北引紅旗干渠農(nóng)道橋施工經(jīng)驗分析

張欣蕊

( 黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶163316)

0 前 言

北引紅旗干渠位于烏南總干末端至紅旗泡水庫進水閘，全長39.43 km，即原來的薩爾圖分干，在這次引嫩擴建中改名為紅旗干渠。紅旗干渠渠道寬12 m，水深1.9 ～2.4 m，縱坡降為1 ∶2 500 ～1 ∶10 000。擴建工程對老化嚴重、不能利用的4 座危橋，分別是:5 km橋、11 km橋、25 km橋、30 km橋進行拆除重建。這4 座農(nóng)道橋目前正在施工中，其中2012年已完成裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、橋梁灌注樁、橋梁下部臺柱、蓋梁、耳墻的施工。2013年將進行引道板、欄桿、鋪裝層混凝土施工［1］。

1 施工方法

1.1 渠道內(nèi)筑島

筑島土方采用渠道利用方，利用挖掘機裝車，自卸汽車運輸，推土機平整碾壓。為穩(wěn)定鉆機及安放泥漿池，平臺下口寬15 m，上口寬度≥6 m，保證護筒埋設(shè)時護筒外邊距筑搗平臺外側(cè)寬度＞3 m。平臺填筑高度控制在高出水面1.5 m以上。筑導平臺中間位置留4.5 m左右寬度，做為渠道的導流溝。

1.2 灌注樁

鋼筋胎具的制作主要包括加固筋和鋼筋籠的胎具。加固筋的胎具用10 mm厚的鋼板做底板，上焊Ф22 鋼筋制作而成。鋼筋籠胎具用Ф22 鋼筋制作而成。

鋼筋骨架在場外預(yù)制完，用鋼絲繩與主筋綁牢后，用25 t吊車吊起并垂直于入口，徐徐下降，使全部骨架降至設(shè)計標高為止。最后用4 根鐵線將其固定在井口。當灌完的混凝土開始初凝時割斷掛環(huán)，使鋼筋骨架不影響混凝土的收縮，避免鋼筋與混凝土的黏結(jié)力受損失。

為了控制鋼筋的混凝土保護層，在主筋外側(cè)焊扶正鋼筋，用Ф16 鋼筋彎制而成，每2 m高放置4處，防止鋼筋籠上浮，將鋼筋籠與護筒固定。

鉆孔前造漿采用白黏土。泥漿密度控制在1.1～1.25 g/cm3。

鉆孔采用黃河牌反循環(huán)鉆孔機，在鉆孔過程中，始終用經(jīng)緯儀測斜度和用測繩測鉆孔深度。當鉆孔達到設(shè)計要求后進行驗孔和清孔，清除孔底沉渣、淤泥，以減少樁基的沉降量，提高承載能力。清孔時，保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1.0 m以上，清孔后，澆筑混凝土前，孔底500 mm高度內(nèi)的泥漿密度應(yīng)＜1.05 ～1.1;含砂率≤2%［2］。

用直升導管法灌注水下混凝土，導管用鋼板卷制成，導管直徑250 mm，可滿足通過17 m3/h混凝土。下端節(jié)長4 ～6 m，中節(jié)長為2 m左右。中間節(jié)端頭焊有法蘭，以便用螺栓互相連接。在導管頂部設(shè)置漏斗，用于混凝土下料口。導管在使用前用水壓法進行檢驗。澆筑過程中用測深錘法，測定混凝土澆筑的高度，并與灌注的混凝土數(shù)量校對，防止錯誤。導管埋入混凝土的深度控制在2 ～4 m。灌注開始后，緊湊地、連續(xù)地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，要防止混凝土拌合物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除，拆除動作要快，時間≤15 min。

當混凝土面升至鋼筋骨架下端時，為防止鋼筋骨架被混凝土托起，可采取3個措施: ①盡量縮短總的灌注時間，增加混凝土的流動性。②當混凝土面接近鋼筋骨架時，保持較深的埋管，并徐徐灌入混凝土，以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力。③當孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋骨架1 ～2 m以后，適當提升導管，減小導管埋置深度，以增加骨架在導管底口的埋置深度。

1.3 接樁及蓋梁

接樁澆筑位置為渠底高程以下1.5 m處，中墩分兩次接樁，第一次為渠底高程以下1.5 m至渠底高程( 即樁變徑處) ，剩余部分一次澆筑至蓋梁底，邊墩一次澆筑至蓋梁底。

接樁模板采用圓弧形定型鋼模板，兩組半圓弧模板通過螺栓連接，接縫處夾密封條，樁變徑處兩層模板采用焊接連接。模板加工完畢后在面板均勻涂刷隔離劑。用吊車將加工完畢的模板吊至樁頭，四周用鋼腳手及木方固定。

蓋梁使用鋼模板、安裝采用現(xiàn)場散拼的方法，模板間用螺栓及電焊連接固定。用Φ48 鋼管支撐固定，連接件為U 型卡。部分特殊位置采用木模外包鐵皮，用鋼管或鐵絲固定。采用混凝土墊塊將鋼筋和模板隔離開。

采用JZC350E 型滾筒式攪拌機進行混凝土生產(chǎn)?；炷良償嚢钑r間應(yīng)≥120 s。澆筑混凝土時，選用0.5 t前翻斗車將混凝土料卸到料斗內(nèi)，再用吊車卸入倉內(nèi)。混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進行，分層澆筑均勻攤鋪，每層厚度控制在30 ～40 cm之間，相鄰兩層澆筑時間＜2 h，第一層混凝土初凝前澆筑后續(xù)混凝土，振實混凝土防止產(chǎn)生冷縫?；炷翝仓?2 h以內(nèi)，對混凝土加以覆蓋并澆水養(yǎng)護，每日澆水保持混凝土面濕潤，使混凝土處在有利硬化及強度增長的濕度和溫度中。若氣溫＜5 ℃，則不在混凝土表面上澆水，進行保溫養(yǎng)護。對不易覆蓋和澆水的部位涂刷混凝土養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護。初期階段養(yǎng)護非常重要，養(yǎng)護時采用草袋子覆蓋，灑水保持濕潤。養(yǎng)護時間≥14 d。

1.4 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土空心橋面板預(yù)制及安裝

用推土機將場地推平壓實，如有腐植土應(yīng)清除出場地?，F(xiàn)場留出5 塊板能同時施工的長度，板間距離10 m，兩邊留出30 m距離用于張拉及車輛通行。

在夯實的場地上挖基礎(chǔ)槽，兩端為擴大基礎(chǔ)，2m×2m，深50 cm，中間段寬1.5 m，深30 cm。分兩期澆筑混凝土，一期與地面平，上面預(yù)插錨筋，二期高15 cm，按梁底尺寸支立邊模，預(yù)留拉筋孔，預(yù)留梁底返拱1.5 cm，澆筑混凝土頂面抹平壓光。為了張拉時順利讓梁端與底模之間滑動，兩端頂面鋪設(shè)鋼板和角鋼，在抹面時應(yīng)考慮將鋼板厚度減去，鋼板縱向長2 m。按設(shè)計尺寸在端部支座處開梁底鋼板預(yù)留槽，深1 cm，縱向長度上向內(nèi)增加1.5 cm，以備張拉時滑動用，施工時用膠條堵嚴。

拉筋預(yù)留孔跨中設(shè)一個，向兩端每隔1 m設(shè)一個。拉筋孔的上邊緣距頂面5 cm，埋設(shè)位置要準確。底模布置要考慮到澆筑上料，為方便內(nèi)模拆除，梁端最小間距為4 m。在跨中底模上刻上中心線，不要太深，以澆筑脫模后能近距離看清即可，這是為封錨施工支模時控制梁長而設(shè)的。中心線要確保是直角。

側(cè)模采用鋼模和型鋼焊接加工。首先制作排架，校正尺寸后在平臺上用角鋼、型鋼連接焊成框架。然后貼焊面板;端模每端分4 塊，用鋼板根據(jù)錨具要求和內(nèi)模形狀尺寸焊接成半箱形模板。保證足夠的剛度，使錨具在澆筑后位置及傾角準確。焊接時內(nèi)模四周應(yīng)加大3 mm，也就是在端模上縮小3 mm。在邊板外邊緣端頭單獨加一塊木板，澆筑后拆模方便。

內(nèi)模板采用木材制作，分成4 塊，上下各有一楔形條，內(nèi)支撐采用合葉抽拉式支、拆模裝置。板面用4 cm木板加工成3.5 cm厚，模板帶采用6 ×8cm 木方，全用松木制作。抽拉式內(nèi)支撐兩側(cè)各加1.5 cm臨時墊方。每個支撐臂都要用鐵線連接拉緊。

封錨模板由底模、兩側(cè)模、端模、拉筋、型鋼組成。底模用δ =10 mm鋼板加工制作，緊貼橋板頂面，根據(jù)橋面板底跨中刻線，控制橋面板長度。側(cè)模用δ =4 mm鋼板和L5 ×5 角鋼加工制作，靠混凝土一邊不用角鋼是單鋼板，便于板面緊貼混凝土面。端模用普通鋼模改制，尺寸正好是板端斷面尺寸，對應(yīng)錨具螺栓位置開4個拉筋孔，保證澆注后板長符合要求。拉筋與木楔，模板加固型鋼框架。

采用裝載機上料，ZL800 自動配料機配料，JZC350E 型滾筒式攪拌機進行混凝土生產(chǎn)。澆筑混凝土時，選用裝載機將混凝土料卸到橋面板上部料臺內(nèi)，再人工翻鍬入模。橋面板混凝土澆筑順序為先從下層一端澆筑，到另一端后折回澆筑上層?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進行，分層澆筑均勻攤鋪，下層厚度控制在50 cm之內(nèi)，相鄰兩層澆筑時間＜2 h，第一層混凝土初凝前澆筑后續(xù)混凝土，振實混凝土防止產(chǎn)生冷縫。

預(yù)應(yīng)力混凝土張拉采用后張法。梁的混凝土強度達到了設(shè)計強度85%且齡期≥7 d后才能進行張拉。施加預(yù)應(yīng)力采用控制張拉力和引伸量( 應(yīng)變) 雙控法、互相校核。選用YCW2000 型千斤頂對一期預(yù)應(yīng)力鋼絞線束進行整體張拉，按規(guī)范經(jīng)標定后使用。嚴格按設(shè)計要求進行預(yù)應(yīng)力筋的下料、編束、穿束，張拉端預(yù)留600 mm預(yù)留工作長度。

每組鋼束采用兩端張拉，嚴格按設(shè)計給定的程序，對稱、均衡進行。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉順序為左下→右上→右下→左上，張拉過程中對張拉全過程進行監(jiān)控，確保有效應(yīng)力達到設(shè)計應(yīng)力的100%。當實際伸長值與理論伸長值之差大于6%時，立即停止張拉，查明原因并采取措施調(diào)整后，再繼續(xù)張拉。發(fā)生滑絲或斷絲超過規(guī)范要求時，進行更換后重新張拉。

所有鋼鉸線束張拉錨固完成后，進行孔道壓漿。壓漿采用活塞式壓漿泵，灰漿拌制采用灰漿攪拌機。在壓漿前先用高壓水沖洗孔道，然后用空氣壓縮機吹干孔道內(nèi)的積水。再采用灰漿泵壓入水泥漿，采用C50 水泥漿，灰漿摻加高效減水劑，以0.5 ～0.7 MPa的恒壓，一次注漿完畢，待出漿閥溢出的稀漿變成濃漿時，關(guān)閉出漿閥，并保持0.4 ～1.0 MPa的壓力3 ～5 min，然后關(guān)閉進漿閥，最后壓漿泵回漿，卸掉壓漿管。

封錨混凝土澆筑前，需將預(yù)制板端部混凝土混凝土接合面浮漿清鑿干凈，且鑿毛成凹凸≥6 mm的粗糙面，100mm×100mm 面積中不少于一個點，以利于新舊混凝土良好結(jié)合。一期預(yù)應(yīng)力筋張拉并在孔道壓漿完成后，在伸縮縫段( 聯(lián)端) 恢復錨口處普通鋼筋，及時澆注封錨混凝土。封端模板采用鋼模，人工澆筑混凝土，插入式振搗器振搗。同時控制好封端模板的幾何尺寸，防止封錨混凝土造成預(yù)制梁超長或縮短現(xiàn)象發(fā)生。

1.5 橋面板移梁和吊裝

用千斤頂人工將橋面板抬起30 cm左右，下部塞入木方，橋面板側(cè)端地面上鋪設(shè)鋼軌，鋼軌頂面與橋面板底面一平或略低，移梁時用鋼絲繩困住橋面板兩端，采用裝載機和推土機共同操作進行移梁。

清理干凈蓋梁頂面，采用全站儀校核蓋梁軸線、標高及抗震螺栓位置，劃出橡膠支座中心線。抄平蓋梁頂面，不平處用1:3 硬水泥砂漿找平。在預(yù)埋抗震筋上套鋼管，灌入瀝青膏，封孔固定后將橡膠支座按設(shè)計位置水平放置在蓋梁上。

吊裝應(yīng)選用2 臺QY50 汽車起重機為宜。將鋼絲繩沿梁板預(yù)留縫( 孔) 穿過，綁扎位置距梁端60 mm。捆綁牢固，鋼絲繩與構(gòu)件接觸部位用橡膠墊隔開，防止構(gòu)件棱角破損。采用汽車吊配合板車的方法進行橋面板運輸，運輸及落地時用枕木墊著水平放置。

選用2 臺50 t汽車吊進行吊裝。作業(yè)前，應(yīng)全部伸出支腿，并在撐腳板下墊方木，調(diào)整機體使回轉(zhuǎn)支撐面的傾斜度在無載荷時≤1/1 000。

2 質(zhì)量控制要點

預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋跨度大，支座處錨固區(qū)受到的應(yīng)力較大，因此橋面板的預(yù)制是農(nóng)道橋質(zhì)量控制的重點。具體表現(xiàn)在:

1) 橋面板鋼筋加工在固定胎具上進行，已確保鋼筋長度和間距符合設(shè)計要求。

2) 側(cè)模和端模采用定型鋼模板，上部采用槽鋼加工制作的防浮壓杠，兩端各鉆兩個孔，用螺栓與側(cè)模立肋方鋼連接固定。

3) 澆筑前仔細檢查波紋管是否密封，防止?jié)仓炷習r堵塞管道。混凝土澆筑時避免振搗棒與波紋管相撞。

4) 施工時加強混凝土振搗質(zhì)量，保證支點錨固區(qū)的混凝土強度。

5) 每塊橋面板至少留置2 組混凝土試塊，其中1組用于張拉強度條件檢測，1 組用于吊裝強度條件檢測。保證混凝土強度達到90%以上方可張拉，達到100%方可吊裝。

6) 鋼絞線穿束時張拉端預(yù)留600 mm預(yù)留工作長度，張拉過程中采用兩臺千斤頂兩肋同編號束對稱同時張拉。張拉前根據(jù)計算在壓力表上標明各階段張拉壓力，以便控制。

3 工期控制要點

根據(jù)引嫩工程特點，橋面板吊裝宜在十一月末或四月初進行，考慮到冬季影響，蓋梁以下部位須在上凍前完成，因此樁和蓋梁的施工進度是農(nóng)道橋的工期控制要點。具體為:

1) 橋樁與蓋梁鋼筋籠均在加工場提前完成，節(jié)約鋼筋安裝時間。

2) 模板預(yù)先在加工場拼裝完，再機械運至現(xiàn)場組裝固定。

3) 邊樁鉆孔與干渠內(nèi)筑島同步進行，鉆孔清孔之后立即進行灌注樁施工。

4) 混凝土拌和時摻早強劑，縮短混凝土凝固時間，盡量讓拆模和檢樁時間提前。

4 安全控制要點

具體要求為:

1) 張拉時兩端應(yīng)設(shè)置防護設(shè)施，設(shè)置安全警示標牌。

2) 吊裝前應(yīng)認真檢查吊索，吊具及各種起重用具的完好性，保證符合要求。

3) 凡高空作業(yè)人員一律配帶安全帶，穿軟底膠鞋，凡患有高血壓、癲癇病、心臟病及不適應(yīng)高空作業(yè)的人員不能進行高空作業(yè)。

4) 吊車的占位準確，支腿牢固，無論是車體占位在交通道路上或回填土處，支腿底部均應(yīng)鋪墊枕木，防止壓壞路面或支腿下沉。

5) 鋼柱、梁臨時擺放應(yīng)平穩(wěn)，防止變形。

6) 吊裝指揮工作應(yīng)由有起重指揮經(jīng)驗的專業(yè)人員負責，口令、手式、旗語統(tǒng)一，步調(diào)一致。

7)6 級以上天氣、雨天禁止吊裝作業(yè)。吊裝工作須在白天進行。

8) 吊裝綁扎的繩索應(yīng)無破損或銹蝕，綁扎位置正確無滑脫。

9) 高空作業(yè)時上下傳遞物品應(yīng)用手繩，不準隨意拋扔。

10) 起重工必須持證上崗，汽車吊要有年檢證明。

［1］黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院. 北引總干渠烏南段、紅旗干渠危橋改造工程橋梁設(shè)計要求、施工要點［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2012.

［2］張金英，陳國峰，周永波. 鉆孔樁施工方法示例［J］. 黑龍江水利科技，2007，35(3) :165 －166.