唐家渡涪江雙線特大橋連續(xù)剛構(gòu)0號(hào)段施工

尹智勇

達(dá)成擴(kuò)能改造工程唐家渡涪江雙線特大橋主橋?yàn)橐宦?lián)四跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)梁,跨徑組合為(44+2×80+44)m,單箱單室結(jié)構(gòu),0號(hào)梁段長(zhǎng)12 m,兩端懸挑長(zhǎng)度3 m,墩頂根部梁高6.6 m。底板厚度120 cm,腹板厚度72 cm,頂板厚度42 cm。頂板設(shè)2%的橫坡,底板水平設(shè)置。0號(hào)梁段混凝土強(qiáng)度為C55,設(shè)計(jì)達(dá)到359 m3。主墩高20 m,枯水期時(shí)有3個(gè)主墩位于水中,0號(hào)段外形結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

按照常規(guī)施工方法,連續(xù)剛構(gòu)鐵路橋0號(hào)段采用一次立模灌注成型,考慮該橋 0號(hào)段梁高、混凝土量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且 0號(hào)段是懸臂灌注施工的中心梁段,縱、橫、豎向預(yù)應(yīng)力管道與普通鋼筋密集,縱橫交錯(cuò),施工難度大,為了減輕托架負(fù)荷和保證混凝土澆筑質(zhì)量,0號(hào)段豎向分兩次灌注。

1 施工工藝流程

準(zhǔn)備工作→托架安裝→方木拼裝三角架→鋪設(shè)底?！鈧?cè)模安裝→綁扎鋼筋→第一次內(nèi)模安裝→安裝堵頭?！嘧⒌谝淮位炷痢壴摻睢惭b內(nèi)模、洞口?！惭b堵頭?！嘧⒌诙位炷痢炷琉B(yǎng)生→張拉壓漿→拆除托架。

2 施工準(zhǔn)備

測(cè)量人員根據(jù)埋設(shè)的橋梁控制導(dǎo)線點(diǎn)及高程點(diǎn)進(jìn)行0號(hào)塊的放線,并負(fù)責(zé)復(fù)核測(cè)量成果及放線的精度,測(cè)量人員根據(jù)0號(hào)梁段情況導(dǎo)引測(cè)量控制點(diǎn),以備校核墩身位置。

測(cè)量工程師用全站儀根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谝褲仓玫闹鞫枕斆嫔戏懦鰳蛄旱目v軸線及橋墩兩片肋上的梁段橫軸線,用紅油漆進(jìn)行標(biāo)注。施工技術(shù)人員放出0號(hào)梁段的細(xì)部尺寸線、各托架中線等。

用精密水準(zhǔn)儀在墩頂截面四方放出0號(hào)梁段的標(biāo)高,并進(jìn)行抄平,保證箱梁線形、預(yù)拱等符合設(shè)計(jì)要求。

3 托架施工

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)墩身寬度、箱梁底寬度和0號(hào)塊懸出長(zhǎng)度,以及施工操作空間需要,平臺(tái)平面尺寸為13 m×10.5 m,附著墩身高度為2.5 m,為三角形桁架式托架。每片托架分別由40a工字鋼與雙肢槽鋼[20b組成,雙肢之間設(shè)置節(jié)點(diǎn)連接。每邊懸出段由11片托架組成,相互間由水平支撐連接成整體。托架安裝后進(jìn)行預(yù)壓以消除非彈性變形,測(cè)定彈性變形,為懸澆施工立模標(biāo)高提供依據(jù)。

3.2 托架預(yù)埋件制安

首先由測(cè)量隊(duì)放樣定出預(yù)埋件位置,加固墩身施工腳手架作為安裝工作平臺(tái),用塔吊起吊、人工輔助安裝,安裝過(guò)程中,采用倒鏈?zhǔn)诡A(yù)埋件調(diào)至預(yù)定位置后焊接固定,為保證托架順利安裝,在墩身模板安裝到位后,通過(guò)連接槽鋼將托架預(yù)埋件與模板焊接固定,以保證其平面位置準(zhǔn)確,上下垂直成線。為保證結(jié)構(gòu)安全,預(yù)埋件在安裝時(shí),通過(guò)鋼板將墩身兩側(cè)預(yù)埋件對(duì)拉。

3.3 托架安裝

托架和分配梁比較長(zhǎng)和重,采用在地面制作加工成整片,托架上弦長(zhǎng)13.0 m,重約 887 kg,分配梁長(zhǎng)10.5 m,重約 381 kg。通過(guò)棧橋和塔吊進(jìn)行水平及垂直運(yùn)輸?shù)蕉丈线M(jìn)行組裝。在托架上弦安裝后再組裝牛腿和焊接綴板、連接板、加勁肋等輔助件。

托架加工制作時(shí),材質(zhì)、焊接高度、質(zhì)量一定要符合設(shè)計(jì)要求,加工拼裝成型后,專(zhuān)人對(duì)幾何尺寸、焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查,合格后運(yùn)至墩旁。

墩身施工完成后要及時(shí)檢查托架預(yù)埋件的安裝偏差,并據(jù)此調(diào)整托架縫隙大小。

4 模板施工

4.1 模板設(shè)計(jì)

模板分為底模、側(cè)模、內(nèi)模及端模。分別做如下設(shè)計(jì)：

底模：0號(hào)段箱梁底模,采用大塊的厚3 cm的膠合模板,底模設(shè)置需考慮橋的縱向坡度。安裝時(shí)首先在托架頂面鋪設(shè)22號(hào)工字鋼分配梁,在分配梁下方安裝拆除模板用的槽鋼及鋼楔塊,在分配梁上鋪設(shè)底模板。

外模：采用墩身模板改制。用6 mm厚的鋼面板,外模板支架用[12槽鋼組焊成桁架結(jié)構(gòu),將墩身模板的背楞改焊在模板桁架的肢上。外側(cè)模落于底板水平托架上,并用木楔調(diào)整側(cè)模高度,外側(cè)模安裝后用穿心拉桿與內(nèi)側(cè)模對(duì)拉固定。

隔墻模板及內(nèi)側(cè)模：考慮0號(hào)塊內(nèi)梁體截面變化大,模板通用性差,內(nèi)模就位后,與外側(cè)模用穿心拉桿相連、加固,同時(shí)在可行的位置設(shè)置自撐體系。

洞孔模板在隔墻上有1個(gè)120 cm×120 cm的人孔,洞孔模板用組合鋼模拼裝,用滿堂鋼管支架支撐。

端頭模板：端頭模板是保證0號(hào)塊端部及預(yù)應(yīng)力管道成型要求的關(guān)鍵,端模架利用∠75 mm×5 mm角鋼加工制作成鋼結(jié)構(gòu)骨架,用螺栓與內(nèi)外模連接固定,板面使用3 mm的鋼板,以便拆模。

4.2 模板安裝

安裝前,檢查托架頂面平整度、落梁槽鋼及底模橫梁就位情況,鋪設(shè)腳手板圍欄及安全網(wǎng)防護(hù)設(shè)施。外側(cè)模利用墩身塔吊分段整體吊裝到位,吊裝順序?yàn)橄冗h(yuǎn)后近,先外后內(nèi),外側(cè)模就位后利用倒鏈將其與墩梁連接鋼筋固定,以增強(qiáng)其穩(wěn)定性,對(duì)稱(chēng)于橋軸線的兩側(cè)外側(cè)模到位后,及時(shí)用拉桿將上下端連接固定為整體。圓弧底模與墩身之間通過(guò)在墩身頂面設(shè)φ 20的拉桿固定,使其與墩身密貼,防止墩梁混凝土交接處產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。

4.3 模板的拆除

0號(hào)段混凝土澆筑完畢,混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),即可拆除內(nèi)模及墩頂部位的外側(cè)模,當(dāng)0號(hào)段預(yù)應(yīng)力束張拉壓漿完成后,即可拆除底模,底模通過(guò)割除鐵凳子使其脫模。

5 鋼筋施工

對(duì)圖紙復(fù)核后繪出加工圖,加工時(shí)同一類(lèi)型的鋼筋按先長(zhǎng)后短的原則下料,鋼筋用彎曲機(jī)加工后與大樣圖核對(duì),并據(jù)各鋼筋所在部位的具體情況對(duì)細(xì)部尺寸和形狀做適當(dāng)調(diào)整。

0號(hào)塊鋼筋分兩次綁扎：1)安放底板鋼筋和豎向預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)應(yīng)力鋼束等,布置腹板和隔板鋼筋。2)安放箱梁腹板上部鋼筋及全部頂板鋼筋,縱橫向預(yù)應(yīng)力管道及鋼束。

實(shí)施時(shí)需要注意以下問(wèn)題：

1)在底板上按照設(shè)計(jì)間距標(biāo)化后再進(jìn)行鋼筋綁扎,并設(shè)置足夠的墊塊厚度和密度。2)綁扎腹板豎向預(yù)應(yīng)力筋、底板頂層普通鋼筋。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求將縱向預(yù)應(yīng)力管道放置在腹板鋼筋內(nèi),將腹板鋼筋綁扎完成后,進(jìn)行管道位置的調(diào)整及固定。

6 混凝土灌注

1)混凝土灌注順序：橫隔板→底板→腹板→橫隔板→腹板四周→頂板。灌注時(shí)要前后左右基本對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。2)混凝土入模導(dǎo)管安裝間距為2.5 m左右,導(dǎo)管底面與混凝土灌注面保持1 m以?xún)?nèi)。在鋼筋密集處斷開(kāi)個(gè)別鋼筋留作導(dǎo)管入口,待混凝土灌注到此部位時(shí),將鋼筋焊接恢復(fù)。在鋼筋密集處要適當(dāng)增加導(dǎo)管數(shù)量。3)混凝土振搗應(yīng)根據(jù)振搗工藝、鋼筋管道密度、振搗部位確定合適的分層厚度才能保證混凝土的振搗質(zhì)量。0號(hào)段鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道比較密集,灌注混凝土采用插入式振搗器搗固,要求搗固人員必須熟悉鋼筋及管道位置,混凝土分層灌注,厚度控制在30 cm～40 cm之間,與底板相連的八字角由于振搗時(shí)會(huì)引起八字角下部翻漿,致使此處混凝土質(zhì)量欠佳,易出現(xiàn)麻面、漏筋等施工缺陷,振搗時(shí),特別注意加強(qiáng)振搗。腹板混凝土分層厚度太厚則振搗時(shí)間長(zhǎng),而且混凝土氣泡不易排出;太薄則振搗頻繁,影響施工速度,為此分層振搗厚度為40 cm。4)對(duì)搗固人員要認(rèn)真劃分施工區(qū)域,明確責(zé)任,以防漏搗。振搗腹板混凝土?xí)r,振搗人員要從預(yù)留“天窗”進(jìn)入腹板內(nèi)搗固?！疤齑啊痹O(shè)在內(nèi)模和內(nèi)側(cè)鋼筋網(wǎng)片上,每2 m左右設(shè)一個(gè),混凝土灌注至“天窗”前封閉。5)混凝土灌注前先將原墩頂混凝土面用水或高壓風(fēng)沖洗干凈。木模板用水泡脹,防止其干燥吸水。灌注前在原混凝土面上鋪1 cm厚的同標(biāo)號(hào)砂漿,并攤鋪均勻平整。灌注底腹板混凝土前,對(duì)頂板鋼筋頂面要用布或草袋覆蓋,以防松散混凝土粘附其上?；炷恋谷雰?chǔ)漿盤(pán)后,試驗(yàn)人員要檢查混凝土的坍落度、和易性,如不合適要通知拌合站及時(shí)調(diào)整。6)在頂板混凝土澆筑完成后,用插入式振搗器對(duì)頂腹板接縫處進(jìn)行充分的二次振搗,確保連接處密實(shí)、可靠。7)注意頂板混凝土澆筑中的橫坡處理?；炷凉嘧⒔Y(jié)束后,要加強(qiáng)對(duì)梁段包括箱梁內(nèi)側(cè)和外側(cè)的灑水養(yǎng)護(hù)。

7 結(jié)語(yǔ)

1)唐家渡涪江雙線特大橋0號(hào)段分兩次灌注施工實(shí)踐證明,施工方案和技術(shù)措施是切實(shí)可行的,足以保證安全和工程質(zhì)量,較好的解決了懸臂高空條件下梁體大體積混凝土的施工難題。2)為有效的減少和消除托架的變形,托架所有節(jié)點(diǎn)均采用焊接,從而使托架施工0號(hào)段安全可靠。經(jīng)實(shí)測(cè)整體變形6 mm,主要是底模板與底模桁架之間的縫隙引起的非彈性變形,其值與預(yù)留沉落量基本吻合。3)第二次安裝模板要牢固地夾在已澆的腹板上,在接縫向上一段距離內(nèi),由于部分振搗力被已凝固混凝土所吸收,影響半徑較小,因此需加強(qiáng)振搗,否則易出現(xiàn)蜂窩。4)0號(hào)段預(yù)應(yīng)力管道縱橫交錯(cuò),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而預(yù)應(yīng)力的施工又是連續(xù)剛構(gòu)最關(guān)鍵的一道施工工序,所以在施工中,要采用可信的牢固的措施,保證管道的暢通和位置準(zhǔn)確,澆筑混凝土過(guò)程中隨時(shí)檢查預(yù)應(yīng)力管道的情況,是否發(fā)現(xiàn)變形、扭曲、上浮等現(xiàn)象,做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。

[1]黃湘宇.梅村特大橋跨既有京廣線膺架過(guò)軌施工技術(shù)[J].山西建筑,2008,34(15)：301-302.