蟒蛇河大橋懸臂施工關(guān)鍵技術(shù)

朱 艷，劉從容

（江蘇省鹽城市公路管理處，江蘇鹽城224005）

1 概述

蛇河大橋是204國(guó)道鹽城繞城段上的一座大橋，橋中心樁號(hào)為K11+789，橋梁全長(zhǎng)746.2 m，寬26 m。主橋上部采用（72+115+72）m分離式單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁跨越蟒蛇河，由上下行分離的單箱單室截面構(gòu)成，單箱底寬6.75 m，兩側(cè)懸臂3.0 m，全寬12.75 m。連續(xù)箱梁0#塊節(jié)段13.0 m，在支架上澆筑施工，兩側(cè)各有14個(gè)懸澆節(jié)段。懸臂澆筑梁段最大節(jié)段重量為123.8 t，合攏段長(zhǎng)度均為2.0 m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)13.34 m。施工時(shí)左右兩半幅同時(shí)進(jìn)行，先邊跨合攏再中跨合攏。

2 0號(hào)塊施工

2.1 0號(hào)塊錨固設(shè)置

為了讓0#塊四個(gè)永久支座同時(shí)受力，不出現(xiàn)蹺蹺板現(xiàn)象，0#塊施工時(shí)，永久支座必須承載0#塊混凝土自重，這樣可以先將盆式支座的彈性壓縮量壓掉，保證盆式支座頂面在同一平面。因此0#塊澆筑后，在邊跨、中跨側(cè)墩身內(nèi)側(cè)用硬木楔（組合木楔，以便拆除）剎緊，以防止支座轉(zhuǎn)角過大（支座允許40′的轉(zhuǎn)角）。同時(shí)在墩身支座位置處預(yù)埋4根φ16 mm錨固螺桿，與預(yù)埋在箱梁底的鋼板打眼用螺母擰緊以防與支座脫空。為增加安全度、防止梁體傾覆，墩身外側(cè)預(yù)埋96根長(zhǎng)257 cm的φ32Ⅱ級(jí)錨固鋼筋（半幅橋，見圖1）。

2.2 0號(hào)塊支架設(shè)置

由于0＃塊長(zhǎng)13.0 m，而承臺(tái)長(zhǎng)16.7 m，半幅承臺(tái)寬12.95 m，因此可在承臺(tái)頂面搭設(shè)碗扣支架做托架。托架采用WDJ碗扣式鋼管支架，鋼管外徑Φ48 mm，壁厚3.5 mm。箱體下立桿縱向間距為60 cm，橫向間距腹板下為30 cm，底板下為60 cm；翼板下立桿橫向間距為90 cm，縱向間距為120 cm；縱、橫向水平橫桿步距120 cm。碗扣支架立桿底部設(shè)下?lián)?，頂部設(shè)U形頂托，以調(diào)整支架高度及立模標(biāo)高。頂托上面鋪設(shè)橫向15 cm×20 cm方木，其上布設(shè)縱橋向的10 cm×10 cm方木，間距30 cm，方木上釘竹膠板（厚1.2 cm）作為底模。翼板和側(cè)模采用10 cm×10 cm方木釘成框架作為支撐，其上再釘竹膠板作為側(cè)模和翼板的底模?？紤]到支架的整體穩(wěn)定性，在縱向每5跨設(shè)通長(zhǎng)剪刀撐1道，橫向每隔3跨布置剪刀撐l道（見圖 2）。

3 掛籃施工

3.1 掛籃設(shè)計(jì)

該工程施工的掛籃采用菱形掛籃，菱形桁片由2[28b普通熱軋槽鋼組成的方形截面桿件構(gòu)成，前上橫梁由2I45b普通熱軋工字鋼組成，底籃前橫梁由2I36b普通熱軋工字鋼組成，底籃后橫梁由2I36b普通熱軋工字鋼組成，底籃腹板下加強(qiáng)縱梁為由[8和[10普通熱軋槽鋼組成的桁架，底籃底板下加強(qiáng)縱梁為I28b普通熱軋工字鋼，吊桿采用φ32精軋螺紋鋼，整個(gè)掛籃系統(tǒng)重50 t（見圖 3）。

3.2 掛籃預(yù)壓

用于該工程的掛籃設(shè)備，已成功地在多個(gè)工程項(xiàng)目中使用過，其加工質(zhì)量及彈性、非彈性變形值均滿足設(shè)計(jì)要求。為確保安全施工及施工質(zhì)量，并為預(yù)拱度的設(shè)置提供依據(jù)，需對(duì)掛籃的菱形架在使用前進(jìn)行加載預(yù)壓。加載采用千斤頂進(jìn)行分級(jí)加載，即將兩個(gè)菱形架平臥在平整的地面上，尾部用2根LJ32精扎螺紋鋼兩端錨緊，端部穿1根LJ32精扎螺紋鋼，一端錨緊，一端安置一臺(tái)YCW250千斤頂進(jìn)行加壓。加載的總重量為施工時(shí)的鋼筋混凝土重量、施工荷載重量、模板重量之和的1.05倍（施工荷載及模板自重按鋼筋混凝土自重的5%考慮），從最小塊件重量開始，根據(jù)不同塊件的重量分級(jí)進(jìn)行加載，每級(jí)加載完成后持荷10 min后，測(cè)量?jī)芍涣庑渭芏祟^之間的尺寸數(shù)據(jù)，并與未加壓前及加壓后卸壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，計(jì)算非彈性變形，然后推算出每級(jí)加載掛籃的彈性變形數(shù)據(jù)，供調(diào)整掛籃立模標(biāo)高使用（見圖4）。

4 合攏段施工

箱梁的合攏是控制主橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序，因此箱梁的合攏順序、合攏溫度和工藝都必須嚴(yán)格控制。

4.1 合攏工藝流程

邊跨合攏施工流程為：拆除邊跨掛籃和解除其它荷載，中跨掛籃作配重→接長(zhǎng)現(xiàn)澆支架并使懸臂端及現(xiàn)澆段與支架變形相同→選擇最佳合攏溫度，完成邊跨合攏→待邊跨合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉邊跨底板、頂板束→解除主墩臨時(shí)支撐和現(xiàn)澆支架，完成第一次體系轉(zhuǎn)換。中跨合攏施工流程為：拆除中跨一端掛籃，另一端掛籃前移，完成底籃、外側(cè)模的安裝→在中跨兩懸臂端配重、焊接勁性骨架，并完成合攏段模板、鋼筋和管道安裝→選擇當(dāng)天最低氣溫澆筑合攏段混凝土，在澆筑過程中，同步卸載中跨所配的平衡重→待合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉頂板、底板束→拆除掛籃，完成第二次體系轉(zhuǎn)換。

4.2 合攏方法

邊跨合攏段采用搭設(shè)支架的方法合攏，中跨合攏段采用“吊籃法”施工，即利用吊桿將底籃懸掛在合攏段兩側(cè)的箱梁頂板和底板上，在底籃上鋪設(shè)底模和架設(shè)外模，進(jìn)行合攏段箱梁的施工。中跨合攏前在兩懸臂端加平衡重，平衡重采用水箱壓重，兩側(cè)各配合攏段混凝土重量的50%，澆筑中跨合攏段混凝土?xí)r，邊澆筑邊放水卸載使懸臂撓度保持穩(wěn)定。

5 施工監(jiān)測(cè)

箱梁懸臂施工的高程控制是本次施工控制的重點(diǎn)，高程控制的最終目標(biāo)是準(zhǔn)確提供每一個(gè)箱梁節(jié)段的立模標(biāo)高。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的預(yù)留拱值和掛籃預(yù)壓時(shí)得出的下?lián)现?，精確確定各節(jié)段梁段混凝土澆筑時(shí)的高程。每一個(gè)箱梁節(jié)段分為三個(gè)階段進(jìn)行觀測(cè)，即掛籃前移階段、澆筑混凝土階段和張拉預(yù)應(yīng)力階段。每施工一個(gè)梁節(jié)段，應(yīng)在掛籃前移后、澆筑混凝土后和張拉預(yù)應(yīng)力后，對(duì)已施工箱梁上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)一次，其標(biāo)高的變化就代表了該點(diǎn)所在的箱梁在不同階段撓度變形全過程。為減少溫度對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響和施工對(duì)觀測(cè)工作的干擾，箱梁撓度觀測(cè)嚴(yán)格控制在清晨6∶00～8∶00時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)記錄空氣溫度和箱內(nèi)溫度。在標(biāo)高控制中強(qiáng)調(diào)箱梁縱向曲線的順滑，即使在某個(gè)階段實(shí)際標(biāo)高與理論計(jì)算不一樣時(shí)，不采取強(qiáng)行在下一梁段施工中立即全部調(diào)整過來，而可采取在以后幾個(gè)梁段施工中逐步調(diào)整。

6 結(jié)語

實(shí)踐證明，上述工藝對(duì)于大跨度懸臂施工橋梁而言是完全可行的，施工過程中各節(jié)段的線型和質(zhì)量均滿足要求，特別是掛籃采用千斤頂模擬各節(jié)段重量分級(jí)加載預(yù)壓的工藝，既縮短了工期，又為掛籃的預(yù)拱度設(shè)置提供了可靠的數(shù)據(jù)，值得推廣和應(yīng)用。