紫港大橋箱梁零號塊施工技術(shù)

張 巖，王立峰，賈中濤

(東北林業(yè)大學土木工程學院)

近幾年來，隨著預應(yīng)力混凝土梁橋的迅猛發(fā)展，橋梁施工技術(shù)也得到了巨大的改進，出現(xiàn)了許多簡便高效的施工方法，其中以懸臂施工法應(yīng)用最為廣泛。懸臂施工過程中需要以零號塊做為施工的平臺，逐漸向兩邊對稱施工。由此可見，零號塊施工的好壞直接影響著整個上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。以紫港大橋為例，對連續(xù)梁橋零號塊的施工做簡要的說明。

1 工程概況

紫港大橋?qū)儆诤冀疳楦咚俪Ｉ交ネㄖ?05國道連接線工程，大橋全長296.5 m。主橋上部結(jié)構(gòu)采用40 m+65 m+40 m預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，截面形式為兩個分離的單箱單室截面，每個箱梁頂面寬12.4 m，底面寬6.5 m，主梁根部梁高4.0 m，主跨邊跨端部及跨中梁高2.2 m，梁高按R=320 m圓曲線變化。全橋頂板厚28 cm，跨中處腹板厚45 cm，支點處厚70 cm，底板從墩頂位置的80 cm后以R=320 m圓曲線變至合攏位置的28 cm厚。

2 零號塊施工方案

紫港大橋零號塊采用支架現(xiàn)澆混凝土的方式，混凝土標號為C50號混凝土。整體施工方案如圖1所示。

2.1 零號塊支架的施工

支架采取150 cm×300 cm貝雷鋼架設(shè)計。貝雷支架為主要受力構(gòu)件，要保證各聯(lián)系桿件之間連接穩(wěn)定可靠，同時與承臺預埋件連接穩(wěn)固。完成搭設(shè)后以1.2倍的施工總荷載對支架進行預壓，施工總荷載需要考慮零號塊總重、模板與支架的重量、人群與施工機具的重量及風載等，充分消除支架的非彈性變形，測定實際彈性變形值，為立模板做準備。

2.2 安裝支座及臨時固結(jié)

支座是將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給墩臺的構(gòu)件，支座的安裝質(zhì)量直接影響著整個橋梁的使用壽命。對于支座開箱時要檢查清單及合格證，清理縫隙中的雜物。安裝時確保位置準確，用鋼鍥塊調(diào)整支座，保證水平與平整，支座支承面四角高差不得大于2 mm，控制安裝高度，使之符合設(shè)計要求。地腳螺栓孔及支座底面墊層用環(huán)氧砂漿灌注，待砂漿硬化后拆除鋼楔塊并用環(huán)氧砂漿填補。為保證梁體正常轉(zhuǎn)動，必須在現(xiàn)澆混凝土梁體達到設(shè)計強度后，張拉預應(yīng)力之前拆除上下支座連接板，查看支座外觀，并及時做好防塵措施。

本橋梁體與墩身之間以非剛性的鉸支座聯(lián)接，雙懸臂工作狀態(tài)下屬于非靜定結(jié)構(gòu)，由于箱梁自重、掛籃及施工荷載引起的巨大傾覆力矩，會出現(xiàn)傾覆失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，通過施加預應(yīng)力臨時固結(jié)是梁體與墩身形成固定約束，確保施工安全。臨時固結(jié)施工時需注意以下幾點。

(1)與箱梁及墩頂接觸的臨時墊塊頂面必須刮平，保證接觸面平整清潔并涂抹隔離劑，便于拆除。

(2)為方便拆除，臨時錨固鋼筋在墊塊位置設(shè)置連接器。拆除臨時錨固塊和割斷錨固鋼筋時，采用風鎬人工鑿除，并做好隔熱措施，防止破壞支座。

(3)臨時墊塊澆筑必須嚴格遵守設(shè)計要求，確保墊塊的質(zhì)量。

2.3 模板施工

本橋零號塊施工所需模板分為底模、外模、內(nèi)模及端頭模板。底模安裝時需要考慮橋梁的橫、縱向坡度。將模板支架安裝在托架上，二者之間需鋪設(shè)型鋼橫梁并安裝砂筒或鋼楔塊，便于拆除模板，支架上安裝分配梁后再鋪設(shè)底模板。底模板采用現(xiàn)場制作的5 mm厚鋼模板，用∟70×5 mm角鋼作為縱、橫肋?？紤]模板的通用性，使用兩個掛籃的外模作為零號塊的外模，另外需要制作兩個6 m長的外模共同完成零號塊的施工要求，兩塊模板采用5 mm厚的鋼模板。外膜支架采用桁架結(jié)構(gòu)，由［12槽鋼焊接而成，落在托架上的分配梁上，調(diào)整至設(shè)計高度后用穿心拉桿與內(nèi)模對拉固定并用型鋼頂緊。采用特制的鋼木組骨架框架貼竹膠模板作為內(nèi)模與橫隔板模板，安裝就位后用腳手架及可調(diào)式承托配合，將內(nèi)模頂緊，并設(shè)剪力撐將各桿件聯(lián)成整體，控制模板的位移和變形，保證腹板的厚度符合要求，自撐體系要設(shè)置在適當?shù)奈恢?。為防止?nèi)模板上浮，在內(nèi)模安裝后與墩頂上預先設(shè)置的防浮拉桿預埋件聯(lián)接，橫隔板人洞處采用滿堂木支架支撐拼裝的組合鋼模板進行施工。零號塊內(nèi)部倒角多，結(jié)構(gòu)形式復雜，內(nèi)模宜采用組合模板，梗肋部分還需要做特殊加工。安裝內(nèi)模時要預先挖出預應(yīng)力壓漿管道孔并做好保護措施，同時預留出混凝土施工用的振搗窗和觀察窗。端頭模板架利用∟100 mm×10 mm角鋼加工制作成鋼結(jié)構(gòu)骨架，用螺栓與內(nèi)外模聯(lián)結(jié)固定，鋪設(shè)竹膠板做為板面，端頭模板的質(zhì)量直接影響零號塊端部及預應(yīng)力管道成型要求。

2.4 鋼筋加工與制作

鋼筋采用工廠預制，現(xiàn)場綁扎成型的方式，綁扎的形式選用綁扎與電焊組合，綁扎質(zhì)量須符合規(guī)范要求。在鋼筋骨架上精確定位后將預應(yīng)力筋預留孔道固定，如鋼筋與管束相沖突時以管道優(yōu)先，但只能移動鋼筋不得切斷，遇到必須切斷鋼筋時，待施工完畢，將切斷鋼筋焊接完好。鋼筋保護層須符合規(guī)范要求。

預應(yīng)力管束根據(jù)設(shè)計坐標要求采用“井”字型定位支架固定，束管埋設(shè)須平順。接頭處用膠帶包裹密實，不得出現(xiàn)毛刺、折角等不良現(xiàn)象，端部必須密封，防止雜物掉入。澆筑混凝土時，為防止管道變形用硬質(zhì)尼龍管填充。

2.5 混凝土澆筑施工

規(guī)范規(guī)定，澆筑混凝土時盡可能一次完成澆筑，梁體較高時可采用分層澆筑?？紤]到零號塊體積大，梁體較高，為防止出現(xiàn)蜂窩或空洞，故采取分層澆筑的方式?；炷列栌蒙唐坊炷?，集中在拌和站拌和，用3臺×6.0 m3攪拌運輸車運送至現(xiàn)場，通過固定泵泵送?；炷凉潭ū帽盟腿^程需專人負責指揮，從入倉口開始驗收混凝土質(zhì)量，嚴格按照設(shè)計要求，防止雜物混入堵塞管道。泵送過程中，檢查輸送管道接頭質(zhì)量，防止漏漿。澆筑零號塊混凝土時要求均衡對稱施工，務(wù)必一次澆筑成型，允許偏差值不得超過50%。工作人員定崗、定員、定點振搗混凝土，邊振邊查，嚴防泄漏或過振，對于箱梁肋腹板、管束密集處等特殊部位應(yīng)采取二次復振。混凝土澆筑完畢后，采用體外鋼模和體內(nèi)束管沖水降溫的方式養(yǎng)護，用麻袋覆蓋混凝土表面灑水養(yǎng)護，濕潤養(yǎng)護不得少于7 d。嚴格控制混凝土內(nèi)外溫差，防止出現(xiàn)裂縫。同等條件下養(yǎng)護混凝土試塊，待強度達到45 MPa后方可施加預應(yīng)力。

2.6 預應(yīng)力施工

混凝土養(yǎng)護期間進行端部鑿毛，穿預應(yīng)力鋼絞線。預應(yīng)力鋼絞線采用砂輪機切割，嚴禁使用氧乙炔電焊，預留不小于80 cm作為張拉工作長度。當鋼絞線長度小于50 m時，采用單根人工穿束，大于50 m時用機械輔助穿束。縱、橫向預應(yīng)力筋選用低松弛高強度Φs15.2 mm鋼絞線，錨具分別采用YM15型和BM15型;豎向預應(yīng)力筋選用JL32 mm精軋螺紋鋼，YGM/32錨固系統(tǒng)。待混凝土達到設(shè)計強度后按照先縱向后橫向再豎向的順序張拉預應(yīng)力鋼絞線，縱、橫向預應(yīng)力張拉采用兩端對稱張拉，豎向預應(yīng)力張拉采用單頭張拉且隔7 d反復張拉二次，預應(yīng)力張拉實行“雙控”質(zhì)量標準。張拉操作人員須持上崗證定職、定崗進行操作，操作過程須符合設(shè)計要求或規(guī)范要求。預應(yīng)力張拉工序是0→10%σcon(初始應(yīng)力)→100%σcon(控制應(yīng)力)→持荷2 min。張拉完成后進行封錨及管道壓漿，壓漿壓漿控制壓力為0.5～0.7 MPa，漿液中添加微膨脹劑，使壓漿飽滿。

3 結(jié)論

零號塊施工質(zhì)量是保證整個懸澆箱梁施工質(zhì)量的重要前提，由于零號塊體積大，結(jié)構(gòu)復雜，給施工加大了難度。紫港大橋零號塊的成功施工為同類橋梁的施工起到參考作用。綜合以上施工說明對施工和監(jiān)控提出幾點意見。

(1)零號塊體積大，內(nèi)部鋼筋、管束密集，混凝土的振搗必須嚴格按照規(guī)范施工，確?；炷恋拿軐嵍?。

(2)密切注意混凝土水化熱對結(jié)構(gòu)的影響。

(3)零號塊支架施工前要進行完整的設(shè)計與驗算，保證施工時的穩(wěn)定性。

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