淺談大跨徑變截面連續(xù)箱梁施工問(wèn)題

王海燕

（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧 遼陽(yáng) 111000）

連續(xù)梁橋是工程上廣泛使用的一種橋型,它不但具有可靠的強(qiáng)度,剛度及抗裂性,而且具有行車(chē)舒適平穩(wěn),養(yǎng)護(hù)工作量小,設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)成熟的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)一座梁橋必須從橋跨布設(shè),尺寸擬定,鋼束布置以及施工方法等方面綜合考慮,還要充分考慮設(shè)計(jì)參數(shù)和環(huán)境影響。

1 橋梁主要技術(shù)指標(biāo)

本橋?yàn)榘炊暌挥鏊辉O(shè)計(jì)的漫水橋，洪水頻率：1/20，洪水水位：273.6m。不通航，設(shè)計(jì)荷載為：汽車(chē)荷載：公路-I 級(jí)；人群荷載：3.5kPa。地震動(dòng)峰值加速度：0.05g，地震基本設(shè)防烈度：小于6 度。設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)；重要性系數(shù)：1.1；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；環(huán)境類別：I 類。橋梁寬度：（5m人行道+14m 機(jī)動(dòng)車(chē)道+5m人行道）=24m。橋面橫坡：車(chē)行道法向（機(jī)動(dòng)車(chē)道及非機(jī)動(dòng)車(chē)道）1.5%，人行道2%。

連續(xù)梁橋跨組合為30+50+30=110m，梁高為1.6-2.8m，邊支點(diǎn)及跨中梁高為1.6m，中支點(diǎn)梁高為2.8m，按照二次拋物線變化。主橋箱梁頂、底板均為法向1.5%橫坡，橋面橫坡通過(guò)在箱梁頂板、底板設(shè)雙向橫坡進(jìn)行調(diào)整，腹板豎直。

主梁采用C50 變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁端支點(diǎn)設(shè)有端橫梁（B=1.5m），中支點(diǎn)設(shè)有中橫梁（B=2.5m），每跨跨中設(shè)有一道橫隔板（B=0.31m）。箱梁為單箱多室斷面，箱梁頂寬24m，箱梁底寬20m，懸臂板長(zhǎng)度2m，懸臂板端部厚20cm，懸臂板根部厚45cm。腹板寬50cm，支點(diǎn)處加寬至80cm，頂板厚22cm，底板厚22-50cm。

2 現(xiàn)澆段施工為方便掛籃施工

根據(jù)掛籃的構(gòu)造特點(diǎn)，采用在支架上澆注混凝土施工。支架采用4 根φ1000mm、壁厚10mm的鋼管作為豎向主要受力構(gòu)件。墩身施工時(shí)在墩身頂端預(yù)留縱向孔，內(nèi)穿2 根φ15mm絲杠，通過(guò)絲杠將以鋼管為主件聯(lián)接而成的架結(jié)構(gòu)錨固于墩身上，從而形成穩(wěn)定安全的支架體系。

現(xiàn)澆支架搭設(shè)完成后，進(jìn)行預(yù)壓，以檢測(cè)支架的承載力和穩(wěn)定性，同時(shí)消除永久變形，測(cè)定彈性變形，底板高程的調(diào)整提供依據(jù)。

2.1 梁式組合支架系統(tǒng)施工流程

鉆孔或擋土墻基礎(chǔ)開(kāi)挖→水下混凝土灌注或擋土墻基礎(chǔ)混凝土澆筑→鋼管立柱安裝（水平支撐）或現(xiàn)澆混凝土擋土墻→單片拼裝桁片→桁架片吊裝組合→安放桁架上橫向分配梁→安放桁架上縱向分配梁→碗扣支架施工→設(shè)置預(yù)拱度→模板系統(tǒng)安裝→安全設(shè)施布置→預(yù)壓→鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋安裝→混凝土施工、養(yǎng)護(hù)、待強(qiáng)→張拉壓漿拆模板支架→清場(chǎng)。

2.2 碗扣支架系統(tǒng)施工流程

場(chǎng)地清理→地基處理 (砂礫石回填碾壓)→碗扣支架混凝土基礎(chǔ)施工→碗扣支架安裝→設(shè)置預(yù)拱度→模板系統(tǒng)安裝→安全設(shè)施布置→預(yù)壓→鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋安裝→混凝土施工、養(yǎng)護(hù)、待強(qiáng)→張拉壓漿拆模板支架→清場(chǎng)。

3 掛籃施工

3.1 掛籃構(gòu)造及特點(diǎn)

根據(jù)本橋梁體分段多、工期緊，結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，選擇了正梯形整體行架掛籃。掛籃由主行系，后錨系及滑動(dòng)行走系、懸吊系、模板系及工作平臺(tái)等五部分組成。連同所有模板及施工機(jī)具荷載共重80.5t。

掛籃具有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)重量輕，整體鋼度大、變型小、構(gòu)件數(shù)量少，拼裝快，掛籃下有足夠行走作業(yè)空間。

3.2 掛籃預(yù)壓

為檢驗(yàn)掛籃的安全性和實(shí)際變形量，以便能夠準(zhǔn)確預(yù)留掛籃鬧撓度值、掛籃拼裝完畢后，對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓采用千斤頂加載（底板）和堆載（翼板）相結(jié)合的方法。千斤頂加載是將兩只牛腿固結(jié)在2號(hào)段兩側(cè)腹板中心，用個(gè)千斤頂施力。預(yù)壓荷載取控制節(jié)段 11號(hào)梁段重量的 1.333 倍，分 4 級(jí)加載。每級(jí)加載半小時(shí)穩(wěn)定后，測(cè)量各測(cè)點(diǎn)變形值。卸載后測(cè)量非彈性變形，各測(cè)量值與理論值比較，評(píng)定掛籃的工作性能。

3.3 掛籃懸澆施工

掛籃壓載完成后，對(duì)3號(hào)～23號(hào)梁段進(jìn)行懸澆施工，施工方法為常規(guī)施工方法。懸澆施工時(shí)應(yīng)注意經(jīng)常對(duì)已澆注各梁段變形進(jìn)行觀測(cè)，將觀測(cè)結(jié)果及時(shí)反饋施工控制組，施工控制組據(jù)此提供立模標(biāo)高，以指導(dǎo)懸澆施工的有序進(jìn)行。

3.3.1 混凝土澆注工藝

掛籃懸臂施工箱梁，混凝土澆注量大，且需對(duì)稱澆注。在本工程中全部采用泵送澆注工藝。由于混凝土澆注要求兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行，其偏載量不得大于一個(gè)底板混凝土量，傳統(tǒng)方法是通過(guò)拆裝彎管實(shí)現(xiàn)向兩端泵送混凝土。此種方法操作麻煩，時(shí)間長(zhǎng)，巳因混凝土停止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易造成堵管，更降低澆混凝土速度，影響質(zhì)量。為了滿足對(duì)稱澆注要求，提高澆注速度，我們采用了三通管，即可單向泵送混凝土，又可雙向同時(shí)泵送。

3.3.2 預(yù)應(yīng)力管道的處理

預(yù)應(yīng)力管道最長(zhǎng)達(dá) 163.5m，穿束順利與否是預(yù)應(yīng)力施工的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。若施工不慎或方法不當(dāng)，穿束時(shí)往往會(huì)戧起波紋管，引起鋼帶聚積而造成管道堵塞。此時(shí)打開(kāi)堵塞處處理會(huì)對(duì)梁作結(jié)構(gòu)造成損害，既影響質(zhì)量又影響進(jìn)度。所以要處理好波紋管的接頭，同時(shí)保證管道的順暢，減少不必要的彎曲也是穿束順利的關(guān)鍵因素。

把好波紋管質(zhì)量關(guān)，為保證波紋管的圓順，在直線段用鋼管作為內(nèi)襯管，曲線部分用塑料管作為襯管，提高了管道的圓順度。在施工縫處，由于鑿毛時(shí)波紋管伸出部分容易損害，造成接管處銜接不緊密，引起穿束困難，在施工時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)管回縮已澆混凝土內(nèi)5～10cm，只將直徑稍大的接管伸出已澆混凝土，此處即使接管被破壞，也可修整后將下段波紋管旋至已澆混凝土內(nèi)，同原標(biāo)準(zhǔn)管緊密結(jié)合。實(shí)踐證明，此方法可將人工穿來(lái)提高到130m。再長(zhǎng)則用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引穿束。

4 合龍段施工

現(xiàn)澆段及懸臂箱梁施工完成后，即進(jìn)行合龍段施工，主橋PC 連續(xù)箱梁采用吊架及平衡法工藝進(jìn)行合龍。

4.1 合龍順序

主橋是五跨連續(xù)梁，其合龍順序?yàn)椋哼吙绾淆垺鷱埨吙绾淆埵张R時(shí)團(tuán)結(jié)→張拉邊跨正彎矩束→次中跨合龍→張拉次中跨合龍束→解除墩臨時(shí)團(tuán)結(jié)→張拉部分次中跨正彎矩束→中跨合龍→張拉中跨合龍束→張拉中跨正彎矩束及剩余的次中跨正彎矩束→合龍結(jié)束次中跨鋼束在次中跨合龍后分次張拉，能夠改善梁作受力條件，同時(shí)調(diào)整梁體懸臂端的實(shí)際高程，中跨合龍?zhí)峁┍憷麠l件。

4.2 合龍段施工注意事項(xiàng)

合龍段在焊接勁性骨架前，在合龍段兩端加平衡重，平衡重等于合龍段混凝土的重量澆注混凝土?xí)r卸除配重。采用必要措施將合龍高差控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。焊接勁性骨架及澆注合龍段混凝土?xí)r，選擇在當(dāng)天溫度最低時(shí)進(jìn)行，并在梁頂澆水降溫。合龍段混凝土采用加入IM-Ⅲ型減水劑的微膨脹混凝土，以防止收縮裂縫。

5 安全施工基本要求

進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，必須遵守安全生產(chǎn)的規(guī)章制度。施工現(xiàn)場(chǎng)必須保持整潔，材料堆放必須滿足文明施工與規(guī)范要求。不得隨意向下面丟棄廢物與施工棄渣，施工平臺(tái)前面不得亂堆放物件。完善各種施工平臺(tái)、人行通道，做好安全防護(hù)措施。支架拼裝必須嚴(yán)格按照施工各項(xiàng)安全操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)。

掛籃懸壁澆筑施工，使用機(jī)具設(shè)備少，避免搭設(shè)大量支架，便于在水深、流量大的河道和交通輛大的立交橋中施工，而且施工不受限制，跨度大，經(jīng)濟(jì)效益高，施工主要作業(yè)在掛籃中進(jìn)行，且操作重復(fù)，有利于高效率工作和保證施工質(zhì)量，同時(shí)便于在施工中不斷調(diào)整節(jié)段誤差，提高施工精度。

[1]陳忠延等.土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南-橋梁工程分冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2000.

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[3]JTJ 041-2000.路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2000.

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