淺談某特大橋連續(xù)梁懸臂灌注施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制

金鑫

摘 要：懸臂施工法是在已建成的橋墩上，沿橋梁跨徑方向?qū)ΨQ逐段施工的方法。本文結(jié)合某新建客運(yùn)專線1座特大橋的施工實踐，就連續(xù)梁懸臂灌注施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：特大橋；連續(xù)梁；懸臂灌注；技術(shù)控制

某新建客運(yùn)專線全長806.27km，橋隧總長673.285km，橋隧比為83.5%。其中一座特大橋全長7390.78m，有連續(xù)梁5處，均采用懸臂灌注法施工。

1.連續(xù)梁0#塊施工

0#塊采取一次立模整體灌注施工。

1.1 托架設(shè)計。首先，在主跨兩個橋墩墩頂?shù)挠谰眯灾ё鶅蓚?cè)各安裝臨時支座，支座底部用原預(yù)埋在墩側(cè)基礎(chǔ)頂面的大螺栓錨固。0#段采用托（支）架法現(xiàn)澆施工，施工托（支）架支承在承臺、墩身或地面上?？刹捎萌f能桿件、貝雷架及型鋼等組成。其上鋪設(shè)定型三角托架，再安裝底模和側(cè)模，標(biāo)高與梁底設(shè)計線型一致。

1.2支架預(yù)壓。支架預(yù)壓的做法是：在支架上用鋼絲繩掛一水箱，水箱距地面高度一定，混凝土灌注以前，將水箱內(nèi)注水，注水量應(yīng)與現(xiàn)澆混凝土重量相同，并通過支架上的縱橫梁將水的重量均布在支架上，使支架的受力狀態(tài)與現(xiàn)澆后混凝土給支架的受力狀態(tài)相同。在現(xiàn)澆梁段混凝土?xí)r，邊灌注混凝土邊放出水箱的水，灌注多少混凝土即放出多少相同重量的水，保證放水與澆筑同步，待梁段現(xiàn)澆完后將水箱用木垛或千斤頂支起，最后解除鋼絲繩。

1.3模板制備。箱梁內(nèi)外側(cè)模均設(shè)計成框架式結(jié)構(gòu)，由模架、模板、橫帶、豎帶等組成。外側(cè)模板面板采用大塊定型鋼模，以提高梁體表面光滑度。內(nèi)模面板采用30mm厚的木板拼裝而成，設(shè)計為插板式，澆筑混凝土?xí)r，隨著梁體腹板混凝土澆筑高度的提高，逐步安插內(nèi)模面板。

2.連續(xù)梁掛籃懸澆工藝

為了加快懸臂施工進(jìn)度，各梁段亦采取全斷面一次澆筑。

2.1、掛籃結(jié)構(gòu)。菱形掛籃結(jié)構(gòu)主要由桁架、提吊系統(tǒng)、走行及后錨系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和張拉操作平臺等六部分組成。掛籃是施工梁段的承重結(jié)構(gòu)，掛籃按其懸灌所承受的最大梁段重量及施工荷載等最不利荷載設(shè)計。

2.2、掛籃拼裝及試驗。在墩頂現(xiàn)澆段現(xiàn)澆施工完成后，采用吊機(jī)進(jìn)行掛籃構(gòu)件起吊和拼裝。新加工的掛籃采用試壓臺加壓法檢測桁架的受力性能和狀況，通過試壓消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形。試壓可采用在橋位附近試驗臺加壓法進(jìn)行。對拼裝就位待灌注混凝土的掛籃，采用水箱試壓法檢查掛籃的性能和狀況。加壓水箱設(shè)于菱形桁架的前上橫梁吊點(diǎn)處，計算施加力后，分級進(jìn)行灌水試壓，記錄全過程掛籃變化情況即可求得控制數(shù)據(jù)。

2.3掛籃的前移。待已灌注梁段混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計要求指標(biāo)后，對縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉并壓漿后，鋪設(shè)墊梁和軌道。軌道錨固后，放松底模架前后吊帶并將底模架后橫梁用2個10t倒鏈懸掛在后上橫梁上；拆除后吊帶與底模架的聯(lián)接，先放松所有后吊桿再放松前吊帶，按照同樣的方法松開外側(cè)模。用2臺5t倒鏈牽引前支座使菱形桁架帶動底模側(cè)模前移，就位后安裝底模后吊帶，將底模吊起。解除外模走行梁的一個吊帶前移至預(yù)留孔，調(diào)整立模標(biāo)高進(jìn)入下一循環(huán)施工。

2.4掛籃底模、側(cè)模標(biāo)高調(diào)整及位置控制。當(dāng)掛籃安裝完成后，即可進(jìn)行模板標(biāo)高及中線調(diào)整。模板控制標(biāo)高=設(shè)計標(biāo)高+施工預(yù)留拱度。設(shè)計標(biāo)高由設(shè)計院提供。施工預(yù)留拱度由設(shè)計院提供的理論預(yù)留拱度結(jié)合現(xiàn)場掛籃試壓測試數(shù)值等因素，通過編制的線型控制軟件計算而得。同時在每個承臺頂面上設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)4個，觀測群樁的沉降；在墩頂現(xiàn)澆段頂面腹板位置處各設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)4個，觀測墩身的壓縮。

3.混凝土施工

本標(biāo)懸灌現(xiàn)澆全部采用泵送混凝土，含砂率要滿足泵送技術(shù)要求，添加泵送劑等外加劑，以增強(qiáng)混凝土的流動性和和易性，加快懸灌施工速度。梁體混凝土配合比設(shè)計時摻入早強(qiáng)減水劑。由于梁段鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道較密，選用的混凝土配合比的坍落度控制在14～18cm。為了使后澆混凝土不引起先澆混凝土的開裂，箱梁梁段混凝土一次澆筑成型，并在底板混凝土凝固以前全部澆筑完畢。

4.預(yù)應(yīng)力施工

縱、橫向預(yù)應(yīng)力筋穿束前用通孔器疏通預(yù)應(yīng)力管道，縱向預(yù)應(yīng)力筋穿束時先將導(dǎo)線穿過孔道與預(yù)應(yīng)力筋束連接在一起，由卷揚(yáng)機(jī)牽引穿束；橫向預(yù)應(yīng)力筋采用人工穿束。穿束后檢查預(yù)應(yīng)力筋外露情況，保證兩端外露長度基本相同，滿足張拉要求，然后安裝錨具、千斤頂。豎向預(yù)應(yīng)力筋按設(shè)計下料直接加工成型，并在梁段混凝土灌注前直接安放在梁體豎向波紋管中。

鋼絞線的張拉在梁段混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計要求的指標(biāo)后，按設(shè)計要求的張拉方法和順序進(jìn)行張拉。張拉程序為：0→初應(yīng)力→бcon（持荷2min錨固）→бcon。豎向預(yù)應(yīng)力筋在縱橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉完成，掛籃前移后進(jìn)行張拉，張拉程序為：0→初應(yīng)力→бcon。

張拉時確保“三同心兩同步”，并采取雙控措施，以預(yù)應(yīng)力控制為主、伸長量校核為輔?！叭摹奔村^墊板與管道同心，錨具和錨墊板同心，千斤頂和錨具同心?！皟赏健奔磧蓚?cè)兩端均勻?qū)ΨQ同時張拉。在張拉及使用過程中，按規(guī)定對張拉機(jī)具定期進(jìn)行校驗和標(biāo)定。

孔道壓漿在預(yù)應(yīng)力張拉完成、掛籃前移之前進(jìn)行，壓漿采用真空輔助壓漿工藝施工，水泥選用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.40～0.45。為增強(qiáng)其流動性，可摻入FDN-5高效減水劑，摻量約為水泥用量的0.6%，此時水灰比可減小到為0.35。

5.邊跨現(xiàn)澆段施工

邊跨直線段支架安裝完成之后，必須做靜載壓重試驗，以消除結(jié)構(gòu)殘余變形。立模調(diào)整標(biāo)高后綁扎鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)埋件，澆筑混凝土。直線段混凝土應(yīng)在懸臂段倒數(shù)第二節(jié)段施工結(jié)束前完成，以利控制最后節(jié)段的施工放樣高程，確保合攏段的施工精度和成橋設(shè)計線型。施工順序如下：⑴支架基礎(chǔ)處理；⑵架設(shè)萬能桿件支架，支架上鋪設(shè)型鋼平臺；⑶按梁段設(shè)計重量對支架進(jìn)行等載預(yù)壓，消除其非彈性變量，并測定彈性變形值，做為調(diào)整模板高程的依據(jù)；⑷安裝現(xiàn)澆底模及側(cè)模，底模下設(shè)木楔調(diào)整塊；⑸測量底板高程和位置；⑹綁扎底腹板鋼筋及底板縱向預(yù)應(yīng)力管道，安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋；⑺裝內(nèi)頂模，綁扎頂板底層鋼筋，安裝縱、橫向預(yù)應(yīng)力管道，綁扎頂板頂層鋼筋；⑻澆筑梁體砼，養(yǎng)生鑿毛。⑼拆除外側(cè)模和內(nèi)模，等待合攏張拉后，落模拆除支架。

6.連續(xù)梁合攏段施工

合攏段采用吊架法進(jìn)行施工，按照先合攏邊跨、后合攏中跨的順序施工。

⑴焊接安裝合攏段體外固結(jié)勁性骨架，綁扎鋼筋，連接預(yù)應(yīng)力管道并定位，并使勁性骨架與周圍鋼筋焊接，對中間跨合攏段須設(shè)體外鋼結(jié)構(gòu)勁性骨架及臨時預(yù)應(yīng)力束并張拉鎖定。

⑵安裝吊架于合攏段上方，并調(diào)整就位，再安裝內(nèi)模，在梁體懸臂端采用磚砌水池充水配重，選擇日溫度最低的夜間澆筑合攏段混凝土，并逐級解除合攏段壓配重。

⑶等邊跨混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，開始中跨施工。

⑷在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計張拉強(qiáng)度后，按設(shè)計張拉順序，對稱張拉梁體預(yù)應(yīng)力束，先長束后短束，待預(yù)應(yīng)力束張拉完畢后，將管道壓漿封錨。

⑸等中跨合攏完畢后，按設(shè)計要求張拉所有剩余的預(yù)應(yīng)力束，全部完成體系轉(zhuǎn)換。

7.動態(tài)跟蹤控制

從施工到運(yùn)營要經(jīng)歷多種引起梁體線形變化的因素影響，這些因素有：結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)附加荷載、預(yù)加應(yīng)力、收縮、徐變、活載、施工荷載等，因此在施工中除嚴(yán)格控制混凝土拌制質(zhì)量和預(yù)加應(yīng)力外，還應(yīng)采取計算程序進(jìn)行動態(tài)跟蹤控制。

連續(xù)梁懸臂施工中要在設(shè)計給出的理論撓度值的基礎(chǔ)上，通過測得各種材料的實際參數(shù)（混凝土彈模、強(qiáng)度、容重、坍落度，掛籃變形，溫度等）和實際梁段位移，采用大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋施工動態(tài)跟蹤程序 “TRBT”計算并調(diào)整梁端立模標(biāo)高，確保其合攏后的線形符合設(shè)計。

8.結(jié)語

通過對以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，該座特大橋連續(xù)梁懸臂灌注施工合格率100%，完全滿足了設(shè)計要求。