新濉河特大橋工程連續(xù)梁施工方案探討

【摘 要】本文結(jié)合新濉河特大橋的特點(diǎn)，對(duì)在工程建設(shè)中連續(xù)梁的施工方案進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，為以后此類工程的連續(xù)箱梁建設(shè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】工程建設(shè)；連續(xù)梁；施工方案

1、工程概況

新濉河特大橋19#～22#墩、27#～30#墩為兩聯(lián)三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，主梁結(jié)構(gòu)為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)，跨徑為36.6m+56m+36.6m。連續(xù)梁每聯(lián)共分9個(gè)梁段，A、C、E梁段長(zhǎng)度分別為15.6m、38.0m、14.0m，B、D為合攏段，長(zhǎng)2.0m。連續(xù)箱梁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由頂板、腹板、底板及橫隔板所組成。

2、連續(xù)箱梁支架設(shè)計(jì)及施工

新濉河特大橋連續(xù)梁施工擬采用滿堂支架和鋼管支架結(jié)合的方式進(jìn)行施工。在跨新濉河兩岸河堤處布置鋼管貝雷支架，保證河堤處的交通需求，其余部分采用滿堂支架結(jié)構(gòu)。

2.1跨大堤通道腳手管支架搭設(shè)

跨大堤門洞采用腳手管支墩、型鋼及防護(hù)墩設(shè)置。自下而上依次布置為：沿順橋向布置腳手管支架（間距30cm）→橫橋向30cm間距鋪設(shè)14工字鋼→HN400×200熱軋H型鋼→腳手管支架→間距30cm鋪設(shè)14工字鋼→底模采用12x14cm間距15cm/30cm鋪設(shè)木方→安裝竹膠板底模。

2.2連續(xù)箱梁滿堂支架搭設(shè)

滿堂支架系統(tǒng)自下而上依次為：地面整平壓實(shí)→鋪設(shè)20cm厚碎石墊層并壓實(shí)→澆筑厚25cm的C20混凝土墊層→安裝枕木及底托→腳手支架搭設(shè)→支架頂托→14號(hào)工字鋼分配梁→底模方木12×14cm分配梁→竹膠板底模。

施工時(shí)首先進(jìn)行支架基礎(chǔ)、支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工。

腳手管布置腹板區(qū)域?yàn)闄M橋向、縱橋向間距為30x60cm，非腹板區(qū)為60x60cm。鋼管支撐設(shè)置縱橫向平聯(lián)，根據(jù)構(gòu)造要求在縱橫向設(shè)置斜剪刀撐，內(nèi)部橫縱每隔三排設(shè)置一道剪刀撐，腳手鋼管立柱頂部設(shè)置腳手管頂托，頂托上安裝主梁、分配梁和模板，底部設(shè)底托。

3、連續(xù)箱梁模板工程

為保證現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的外觀質(zhì)量光潔度、表面平整度和線形，箱梁側(cè)模、底模和內(nèi)模均采用竹膠板模板。

腳手管支架頂托安裝并調(diào)好預(yù)拱度以后，在上面設(shè)置工14型鋼作為受力主梁，其上安裝分配梁，分配梁由寬12cm、厚14cm的木方構(gòu)成，然后鋪設(shè)高強(qiáng)竹膠板底模面板。高強(qiáng)竹膠合板膠合性能好，表面平整光滑，能夠滿足梁體底面混凝土外觀要求。

連續(xù)箱梁外模、內(nèi)模同樣采用竹膠板模板，外模與內(nèi)模之間設(shè)置對(duì)拉螺桿，在靠近邊墩A、B梁段及中跨D、E梁段設(shè)置三層，中墩C梁段設(shè)置四層，對(duì)拉螺桿順橋向間距為60cm，豎向間距40cm，拉桿采用Φ16圓鋼。

4、連續(xù)箱梁鋼筋工程

鋼筋在后場(chǎng)加工成型編號(hào)堆放運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，鋼筋的綁扎順序?yàn)椋旱装邃摻睢拱邃摻睿▋?nèi)模安裝）→頂板鋼筋。因主梁的主筋大部分為Φ16、Φ12的螺紋鋼筋，故鋼筋接長(zhǎng)采用對(duì)焊連接。Φ25螺紋鋼筋接長(zhǎng)采用單面搭接焊或雙面焊。

施工時(shí)注意為下道工序預(yù)埋鋼筋、泄水管、防落梁、接觸網(wǎng)平臺(tái)、人行道支架、避車臺(tái)和防拋網(wǎng)預(yù)埋件的設(shè)置，相應(yīng)預(yù)埋件的位置應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行預(yù)埋。

底板和頂板鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)設(shè)置保護(hù)層墊塊，側(cè)壁鋼筋綁扎完以后，調(diào)整保護(hù)層的厚度，安裝混凝土保護(hù)層墊塊，按梅花型布置，每平方米不少于4塊。

鋼筋加工與安裝應(yīng)符合《鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)規(guī)定。

5、連續(xù)箱梁混凝土工程

5.1箱梁混凝土配合比

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

（1）砼強(qiáng)度等級(jí)C50，300kg≤膠凝材料用量≤500kg，最大水膠比0.4。

（2）為保證砼的均勻密實(shí)性，滿足輸送要求，砼坍落度控制在180±20mm，初凝時(shí)間為20h。

（3）水泥存放到一定時(shí)間方可使用，消除其內(nèi)在溫度；水泥、粉煤灰進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)按要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

（4）粗集料：宿州名勝5～10mm碎石和宿州名勝10～25mm碎石。

（5）細(xì)集料：女山湖中砂。

（6）摻合料：宿州華電F類粉煤灰。

（7）水泥：蚌埠海螺P.O52.5普通硅酸鹽。

5.2箱梁混凝土澆筑

（1）砼供應(yīng)

砼生產(chǎn)由第五架子隊(duì)2臺(tái)75m3/h 砼攪拌站生產(chǎn)供應(yīng)，混凝土熟料經(jīng)過混凝土輸送車攪拌運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)，通過混凝土泵車泵送砼到澆筑部位。

（2）砼澆注順序

利用泵車以主梁軸線、跨中對(duì)稱布料，避免支架兩側(cè)承受不均等荷載，并按底板→腹板→橫梁→頂板的順序進(jìn)行澆筑，施工時(shí)混凝土分層厚度不宜超過30cm。

（3）砼澆筑注意事項(xiàng)

①混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)支架、模板和預(yù)埋件進(jìn)行認(rèn)真檢查，清除模板內(nèi)的雜物，并用清水對(duì)模板進(jìn)行認(rèn)真沖洗。砼澆筑時(shí)，配測(cè)量工、木工以及電焊工各2人以加強(qiáng)觀測(cè)，出現(xiàn)問題及時(shí)處理。

②澆筑過程用插入式振搗器振搗，注意不要損傷預(yù)應(yīng)力束波紋管道，以防灌漿劑堵塞波紋管以及壓漿嘴。

③混凝土澆筑完成后，根據(jù)季節(jié)采取措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?；炷翉?qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%以上時(shí)，才能進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉。

④為避免支架變形而對(duì)主梁產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)格控制砼初凝時(shí)間（全部混凝土必須在混凝土初凝前澆筑完）。

5.3箱梁施工縫處理

由于新濉河特大橋連續(xù)箱梁分三階段施工，第一階段施工A、C、E梁段，然后施工B、D合攏段，故第一階段施工必須預(yù)留施工縫。施工縫處理采用人工方法鑿毛，鑿毛清理至露出粗骨料后用高壓氣沖洗。下一次混凝土澆筑前先對(duì)砼接縫面進(jìn)行濕潤(rùn)、保濕。

5.4合攏段施工

由于新濉河特大橋采用滿堂支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，故合攏段B、D節(jié)段施工支架與A、C、E節(jié)段支架同時(shí)搭設(shè)。

（1）合攏段施工工藝流程。施工準(zhǔn)備→懸臂端混凝土鑿毛處理→合攏段模板、鋼筋、管道及預(yù)應(yīng)力筋安裝→合攏段混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力張拉與壓漿

（2）合攏段施工方法。連續(xù)梁合攏段鋼筋、模板及混凝土施工與連續(xù)梁懸臂端施工方法相同。

（3）合攏段施工注意事項(xiàng)。在滿足正常施工溫度的條件下，合攏段混凝土澆筑時(shí)間必須在一天中溫度最低時(shí)，并使混凝土澆筑后溫度開始緩慢上升為宜。為切實(shí)保證澆灌質(zhì)量，需保證合攏段混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到100%設(shè)計(jì)值，混凝土齡期不少于6天。合攏段段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉，張拉順序必須符合設(shè)計(jì)要求。

6、連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力工程

新濉河特大橋連續(xù)箱梁采用縱向預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼束T1～T5’為頂板束，T1采用9-Φj15.2mm鋼絞線，M15-9錨具；其它采用12-Φj15.2mm鋼絞線，M15-12錨具。預(yù)應(yīng)力鋼束W1～W4為箱梁腹板束，采用12-Φj15.2mm鋼絞線，M15-12錨具。B1～B6為箱梁底板束，其中B4～B6采用9-Φj15.2mm鋼絞線，M15-9錨具，其余采用12-Φj15.2mm鋼絞線，M15-12錨具。預(yù)應(yīng)力鋼絞線fpk=1860MPa，Ep=1.95×105MPa，總張拉噸位由供貨廠家提供的錨圈口損失系數(shù)（或施工根據(jù)錨具現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果）進(jìn)行推算，總張拉噸位為σconAp+F（圈口損失力），應(yīng)注意所得張拉應(yīng)力不得超過0.75fpk。鋼束伸長(zhǎng)量計(jì)算僅計(jì)算至錨下，未計(jì)入10%初始張拉力產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量，實(shí)測(cè)延伸量和計(jì)算延伸量允許-6%～+6%的誤差。所有預(yù)應(yīng)力均采用兩端張拉，預(yù)施應(yīng)力采用雙控措施控制，預(yù)施應(yīng)力值以油壓表讀數(shù)為主，與預(yù)應(yīng)力鋼束伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)在梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%后進(jìn)行，且必須保證張拉時(shí)混凝土齡期大于5天。施工時(shí)所有備用孔道BB1和BB2均需經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意方可使用，施工完畢后，應(yīng)對(duì)備用孔道進(jìn)行壓漿處理。

6.1預(yù)應(yīng)力施工工藝流程

預(yù)應(yīng)力施工前準(zhǔn)備→預(yù)應(yīng)力管道安裝→預(yù)應(yīng)力穿束→預(yù)應(yīng)力張拉→預(yù)應(yīng)力管道壓漿、封錨

6.2施工方法

（1）波紋管埋設(shè)。箱梁預(yù)應(yīng)力管道通過埋設(shè)塑料波紋管或鐵皮波紋管進(jìn)行預(yù)留，波紋管使用前必須進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查，檢查合格后方可使用。波紋管外觀應(yīng)表面光滑，色澤均勻，內(nèi)外壁不允許有融體破裂、氣泡、裂口、硬塊及影響使用的劃傷。

波紋管安裝工藝：波紋管采用鋼筋定位網(wǎng)片定位，預(yù)應(yīng)力管道定位筋應(yīng)設(shè)置準(zhǔn)確。波紋管的接長(zhǎng)一般用連接管與波紋管連接，要求連接管與波紋管要匹配，其連接沒有空隙，波紋管與錨墊板的連接一般用連接頭將錨墊板與波紋管連接起來。

（2）錨墊板安裝。預(yù)應(yīng)力錨墊板通過梁端槽口模板進(jìn)行定位，槽口模板用5mm鋼板在加工廠按設(shè)計(jì)尺寸制作，錨墊板用螺栓固定在槽口模板上然后通過測(cè)量定位將槽口模板和錨墊板一并固定在主梁端頭模板上。槽口模板與錨墊板接觸面要密實(shí)，嚴(yán)禁在砼澆注過程中水泥浮漿進(jìn)入管道影響預(yù)應(yīng)力張拉施工。

（3）鋼絞線下料、人工穿束。為確保預(yù)應(yīng)力束穿束順利，預(yù)應(yīng)力采用先穿束、后澆注混凝土的方法進(jìn)行施工。鋼絞線經(jīng)自檢確認(rèn)合格后，計(jì)算每束的下料長(zhǎng)度，用砂輪切割機(jī)分批下料編號(hào)成捆運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，在確保錨墊板位置正確、孔道內(nèi)暢通、無雜物后進(jìn)行人工穿束。

（4）上錨具及夾片。澆完混凝土后，清除錨具與錨墊板接觸處的砂漿，以保證錨具與錨墊板接觸面平整，受力均勻，上夾片時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢查每個(gè)夾片有無裂縫或牙紋損壞現(xiàn)象，有缺陷的夾片嚴(yán)禁使用。

（5）鋼絞線的張拉。在施加預(yù)應(yīng)力前應(yīng)做好鋼絞線進(jìn)場(chǎng)后的報(bào)驗(yàn)、千斤頂和油表以及配套油泵的校驗(yàn)工作。并仔細(xì)檢查錨具下面混凝土是否密實(shí)，如不密實(shí)，應(yīng)用環(huán)氧樹脂進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，再進(jìn)行張拉作業(yè)。

6.3真空壓漿

（1）真空輔助壓漿工藝是在傳統(tǒng)壓漿工藝的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，壓漿時(shí)將孔道系統(tǒng)密封，一端用抽真空機(jī)將孔道內(nèi)80%以上的空氣抽出，同時(shí)壓漿端壓入水灰比為0.35左右的灌漿劑。當(dāng)灌漿劑從真空端流出且稠度與壓漿端基本相同，再經(jīng)過特定位的排漿（排水及微末漿）、保壓以保證孔道內(nèi)灌漿劑體飽滿。

（2）灌漿劑的設(shè)計(jì)基本原則：低水化熱、高流動(dòng)性、泌水率低，低水灰比，減少孔隙、泌水，消除離析現(xiàn)象；減少和補(bǔ)償灌漿劑在凝結(jié)過程中的收縮變形，防止裂縫的產(chǎn)生；具有較高的抗壓強(qiáng)度和有效的粘結(jié)強(qiáng)度，水泥標(biāo)號(hào)不低于結(jié)構(gòu)本身的混凝土標(biāo)號(hào)。

預(yù)應(yīng)力管道在張拉完成后及時(shí)進(jìn)行壓漿，壓漿完畢后進(jìn)行封錨。

7、支架拆除

箱梁滿堂支架拆除時(shí)先將可調(diào)頂托、木枋和竹膠板拆除，再拆除腳手管。滿堂支架拆除時(shí)，利用25噸汽車吊將底模、分配梁、主梁拆除后，即可從上到下拆除滿堂支架，支架拆除后，各種材料要分門別類擺放好，及時(shí)進(jìn)行回收。鋼管支架拆除時(shí)利用吊車抽去底模、分配梁、主梁、貝雷片，最后割除鋼管支撐。