跨淥渚江（60+100+60）m連續梁施工技術研究

李曉明

（中鐵十二局集團第一工程有限公司,陜西 西安 710038）

0 引言

大跨度連續梁工程建設越來越多，質量驗收標準、標準化施工、安全文明施工及各地環保要求也隨之提高，必然會產生許多新的工程技術問題，面臨許多新的挑戰。湖杭鐵路淥渚江特大橋（60+100+60）m連續梁位于杭州市富陽區淥渚江航道新浦大橋上游115 m處（規劃Ⅳ級），100 m主跨上跨淥渚江航道，一側邊跨上跨S23省道，該文以該展開工程為工程載體，展開0#段無焊接托架技術研究、0#段斜向振搗技術研究、連續梁智能噴淋養護施工技術研究。

1 淥渚江特大橋地質條件介紹

1.1 地形、地貌

該橋位于浙江省杭州市富陽區境內，橋址處為沖湖（海）積平原地區，地勢平坦開闊，由東向西微傾，高程在5～15 m之間，交通較便利，多辟為農川。主要跨越控制點有柴蔣線、淥渚江、S23省道。

1.2 水文、氣候

地表水系主要為淥渚江，受大氣降水以及上游支流、地表水體和地下水補給，流量和水位變動大，受季節或降雨影響顯著。第四系孔隙潛水主要存在于砂層和細圓礫土層，主要由大氣降雨和地表水滲入補給，流量和水位變動大，受季節或降水影響顯著。該次勘察測量穩定水位標高為0.2～9.6 m，橋址區地下水埋深6.05～23.03 m。基巖裂隙水主要賦存于基巖強～弱風化層節理裂隙中，該類地下水不豐富。

1.3 地層巖性

橋址處為沖湖（海）積平原地區，地勢平坦開闊。廣泛分布有（1）5-1粉土及（1）7-1細砂層、軟塑狀粉質黏土以及流塑態淤泥質粉質黏土、厚度較大的軟弱土層（1）1淤泥質粉質黏土。

2 淥渚江特大橋設計概況

淥渚江特大橋（60+100+60）m連續梁位于杭州市富陽區淥渚江航道新浦大橋上游115 m處（規劃Ⅳ級），100 m主跨上跨淥渚江航道，一側邊跨上跨S23省道，設計車速350 km/h，線間距5 m，最大縱坡4.99‰。該航段設計最高通航水位12.13 m（85國家高程），設計最低通航水位3.11 m，通航孔主跨采用100 m連續梁橋，橋梁軸線法線與水流方向最大偏角27°，通航孔通航凈寬范圍內梁底標高最低點為26.88 m，通航凈高14.75 m，單孔雙向布置通航孔通航凈寬大于55 m，一跨過河。

3 0#段無焊接托架技術

3.1 托架設計概況

托架主承力由對稱的12個主三腳架，頂部用穿過墩身的6根?32精軋螺紋鋼組成。其上部自下而上有3層分配梁，分別為40H型鋼、雙拼22I鋼、16I鋼。0號段的托架中，除CF桿采用[14/Q235B槽鋼外，其余所有桿均采用2I28b/Q235B工字鋼組焊。分配梁采用雙拼I22b工字鋼，最大間距為75 cm，上部三腳架采用20槽鋼焊接而成。

分配梁上為和0#段梁底曲線角度相同的縱向三腳架，三腳架使用20［鋼連接，增強其穩定性，底模鋪設在縱向三腳架上。

對托架分配梁承載力、托架承載力和穩定性進行驗算，滿足施工使用需求。

3.2 0#段無焊接托架施工

3.2.1 墩身牛腿盒子預埋件安裝

施工時，首先安裝墩身預埋鐵盒，墩身鐵盒上層頂面應低于墩身頂面40 cm，安裝牢固；下層鐵盒應與上層鐵盒位置垂直；施工墩身時預埋主角架的支撐盒子，盒子尺寸需根據三腳架角度及桿件尺寸確定，保證安裝時能夠順利放入。

盒子的位置根據三腳架布置預埋準確。預埋鐵盒的位置控制：利用鋼筋制作固定支架，支架定位在墩身鋼筋上，并與其焊接牢固，以防止澆筑時發生移位，澆筑前盒子內填滿土工布或打泡沫膠（注意焊接防火）。

3.2.2 墩頂對拉桿預埋件安裝

上層鐵盒之間安裝精軋螺紋鋼孔道，孔道要保證順直，因托架制作過程中精軋鋼連接板存在誤差，應準確測量同一托架的孔距，并編號與鐵盒一一對應，確保后期精軋鋼穿入的準確性。

墩頂預埋內徑φ50 mm鋼管，作為φ32 mm精軋螺紋鋼筋孔道。預埋鋼管兩端穿入預埋鐵盒內，管口填塞海綿，以防進入水泥漿堵塞，預埋管要位置準確，架立牢固、不得彎曲，以保證φ32精軋螺紋鋼筋安裝順利。

3.2.3 墩頂對拉桿安裝

在預留孔道中穿入Φ32精軋螺紋鋼，兩側預留足夠長度后，旋入精軋螺母進行固定；清理鐵盒內雜物，確保托架順利插入。

3.2.4 托架安裝

同步安裝兩側托架，施工吊車和塔吊分別吊起兩側托架，將其牛腿插入預埋鐵盒內，牛腿與預埋鐵盒之間縫隙使用不同型號鋼板填塞嚴實。

頂部使用φ32精軋螺紋鋼對拉兩側托架，精軋螺紋鋼使用雙螺母錨固。安裝穩固后將牛腿盒子封模灌漿以增加牛腿與墩身的連接穩定性。

3.2.5 分配梁底模安裝

安裝分配梁及底模，進行支架預壓。

托架、模板拼裝到位后，模擬支架受力情況進行支架超載預壓，采用分級加載、分級觀測、分級卸載方法，加載分級為：60%—100%—120%，每加載（卸載）一級，待變形基本穩定及時進行變形觀測，消除支架和模板非彈性變形，確定彈性變形量，并結合最后一次懸臂澆筑節段的標高及設計標高，確定現澆段底模高程，保證懸澆段、合龍段和現澆段標高順接，支架預壓采用混凝土預制塊壓重。

（1）荷載取值。0#塊預壓按臨時固結墩外側至前端斷面單邊長5 m，臨時固結沿線路方向最大外緣間距為4 m，荷載取值為417.27 t。

（2）測點布置。在底模頂設置觀測點，觀測底模系統的變形。橫斷面布置5個測點，縱橋向出墩身間距400 cm布置4排變形觀測點。加載卸載前后的頂面高差作為支架的彈性變形，底模板標高綜合考慮彈性變形（預留沉降量）進行調整，確保梁體線形美觀。

4 0#段斜向振搗技術

4.1 原理要點

（1）考慮鋼筋碰撞、結構尺寸形狀等對鋼筋和預埋件進行微調，保證管道順利通達振搗部位。

（2）開窗部位設在箱梁內腔斜倒角，側模有加寬的，加寬上傾角處也可加設天窗。

（3）根據混凝土澆筑順序和流向確定預埋管道位置。

4.2 方案實施情況

4.2.1 技術要點

（1）確定支座鋼筋網片加密區。依據BIM分析的數據確定鋼筋的密集區。

（2）確定模板開窗參數。綜合考慮振搗棒有效作用范圍和混凝土流動性能，結合以往施工經驗確定模板的開窗區域。

（3）模板開窗。根據事先選定的開窗位置，在模板安裝時進行預留，如預留存在困難可在模板安裝完成后切割開窗。

（4）振搗棒通道預置。在鋼筋綁扎過程中，預留振搗棒位置，后用直徑70 mm的鋼管作為振搗棒通道。

（5）內側窗口開設。在箱梁橫隔板內腔斜倒角處開設窗口，對于外側加寬區，單側側模傾角處開設窗口，窗口尺寸30 cm×30 cm。

4.2.2 0#段斜向振搗施工

（1）振搗要點。橫隔板混凝土主要采用預留振搗通道插入式振搗器進行振搗，其他采取直接振搗。

1）混凝土由混凝土攪拌站集中拌制運輸至現場。

2）混凝土采用混凝土罐車運送至墩位處，再由車載泵機泵送至梁頂[1]。

3）0#塊澆筑要制定比較詳細的澆筑計劃，精心組織安排，施工中要保證混凝土澆筑質量，應連續澆筑，不得中斷。

4）混凝土的澆筑順序是先底板、再腹板及隔墻、最后澆筑頂板。底板腹板及隔墻按每30 cm一層分層澆筑。

頂板采用斜向分層澆筑。每層混凝土澆筑時，應從兩端懸臂端開始澆筑，至墩中心處合攏，盡量避免懸臂端下撓對跨中混凝土產生影響。

5）底板分2～3層澆筑，從兩側向中間澆筑，以防止澆筑腹板時底板翻漿。

6）混凝土澆筑前要嚴格劃分責任區，明確振搗區域，詳細分工，落實到人。

7）振搗時振搗棒移動距離不得大于振搗棒作用半徑的1.5倍，一般移動40 cm，且振搗棒必須插入下層已振搗混凝土10 cm以上。混凝土振搗時振搗棒要快插慢拔，一般振搗20 s左右，鋼筋密集處適當加振，不應漏振亦不應過振，以混凝土表面平坦，不再冒氣泡為止。

8）振搗時嚴禁振搗棒振動預應力管道、模板或其他預埋件。

（2）支座上部鋼筋密集區。在支座上部鋼筋密集區正上方頂板位置，通過預留的振搗通道深入至支座上方約30 cm進行振搗，并且在外側加寬倒角處開設窗口插入斜向管道輔助振搗。

（3）橫隔板區。橫隔板按照位置不同劃分為4個振搗區域，6個振搗區段，如圖1所示。

圖1 橫隔板的振搗區域及振搗區段

1）①號區域代表的是橫隔板過人孔正下方的區域，在澆筑混凝土時將振搗器從過人孔底板預留的振搗孔垂直插入進行振搗。

2）②號區域為隔墻下部靠近腹板側的混凝土區域。振搗開窗位于隔墻過人孔兩側下倒角處，窗口尺寸為30 cm×30 cm，在梁體中線布置，大小里程兩端對稱布置。在澆筑過程中將振搗器從開設的窗口下放進行振搗。

3）③號區域為橫隔板過人孔兩側的混凝土區域，在澆筑過程中通過在過人孔側壁模板開設的輔助振搗窗口放入振搗器進行振搗。輔助窗口在過人孔側模板上設置，每側開設2個，同側窗口對稱過人孔縱軸線布置，兩個窗口凈距80 cm，窗口尺寸30 cm×30 cm。

4）④號區域為橫隔板過人孔以上的區域，在澆筑過程中將振搗器從對應梁體頂板上位置垂直下放進行振搗。

（4）腹板、底板、頂板區。底板澆筑用振搗棒振動引流，振點均勻分布。將振搗時間控制在20～30 s之間，倒角處適當加振。腹板澆筑時每側用兩個振搗棒排隊前進振搗，前面的振搗棒深插快拔帶動混凝土下落，以防混凝土卡在腹板，造成孔洞。后面的振搗棒快插慢拔進行細振，以防離析和振搗不密實。振搗棒前進步距為40 cm左右，左右側對稱同步澆筑、振搗。振搗時需注意盡量避免振搗棒碰撞到鋼筋及其他預埋件。澆筑梁體頂板時，首先需采用振搗棒進行搗固，然后進行人工收面，最后進行抹面，注意澆筑、振搗、收面要流水線進行，以防混凝土初凝過快時收面困難。

5 連續梁智能噴淋養護施工技術

5.1 說明

在連續梁施工中，連續梁箱外部分養護一直是一個難題，因掛籃施工的特殊性，帶模養護時間最多不超過6天，且后續人員無法到達該區域，常規做法為在掛籃走行時噴灑養護劑，但在高熱地區并不能起到明顯作用，外部開裂時有發生。為解決這一難題，采用增壓泵系統，沿掛籃后側模板布設可調節噴頭，解決了連續梁養護難的問題[2]。

5.2 方案實施情況

養護系統主要由GDL型立式多級泵、異步電動機、增加器、管道、養護用水桶、可調節噴嘴等構成。

增加泵外接供水管，供水管分別延伸至左右兩端，供水管與掛籃門架處分水管連接，第一分水管沿掛籃外模后部延伸至右翼緣板、右腹板外側面、底板、左腹板外側面、左翼緣板，形成環形養護通道；第二分水管與通過連續梁頂面的泄水孔延伸至箱梁內腔并與內膜吊架上的噴淋架連接，形成對箱梁內腔養護處理的養護管路。

分水管上固定連接進行養護的噴灑噴頭，噴頭朝向需要進行養護處理的翼緣板、腹板、底板以及箱梁內腔。噴頭采用360°可調節噴頭，噴灑直徑為4 m，所有管路均可通過掛籃的作業平臺進行檢修。

水泵處設有控制供水的計時繼電器，對計時繼電器的開啟關閉時間進行設定，依據設定白天每隔一個小時噴灑一次，每次噴灑1 min，夜晚每隔兩個小時噴灑一次，每次噴灑1 min；如天氣較為炎熱，可增加其噴灑間隔及時長[3]。

6 結語

通過0#段無焊接托架的研究，優化常規托架施工中的托架焊接困難、施工周期長、安全風險高等問題，在施工中，托架安裝僅1天即完成安裝，托架驗收時無焊縫檢測，大大節約了工期，為淥渚江特大橋連續梁施工按期合攏提供了有力保障。

0號梁段混凝土采用斜向管道振搗的技術進行施工，利用0號梁段外側加寬處的天窗和橫隔板過人孔的開窗、支座上方與腹板內預留的下料串筒及預設振搗器進行支座上方混凝土的澆筑和振搗。施工完成后經無損檢測支座處及上方混凝土的密實，降低操作難度，提高澆筑效率，保證了施工質量。

通過連續梁智能噴淋養護技術工藝研究，解決了連續梁掛籃走行后的外側梁面養護難問題，同時也解決了在施工中，養護不及時的問題，每日可減少養護人工2人，提高了經濟效益。