貴陽北二環(huán)偏坡大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)0#段施工技術(shù)

摘 要：貴陽市北二環(huán)道路工程偏坡大橋位于云巖區(qū)偏坡村，跨越川黔鐵路、鹽沙公路，是北二環(huán)道路工程的一個重要節(jié)點(diǎn)，主橋上部結(jié)構(gòu)為75m+3×130m+75m連續(xù)剛構(gòu)，分為8個T形剛構(gòu)，本文著重介紹該橋T形剛構(gòu)0#段施工的施工工藝，該工程的建設(shè)對西南山區(qū)陡峭地形橋梁建設(shè)具有重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：橋梁工程 施工技術(shù) T構(gòu) 墩旁托架 三向預(yù)應(yīng)力

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0072-03

由于大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋采用懸臂施工，且跨徑大、連續(xù)孔數(shù)多，有效地實(shí)施施工控制對橋梁施工過程中的結(jié)構(gòu)安全、確保最終大橋的順利合攏以及成橋狀態(tài)的線形和受力情況符合設(shè)計要求是必不可少的。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國鐵路橋梁事業(yè)迅猛發(fā)展，我國在橋梁設(shè)計理論、建造技術(shù)和裝備方面正在趕上或接近世界先進(jìn)水平。在建貴陽市北二環(huán)道路工程偏坡大橋位主橋上部結(jié)構(gòu)為75 m+3×130 m+75 m連續(xù)剛構(gòu)，主梁為變截面單箱單室箱梁，箱梁頂板寬14 m，底板寬7 m，最大梁高8.4 m。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工方法。全橋分為8個T形剛構(gòu)，計8個0#段。箱梁混凝土為C55級，設(shè)計為三個方向（即縱向、橫向、豎向）對梁體預(yù)加應(yīng)力。論文以該橋施工為技術(shù)背景，詳細(xì)介紹了該橋主橋連續(xù)剛構(gòu)0#段施工技術(shù)。

1 工程概況

貴陽市北二環(huán)道路工程偏坡大橋位于云巖區(qū)偏坡村，跨越川黔鐵路、鹽沙公路，是北二環(huán)道路工程的一個重要節(jié)點(diǎn)。大橋分左右幅，全橋位于直線段，其中左幅橋梁19跨，全長1046.04 m，右幅橋梁18跨，全長1011.04 m。線路縱坡3.5%，設(shè)計荷載為公路I級，設(shè)計車速60Km/h。主橋上部結(jié)構(gòu)為75 m+3×130 m+75 m連續(xù)剛構(gòu)，主梁為變截面單箱單室箱梁，箱梁頂板寬14 m，底板寬7米，最大梁高8.4 m。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工方法。全橋分為8個T形剛構(gòu)，計8個0#段。箱梁混凝土為C55級，設(shè)計為三個方向（即縱向、橫向、豎向）對梁體預(yù)加應(yīng)力。縱（橫）向預(yù)應(yīng)力束采用符合GBT/T5224-2003標(biāo)準(zhǔn)的Φs15.2高強(qiáng)度低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線，豎向預(yù)應(yīng)力束采用PSB930級JL32精軋螺紋鋼筋，錨具采用OVM錨具?？v向預(yù)應(yīng)力束共設(shè)置了腹板束、頂板束、中跨底板束、邊跨底板束、合龍束和預(yù)備束共六種，鋼束每束分22、17、19根三種，錨具為M15-22、M15-17、M15-19型，均采用兩端張拉。橫向鋼束采用3Φs15.2，錨具為BM15-3和BM15-3P，一端張拉。豎向預(yù)應(yīng)力筋采用JL32精軋螺紋鋼筋，錨具為YGM-32，一端張拉。該工程施工中墩旁托架設(shè)計、加工、安裝與調(diào)試、預(yù)壓是施工重點(diǎn)。

2 主橋連續(xù)剛構(gòu)0#段施工技術(shù)

2.2 托架安裝、預(yù)壓和

托架的安裝采用地面分片拼組、分片吊裝的方法。首先在墩身混凝土施工時，將托架預(yù)直件埋入墩身。拆除墩身模板后，托架在地面分片組拼，然后用塔吊將其吊于墩側(cè)與預(yù)埋件聯(lián)接在一起，同時聯(lián)接橫向桿系，最后安裝縱、橫分布梁及底模支架。

托架在安裝過程中，各桿件與螺栓、結(jié)點(diǎn)板之間有一定的間隙，在荷載作用下，除彈性變形外還將產(chǎn)生部分非彈性變形，這部分變形往往大于彈性變形乃至是彈性變形的幾倍，須對托架進(jìn)行等效預(yù)加荷載來消除非彈性變形，同時測出彈性變形。所以必須對托架進(jìn)行不小于施工總重量（托架理論上應(yīng)分?jǐn)偟?#梁段懸出墩頂鋼筋混凝土重量+施工荷載）120%等效荷載進(jìn)行充分預(yù)壓，以消除非彈性變形，同時測出彈性變形，繪制出荷載—變形曲線，以找出托架下沉量，以便為確定0#梁段底模預(yù)拱度提供依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場條件，采用砂袋逐級加載的方法，每級加載重量為10 t，同一墩柱兩側(cè)托架必須對稱均衡加載，兩側(cè)托架加載偏差不得超過1t，單側(cè)托架荷載中心必須與托架結(jié)構(gòu)中心相符，不允許存在單榀托架受力過大的現(xiàn)象存在；加載時，對加載重量進(jìn)行精確控制，每一級荷載偏差不得超過0.5 t。卸載時，采用逐級對稱卸載的方法，與加載程序相反。變形的測量采用吊線的方法，對加載和卸載過程進(jìn)行測量，形成托架加載和卸載曲線，確定對應(yīng)于施工總重量的底模預(yù)抬值。

2.3 0#段模板及支撐

0#段底板底模采用墩身模板組裝，外側(cè)模采用拼裝式大塊企口式鋼模，水平方向加拉桿以防跑模，內(nèi)模采用竹膠板，考慮到梁體較高，內(nèi)模中部橫向每隔1.5 m預(yù)留30 cm高工作洞，以便砼的振搗。內(nèi)模使用碗扣鋼管支撐；懸臂部分底模安裝在底模架上，底模架放在墩旁托架上；雙肢內(nèi)側(cè)底模采用I25+I45工字鋼組合支撐，支點(diǎn)利用托架預(yù)埋件，外側(cè)模通過2[25槽鋼支撐。

2.4 鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道安裝

安裝底板和腹板鋼筋→安裝底板和腹板縱向預(yù)應(yīng)力管道→安裝腹板豎向預(yù)應(yīng)力管道和預(yù)應(yīng)力筋→安裝端橫梁、中橫梁預(yù)應(yīng)力管道→安裝底板和腹板預(yù)埋件→監(jiān)理工程師檢查→內(nèi)模就位校正→安裝頂板鋼筋→安裝頂板縱向、橫向預(yù)應(yīng)力管道→安裝頂板預(yù)埋件→監(jiān)理工程師檢查→進(jìn)入下一工序。

施工準(zhǔn)備時，應(yīng)組織項(xiàng)目部和施工隊(duì)技術(shù)人員詳細(xì)復(fù)核設(shè)計圖紙，應(yīng)對設(shè)計各部分圖紙綜合考慮，全面細(xì)致，重點(diǎn)注意一些容易遺漏的問題諸如箱梁預(yù)應(yīng)力齒板、槽口、箱梁通風(fēng)孔及泄水管、防撞護(hù)欄、伸縮裝置、交通工程等預(yù)埋件的安裝以及掛籃（包含底模、內(nèi)模后吊點(diǎn)）后支點(diǎn)等預(yù)埋件的安裝。為此，應(yīng)繪制每個梁段預(yù)埋件圖紙，圖紙內(nèi)容包含預(yù)埋件類型、數(shù)量、位置（諸如是在頂板、底版還是腹板，具體尺寸等），避免遺漏。

進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋孔道施工。在綁扎底板鋼筋時，用φ8定位鋼筋將底部鋼墊板焊接固定在底面鋼筋上。在腹板鋼筋綁完后，將波紋管、螺旋筋套入下墊板內(nèi)。在頂板頂面將上墊板直接固定在頂板鋼筋上，此時，形成孔道。從上端穿入預(yù)應(yīng)力筋，底部旋緊螺母，上部螺母最后旋入。為保證其軸線位置，可在焊接墊板時，先用沿軸線通焊的一根輔助鋼筋作為坐標(biāo)軸，以控制安裝精度。先焊墊板最后穿預(yù)應(yīng)力粗鋼筋的目的是為了避免墊板與鋼筋同時焊接定位時產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力粗鋼筋過電造成張拉時斷筋現(xiàn)象，因?yàn)樨Q向預(yù)應(yīng)力鋼筋斷筋是無法更換的?？v向預(yù)應(yīng)力筋孔道采用塑料波紋管，用定位鋼筋網(wǎng)格固定在普通鋼筋上，其坐標(biāo)以校正好的模板為參照物控制，波紋管孔道定位鋼筋每50 cm布置一道，在起彎點(diǎn)及曲線部位適當(dāng)加密?？v向預(yù)應(yīng)力管道在梁段分段澆筑過程中需不斷接長，被接管與接管交叉段應(yīng)布置在待澆梁段內(nèi)，不允許跨過梁段接縫布置。波紋管接長采用接頭管，長度30 cm，接頭管與波紋管的接縫處要用膠布纏裹嚴(yán)密，以防漏漿。波紋管穿過端模通過在端模上打孔來實(shí)現(xiàn)錨墊板通過螺栓定位于端模，注意其平面與孔道切線垂直。其角度以木楔調(diào)整。錨墊板與波紋管的銜接處縫隙要塞嚴(yán)密以防漏漿?？v向預(yù)應(yīng)力管道必須設(shè)置塑料內(nèi)襯管，內(nèi)襯管外徑可比波紋管內(nèi)徑小3～4 mm，內(nèi)襯管應(yīng)插過梁段接縫。在混凝土澆注過程中要設(shè)專人負(fù)責(zé)內(nèi)襯管隨時來回抽動，防止?jié)B漿固結(jié)，在混凝土初凝時，應(yīng)及時拔去內(nèi)襯管。內(nèi)襯管應(yīng)有足夠強(qiáng)度保證拔管不斷。其作用為：增大縱向波紋管本身剛度，防止?jié)沧⒒炷習(xí)r造成波紋管變形，破裂；防止?jié)沧㈨艜r縱向波紋管露漿，即使?jié)B漿，也不影響孔道通過性。在縱向波紋管內(nèi)穿一根φ6鋼筋，φ6鋼筋隨縱向波紋管的接長而接長，并露出波紋管端部，φ6鋼筋的作用是：在穿長束時作為牽引繩，便于穿鋼絞線。橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉端和錨固端應(yīng)交錯布置。頂板鋼筋骨架應(yīng)牢固、不變形，以保證橫向預(yù)應(yīng)力定位網(wǎng)格的準(zhǔn)確定位。在所有的預(yù)應(yīng)力孔道施工中，可能會發(fā)生相互抵觸現(xiàn)象，如縱向預(yù)應(yīng)力筋在頂板的張拉槽口處與頂板橫向預(yù)應(yīng)力筋、豎向預(yù)應(yīng)力筋之間或者頂板橫向預(yù)應(yīng)力筋與豎向預(yù)應(yīng)力筋之間位置相互矛盾。在普通鋼筋焊接施工中，應(yīng)對已成形的波紋管采取保護(hù)措施，防止焊渣燒穿，可在焊接作業(yè)面周圍的波紋管上鋪卷防火布。

2.5 混凝土施工

箱梁砼標(biāo)號為C55，為提高砼抗裂性，在梁段砼中摻入聚丙烯纖維。箱梁0#梁段混凝土應(yīng)一次澆筑完成。根據(jù)設(shè)計要求，梁段砼強(qiáng)度達(dá)到砼設(shè)計強(qiáng)度等級的85%以上且混凝土養(yǎng)護(hù)齡期不小于5 d，再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉。由于梁體高度較大（8.4 m），混凝土自由落體高度大于2 m，所以要搭設(shè)滑槽、漏斗，安裝腹板串筒，搭設(shè)頂板卸料平臺，然后用凈水沖洗模板表面特別在氣溫較高時要灑水使模板和鋼筋降溫，在做以上工作的同時，檢查混凝土的拌合、運(yùn)輸、振搗等機(jī)械（具）是否齊備，運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。底板混凝土以滑槽、漏斗入模，入模后人工攤平，用50振搗棒振搗。灌注順序由中線向兩側(cè)進(jìn)行，砼采取分層澆注，每層厚度在30-50 cm之間，并在倒角、張拉齒板處、錨墊板下加強(qiáng)振搗，以防出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象，底板混凝土灌注完成后用抹子將頂面抹平。腹板混凝土以扁串筒入模，并分層灌筑，分層厚度以40 cm為宜，振動棒移動距離（即插入間距）不得超過振動棒振動半徑的1.5倍，插入下層的深度以10 cm為宜，不得超過20 cm。在腹板內(nèi)側(cè)模上每隔1.5 m左右開設(shè)觀察窗口，以利于觀察混凝土的振搗情況，待混凝土灌至窗口下緣時將之封嚴(yán)，腹板混凝土灌至翼板根部為止。頂板混凝土灌注順序是從中線及翼板向兩腹板對稱灌注，混凝土直接由吊斗入模，并輔以人工攤平，頂板混凝土灌注完成振搗結(jié)束后，用木抹子將表面抹平拉毛，并預(yù)埋2根30 cm長的鋼筋，外露混凝土表面1 cm左右，作為測量觀側(cè)點(diǎn)的預(yù)埋件。

2.6 預(yù)應(yīng)力施工

頂板橫向預(yù)應(yīng)力束采用一端張拉方式，豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用JL32精軋螺紋粗鋼筋，采用梁頂一端張拉方式?？v向預(yù)應(yīng)力管道采用真空壓漿用塑料波紋管成孔，橫向預(yù)應(yīng)力管道采用扁平塑料波紋管成孔，豎向預(yù)應(yīng)力管道采用Φ50塑料波紋管成孔。

高強(qiáng)精軋螺紋粗鋼筋進(jìn)場驗(yàn)收，除應(yīng)具有合格證外，應(yīng)對外觀、外形尺寸和機(jī)械性能進(jìn)行抽驗(yàn)。外觀檢查每20t鋼筋抽查2根，表面不得有裂紋、機(jī)械損傷、氧化浮皮、結(jié)疤、劈裂現(xiàn)象。另外，需對每批次（但不大于50 t）取兩組試件，每組3根，每根長度不小于500 mm，且在未進(jìn)行處理與加工時取樣，用鋼筋環(huán)規(guī)和止環(huán)規(guī)檢驗(yàn)。尺寸合格后，用這兩組試樣進(jìn)行拉力試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn)。以上各指標(biāo)全部合格才能使用。錨具（YGM32錨）也應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，另外錨具應(yīng)逐個進(jìn)行洛氏硬度檢驗(yàn)，合格者貼上標(biāo)識后使用。錨具拉力試驗(yàn)應(yīng)為鋼筋拉斷，不能出現(xiàn)螺紋連接剪斷或擠壓破斷。

梁體預(yù)應(yīng)力筋張拉分為縱向鋼絞線、橫向鋼絞線和豎向Φ32高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋三向預(yù)應(yīng)力。對同一梁段而言，張拉順序?yàn)橄瓤v向預(yù)應(yīng)力，然后橫向、豎向預(yù)應(yīng)力。為保證受力均勻性，在施工完n+1號梁段后，再張拉n號梁段的橫向、豎向預(yù)應(yīng)力。合龍段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的張拉強(qiáng)度后，開始進(jìn)行合龍段預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉，張拉順序?yàn)橄葟埨v向預(yù)應(yīng)力束，然后張拉橫向預(yù)應(yīng)力束和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋；對于縱向預(yù)應(yīng)力束，先張拉長束而后張拉短束，合龍束補(bǔ)拉到設(shè)計噸位。預(yù)應(yīng)力筋張拉采用張拉力和伸長值雙控方式。張拉力控制為主，伸長值控制為輔。在預(yù)施應(yīng)力過程中，難免發(fā)生滑絲、斷絲現(xiàn)象，所以必須認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，及時處理。

壓漿是連續(xù)梁施工的關(guān)鍵工序，直接影響著連續(xù)梁的使用壽命。本橋預(yù)應(yīng)力管道壓漿方法為真空壓漿法，孔道壓漿應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后24 h內(nèi)完成?？v向預(yù)應(yīng)力管道壓漿應(yīng)從下至上進(jìn)行。其操作程序如下。

（1）清洗孔道：錨外多余預(yù)應(yīng)力筋割掉后，觀察確無滑絲等異?，F(xiàn)象， 即可開始清洗孔道，先用高壓水沖洗管道，將管道內(nèi)的鐵銹、污水等沖出，然后用高壓風(fēng)清吹管道，將預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)的水吹凈，直至出風(fēng)口無水霧噴出為止。

（2）安裝壓漿器具：依次安裝密封蓋、壓漿嘴、壓漿閥，并將壓漿管道與壓漿機(jī)、 進(jìn)漿閥聯(lián)接在一起，使進(jìn)漿閥和出漿閥為開通狀態(tài)。

（3）拌制灰漿：先加水，然后倒入水泥和減水劑，在加入水泥和減水劑之前開動拌合機(jī)，拌合時間不少于3 min。水泥漿倒入存漿罐時要經(jīng)過小于5 mm的過濾網(wǎng)篩濾。注意預(yù)先計算管道所需灰漿數(shù)量，壓注前至少備足所需灰漿的1.5倍的數(shù)量。

（4）抽制真空：啟動真空泵，將管道抽成真空，壓力為-0.05 MPa。

（5）壓注灰漿：啟動壓漿泵開始壓漿。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2～5 min，然后關(guān)閉進(jìn)漿閥，最后壓漿泵回漿，卸掉壓漿管。

（6）拆卸壓漿器具：待灰漿達(dá)初凝后（一般為1～4 h），拆除壓漿閥、壓漿嘴、 密封蓋等，并清洗干凈，以備下次使用。

3 結(jié)語

在建貴陽市北二環(huán)道路工程偏坡大橋位主橋上部結(jié)構(gòu)為75 m+3×130 m+75 m連續(xù)剛構(gòu)，主梁為變截面單箱單室箱梁，箱梁頂板寬14 m，底板寬7 m，最大梁高8.4 m。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工方法。全橋分為8個T形剛構(gòu)，計8個0#段。箱梁混凝土為C55級，設(shè)計為三個方向（即縱向、橫向、豎向）對梁體預(yù)加應(yīng)力。在偏坡特大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁0#段制施工過程中，由于托架設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可靠，安裝簡單，通過對鋼筋綁扎吊裝，內(nèi)模安裝、鋼筋綁扎吊裝、混凝土入模角度進(jìn)行反復(fù)研究，并進(jìn)行現(xiàn)場模擬實(shí)驗(yàn)，使得0#段高標(biāo)號大方量混凝土一次灌注成功，工期較原計劃提前了一個星期，外模還可以作為其他節(jié)段外模繼續(xù)使用，節(jié)約了不少施工成本。

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