高速公路鋼構(gòu)特大橋施工技術(shù)淺析

熊訓(xùn)飛

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工質(zhì)量控制

1.1 工程概況

某高速公路鋼構(gòu)特大橋主跨部分采用65 m+2 ×120 m+65 m 連續(xù)剛構(gòu)，箱梁根部梁高7 m，跨中及邊跨梁端處梁高2.5 m，單箱單室結(jié)構(gòu)，全梁長(zhǎng)370 m，共分99 段，主梁懸臂澆筑梁段劃分長(zhǎng)度共分3 m、4 m 二種，最大懸臂澆筑梁段重量為138.3 t。箱梁采用縱向、橫向及豎向三向預(yù)應(yīng)力?；炷翗?biāo)號(hào)C50級(jí)，采用懸臂澆筑法施工。

1.2 墩頂0#塊的施工技術(shù)

利用墩頂扇形托架施工墩頂0 號(hào)段，完成墩梁連接，并為掛籃懸臂澆筑施工創(chuàng)造條件。

(1)托架構(gòu)造

托架由橋墩施工時(shí)預(yù)埋的工字鋼牛腿，M 型萬(wàn)能桿件組成，傳力于橋墩，上面輔設(shè)分配梁、墊梁，并設(shè)置工作平臺(tái)。托架設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮模板、混凝土重量及施工荷載，其強(qiáng)度、下沉量均滿足規(guī)范要求。

托架結(jié)構(gòu)見(jiàn)連續(xù)剛構(gòu)0 號(hào)段托架結(jié)構(gòu)示意圖1。

圖1 扇形托架結(jié)構(gòu)示意圖

(2)托架安裝

托架安裝采用地面分片拼組，分片吊裝方法。托架設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)梁底標(biāo)高、托架組成，精確計(jì)算出墩身預(yù)埋工字鋼位置，墩身施工時(shí)，準(zhǔn)確埋置。

(3)托架測(cè)試

在工字鋼四周加鋼筋網(wǎng)片補(bǔ)強(qiáng)。安裝時(shí)，工字鋼上焊接連接板，將萬(wàn)能桿件組與預(yù)埋件聯(lián)結(jié)，最后安裝聯(lián)結(jié)系桿，安裝分配梁及墊梁。按要求對(duì)托架進(jìn)行加載，加載前計(jì)算出托架節(jié)點(diǎn)受力分配狀態(tài)，確保加載等效性。

加載采用懸掛水箱注水模擬托架承載方式，共加載二次，每次加載前后都預(yù)緊所有螺栓。測(cè)量托架變形采用N1005A 高精度水準(zhǔn)儀測(cè)量，通過(guò)測(cè)量，測(cè)定出托架各節(jié)點(diǎn)下沉量，確定托架的彈性變形，并消除其塑性變形，為0 號(hào)段施工預(yù)留拱度提供可靠依據(jù)。

(4)支立0 號(hào)段模板及綁扎鋼筋

底模分墩內(nèi)底模及托架上底模兩部分，墩內(nèi)底模支撐在墩內(nèi)預(yù)埋件上，采用木模板。墩內(nèi)預(yù)埋工字鋼，并做好橫縱梁，施工后不拆除。墩外托架底模采用大塊鋼模板，鋪設(shè)后調(diào)整托架上墊梁高度，保證底模立模標(biāo)高同設(shè)計(jì)要求相附，并預(yù)留下沉量。

底模支立完畢后，綁扎底板及腹板鋼筋，安裝波紋管及豎向預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)件，檢查無(wú)誤后，安裝木內(nèi)模，調(diào)整標(biāo)高及位置后固定，支立側(cè)模，綁扎頂板鋼筋，安裝波紋管后，澆筑混凝土。

(5)澆筑0 號(hào)段混凝土

墩頂0 號(hào)段混凝土分層澆筑，按先底板、腹板后頂板一次澆筑完畢，混凝土振搗底板及頂板采用插入式振搗器，底板灌滿后封閉。

1.3 掛籃安裝施工技術(shù)

剛構(gòu)橋的主要施工設(shè)備是掛籃，掛籃的安全性、強(qiáng)度、剛度、易操作性是施工成敗的關(guān)鍵，因此掛籃的設(shè)計(jì)應(yīng)合理，安裝方便，易操作。該工程在0 號(hào)段縱向鋼絞線張拉完成后，按以下步驟安裝掛籃。

測(cè)量放樣，鋪設(shè)鋼枕，安裝滑軌并錨固在豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋上;掛籃主桁架在墩底拼裝，利用附墩塔吊分片吊裝主桁架穩(wěn)固支撐后，將后部錨固在豎向預(yù)應(yīng)力筋上，同時(shí)安裝掛籃其它桿件;安裝橫梁系及懸吊系;安裝底模、側(cè)模，并與懸吊系統(tǒng)連接，并校正底模、側(cè)模;裝內(nèi)?；兰皟?nèi)模架;掛籃校正、檢查。

掛籃測(cè)試:為保證施工的安全，掛籃安裝完畢后，需對(duì)掛籃進(jìn)行荷載試驗(yàn)，掛籃荷載試驗(yàn)?zāi)康闹饕?驗(yàn)證掛籃結(jié)構(gòu)的安全性;消除掛籃非彈性變形;為懸澆段立模標(biāo)高提供依據(jù)。

掛籃安裝前根據(jù)主桁受力情況，在加工場(chǎng)地內(nèi)用張拉千斤頂進(jìn)行主桁強(qiáng)度、剛度測(cè)試，墩頂拼裝完畢后，利用懸掛水箱方式進(jìn)行加載試驗(yàn)，通過(guò)三次加載、卸載，消除掛籃塑性變形，測(cè)定出前吊點(diǎn)受力變形曲線，為施工線型控制提供依據(jù)，測(cè)量方法與托架相同。

1.4 懸臂澆筑施工

掛籃安裝測(cè)試完畢后，進(jìn)行懸臂灌筑施工，施工工藝見(jiàn)懸臂澆筑施工工藝流程。

1.4.1 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

(1)鋼筋的下料、加工

主筋的接頭以機(jī)械套筒連接為主，兩梁段之間的主筋連接設(shè)計(jì)為綁扎搭接，搭接長(zhǎng)度大于30 d，為加強(qiáng)鋼筋骨架的穩(wěn)固性和進(jìn)一步提高鋼筋施工質(zhì)量，在梁段鋼筋綁扎過(guò)程中將搭接頭焊接在一起。

(2)鋼筋的綁扎、安裝鋼筋采用模內(nèi)綁扎。其綁扎順序如下。

綁扎底板、腹板鋼筋(包括管道定位筋)——安裝底板、腹板縱向波紋管——安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋及預(yù)埋件(錨墊板，泄水管，通氣孔掛籃預(yù)埋件等)——內(nèi)模前移就位并校正后開(kāi)始綁扎頂板底層筋——依次安裝頂板底層縱向波紋管、橫向波紋管、頂板頂層縱向波紋管——綁扎頂板頂層鋼筋——安裝預(yù)埋件。

(3)預(yù)應(yīng)力管道安裝

連續(xù)梁體預(yù)應(yīng)力筋為內(nèi)徑90 mm 的金屬波紋管成孔。施工過(guò)程中正確安裝，并在波紋管內(nèi)插入硬塑料管，保證預(yù)應(yīng)力管道的位置準(zhǔn)確和暢通。

波紋管下料:根據(jù)每段施工長(zhǎng)度下料，波紋管的下料采用砂輪鋸切割;波紋管的存放;波紋管接頭，端頭的處理:波紋管及接頭(即連接器)被切割后，用三角銼一步修補(bǔ)，直至波紋管直順，端頭齊平無(wú)毛刺。連續(xù)梁端模為木模，在拆端模、鑿毛端面時(shí)，加強(qiáng)對(duì)其保護(hù);加密預(yù)應(yīng)力管道的定位筋，以保證管道的位置準(zhǔn)確;在灌筑梁段混凝土過(guò)程中，縱向波紋管內(nèi)插硬塑料管，防止堵管;在每一梁段混凝土強(qiáng)度達(dá)10 MPa 時(shí)，抽出管內(nèi)膠棒，開(kāi)始用通孔器疏通全部管道，疏通過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

1.4.2 預(yù)應(yīng)力施工

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且混凝土齡期不小于7 d 后，開(kāi)始進(jìn)行張拉。

該橋設(shè)計(jì)為雙向預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁。縱向和豎向預(yù)應(yīng)力筋分別為鋼絞線和精軋螺紋鋼筋，張拉千斤頂為YDC－500 型、YDC－150 型、YC－60A 型，管道均為金屬波紋管成孔。

1.4.3 預(yù)施應(yīng)力張拉(數(shù)控智能張拉)

(1)縱向鋼絞線張拉

箱梁縱、橫、豎向預(yù)應(yīng)力鋼束(筋)采用滯后張拉工藝，即n 號(hào)梁段施工完畢，張拉，張拉(n－2)號(hào)箱梁梁段橫向、豎向預(yù)應(yīng)力鋼束(筋);全橋合攏后，張拉剩余節(jié)段的所有鋼束，張拉時(shí)先張拉長(zhǎng)束，再?gòu)埨淌?/p>

縱向、橫向鋼絞線張拉程序如下。

初張拉P0(張拉總噸位的10%)→持荷3 min(量測(cè)引伸量δ1)→張拉到總張拉噸位P→持荷3 min(量測(cè)引伸量δ2)→回油→量測(cè)引伸量δ3。

(2)縱向鋼絞線張控質(zhì)量控制

張拉采用張拉力與伸長(zhǎng)值雙控，以張拉力控制為主，伸長(zhǎng)值控制為輔。頂錨后量測(cè)兩端伸長(zhǎng)值，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求檢查張拉結(jié)果是否設(shè)計(jì)要求，發(fā)現(xiàn)異常立即報(bào)告監(jiān)理，分析原因，進(jìn)行處理。張拉時(shí)兩端同步進(jìn)行，錨固時(shí)單端先后頂錨，錨固后錨具處鋼絞線切割時(shí)，預(yù)留量大于3 cm。張拉千斤頂及油表要按規(guī)范要求及時(shí)鑒定，施工用錨具及夾片要逐一進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，合格后使用。

2 結(jié)束語(yǔ)

為了提高剛構(gòu)橋橋的施工質(zhì)量，必須認(rèn)真分析剛構(gòu)橋梁施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，結(jié)合工程的實(shí)際情況，選擇適宜的防治措施。同時(shí)，應(yīng)編制有針對(duì)性、可行性和指導(dǎo)性專項(xiàng)施工方案，指導(dǎo)施工。

［1］ 高志勇.連續(xù)鋼構(gòu)特大橋懸臂施工三角掛籃仿真分析［J］. 公路交通科技，2009，(9):29－32.

［2］ 相龍良.剛結(jié)構(gòu)橋梁施工的控制要點(diǎn)［J］.城市建設(shè)理論研究，2012，(7):43－44.