒng)，操作使中、后支腿支承油缸收回脫空，驅(qū)動后支腿下走行機構(gòu)使模架前移一跨（如圖3中b）。

③橫向調(diào)整中、后支腿，鎖定垂直支承油缸；利用起吊小車將前輔助支腿吊掛前移一孔，在墩頂就位；操作泵站使橫移油缸循環(huán)回收，外模系統(tǒng)橫向合攏就位（如圖3中c）。

④橫向調(diào)整、鎖定外模系統(tǒng)及各支腿系統(tǒng)豎向標高；穿吊桿、鋼筋綁扎（如圖3 中d）。

⑤立內(nèi)模，澆筑混凝土（如圖3中e）。

圖3 移動模架過孔示意圖

⑥末跨作業(yè)時，將前支腿墩頂支架拆除直接支承在澆筑完成的梁頂面，共4個著力點，每個著力點支承面積為800mm×400mm（長邊順橋向），其余與標準跨施工站位相同。

4 結(jié)語

眾實踐證明，移動模架法施工優(yōu)勢顯著，但其工藝流程眾多，各工序環(huán)節(jié)的把控不當(dāng)均易影響箱梁整體施作質(zhì)量。對此，相應(yīng)項目參建方務(wù)須緊抓各工序細節(jié)不放松，嚴抓緊控，互督互助，協(xié)力共建優(yōu)良項目造福民眾。