大件路特大橋掛藍(lán)懸臂澆注關(guān)鍵技術(shù)

張 雄，隋軍華，李維生

(中交集團(tuán)第二公路工程局第二工程有限公司)

1 工程概況

成綿樂鐵路客運(yùn)專線CMLZQ-6標(biāo)大件路特大橋43#～46#墩上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁跨越大件路，與大件路斜交夾角為26°，跨徑布置為(72+128+72)m，設(shè)計(jì)采用掛藍(lán)懸澆施工。

連續(xù)箱梁為變截面單箱單室截面，采用垂直腹板，箱梁頂寬11.8m，底板寬度為7m，主跨支點(diǎn)處箱梁為10m，跨中梁高5.6m。預(yù)應(yīng)力為三相預(yù)應(yīng)力。0#塊設(shè)計(jì)長度為12m，箱梁頂面設(shè)雙向橫坡，單個“T”構(gòu)設(shè)置16對懸臂澆注塊段，梁段數(shù)及梁段長度從根部到跨中分別為2×(5×3.0m+4×3.5m+7×4.0m)，1#塊段重量最大，單塊為226.5t。梁底曲線按照二次拋物線設(shè)計(jì)。梁體混凝土為C50。

下部結(jié)構(gòu)為重力式橋墩，主墩高度為10.5m邊墩為14.5m;下部為φ2.0m 基樁，矩形承臺。

2 關(guān)鍵工序及工藝技術(shù)控制

2.1 0#塊施工

2.1.1 0#塊現(xiàn)澆施工

在0#塊施工同時，因?yàn)榭绱蠹罚捎眯弯摵痛箐摴軜洞钤O(shè)安全棚，保證大件路運(yùn)輸暢通，不受施工影響。0#塊段梁高10.0m，長度12.0m，509m3，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行一次混凝土澆注。

(1)0#塊采用落地支架，支架搭設(shè)完成后進(jìn)行預(yù)壓消除非彈性變形，然后鋪設(shè)0#塊底模，安裝外模，外模和底模均采用鋼模。

(2)鋼筋在現(xiàn)場進(jìn)行綁扎，交替安裝內(nèi)模、預(yù)應(yīng)力管道及相關(guān)的預(yù)埋件。

(3)搭設(shè)作業(yè)平臺，設(shè)置天窗，布置串筒，采用混凝土汽車輸送泵，從底板開始分層、對稱澆注0#塊混凝土。

(4)混凝土澆注完成后，加強(qiáng)養(yǎng)生，防止內(nèi)外溫差過大造成裂縫?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿。

2.1.2 0#塊高標(biāo)號混凝土施工的防裂措施

由于0#塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，如何控制混凝土變形作用產(chǎn)生的裂縫，提高結(jié)構(gòu)的抗?jié)B、抗裂和抗侵蝕性能，是0#塊混凝土施工階段需要解決的關(guān)鍵問題，在施工中重點(diǎn)抓以下幾點(diǎn)。

(1)通過預(yù)壓消除0#塊的非彈性變形，預(yù)壓荷載重量為箱體自重的1.2倍，這樣可以避免因地基和支架變形造成箱梁開裂。

(2)0#塊澆注的時間為高溫季節(jié)，為克服溫度應(yīng)力，避免混凝土產(chǎn)生裂紋，施工中采取了幾點(diǎn)措施。①在不改變混凝土強(qiáng)度的前提下，降低水灰比，采用高效減水劑，降低水化熱;②在箱體的側(cè)面采用水槍灑水，箱體內(nèi)部及表面進(jìn)行灑水養(yǎng)生;③在波紋管內(nèi)注水，加強(qiáng)散熱。

(3)采用有利于整體變形的一次性混凝土澆注工藝。一般情況下10m高的0#塊分成2次澆筑或3次澆筑工藝，其優(yōu)點(diǎn)是施工方便，對支架的受力有利;缺點(diǎn)是對混凝土的裂紋控制不利。0#塊一次性澆筑其優(yōu)點(diǎn)是對控制混凝土的裂縫有利，缺點(diǎn)是支架受力大，內(nèi)箱支架搭設(shè)和模板固定困難大，混凝土澆注需要專人從下到腹板、橫隔板內(nèi)側(cè)接近底面的位置處仔細(xì)振搗否則容易出現(xiàn)空洞。

2.2 掛藍(lán)施工

懸臂澆注采用三角掛藍(lán)施工。

2.2.1 三角掛藍(lán)結(jié)構(gòu)

三角掛藍(lán)由主桁系統(tǒng)、行走及錨固系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)、底籃系統(tǒng)、模板系統(tǒng)五大部分組成。

掛藍(lán)的設(shè)計(jì)參數(shù)。

(1)施工行走時的抗傾覆安全系數(shù)為2;

(2)自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)為2;

(3)上水平限位安全系數(shù)為2;

(4)掛藍(lán)質(zhì)量與梁段混凝土比值宜控制在0.3～0.5間，特殊情況不超過0.7。

主要技術(shù)性能為。

(1)適用于最大梁重230t;

(2)適用于最長節(jié)段5.0m;

(3)適用于梁高5.6～10.0m;

(4)掛藍(lán)自重為660kN;

(5)走行方式為無平衡重走行，工作、行走時的抗傾覆安全系數(shù)為3.56;

(6)最大整體變形:非彈性變形7mm，彈性變形12mm。

2.3 施工線形控制

橋平面為直線型，所以線形控制為豎曲線方面，即高程控制。影響的因素主要有掛藍(lán)的變形、箱梁段自重、預(yù)應(yīng)力大小、施工荷載、混凝土收縮徐變、日照和溫度的變化等。線形控制影響到合攏的精度，所以必須找監(jiān)控單位進(jìn)行精確計(jì)算。

具體操作要點(diǎn)在箱梁的頂面沿縱向方向，0#塊在正中設(shè)置固定觀測點(diǎn)，箱梁截面?zhèn)仍O(shè)置3個觀測點(diǎn)，腹板、箱梁軸線上，距前端3～5cm，底板上面設(shè)置3個點(diǎn)。通過每節(jié)段的測量數(shù)據(jù)，反饋給監(jiān)控單位，由監(jiān)控單位計(jì)算提供下一節(jié)段的立模高程來控制線形。

2.4 1#(1#')～16#(16#')懸臂梁段施工

2.4.1 掛藍(lán)安裝

0#塊施工完成后，在0#塊頂面進(jìn)行掛藍(lán)拼裝，由于0#塊只有12m長，掛藍(lán)首次安裝進(jìn)行連體，待1#塊施工完成后，再進(jìn)行解體，將不完整的一端安裝完整，然后進(jìn)行后面節(jié)段施工。

掛藍(lán)安裝完成后進(jìn)行荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)荷載為最重節(jié)段的1.2倍，通過荷載試驗(yàn)消除非彈性變形及測量出彈性變形，為梁段施工立模標(biāo)高提供一定的依據(jù)。

2.4.2 1#(1#')～16#(16#')懸臂梁段施工要點(diǎn)

(1)掛藍(lán)預(yù)壓完成后，再次進(jìn)行檢查合格后，進(jìn)行1#塊施工。首先進(jìn)行外模的調(diào)試，然后進(jìn)行綁扎底板、腹板鋼筋綁扎、底腹波紋管安裝、豎向預(yù)應(yīng)力安裝、內(nèi)模安裝、頂板鋼筋安裝、頂板預(yù)應(yīng)力安裝。

(2)同時對稱澆注1#和1#'梁段混凝土施工，混凝土達(dá)到拆模要求時拆除堵頭板和內(nèi)模，并進(jìn)行堵頭板鑿毛。并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道清理、穿鋼束。進(jìn)行張拉前觀測點(diǎn)觀測。

(3)當(dāng)1#和1#'梁段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值要求時，進(jìn)行對稱張拉縱橫豎三向預(yù)應(yīng)力，然后壓漿。

(4)測量觀測點(diǎn)高程并反饋給監(jiān)控單位，移動掛藍(lán)，進(jìn)行下一塊段施工。依次類推，循環(huán)作業(yè)直至16#和16#'塊段施工完成。

2.5 邊跨現(xiàn)澆段施工

邊跨現(xiàn)澆段同樣采用落地支架施工，支架采用碗扣支架，地基處理白灰土及10 cmC15混凝土墊層。支架搭設(shè)完成后，在立模前進(jìn)行荷載試驗(yàn)，消除支架和地基的非彈性變形，測量支架的彈性變形，為立模標(biāo)高提供依據(jù)。然后進(jìn)行底模、外模施工，底腹板鋼筋施工，內(nèi)模施工，頂板鋼筋模板施工，混凝土澆筑。

2.6 合攏段施工

(1)合攏段施工順序是先進(jìn)行邊跨合攏施工，然后進(jìn)行中跨合攏段施工。

(2)合攏段施工時，采用掛藍(lán)合攏，在合攏段的兩側(cè)增加水箱配重。

(3)為了避免在合攏過程中產(chǎn)生不利因素，合攏段設(shè)置勁性骨架。勁性骨架采用體外勁性骨架，骨架采用H60型鋼和預(yù)埋在箱梁腹板頂面、底板頂面兩處的鋼板焊接成一體，避免新澆注混凝土與原來混凝土收縮、徐變不一致造成拉裂。

圖1 邊跨支架圖

(4)合攏段的混凝土應(yīng)選用早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹的混凝土。合攏段混凝土澆注選擇一天溫度相對穩(wěn)定的時間段，一般選擇當(dāng)天夜間溫度最低的時間。

3 結(jié)束語

利用鋼管樁貝型鋼支架進(jìn)行0#塊和碗扣支架進(jìn)行邊跨施工，同時采用搭設(shè)安全棚、三角掛藍(lán)跨線施工，既保證箱梁施工同時滿足不中斷交通，圓滿完成任務(wù)，為相同環(huán)境下的施工提供參考方案。

[1] 客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南(TZ213-2005)[S].

[2] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-2000)[S].

[3] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)[S].