鋼桁拱橋鋼梁壓重砼施工探討

摘 要：貴廣南廣鐵路廣州樞紐工程?hào)|平水道鋼桁拱橋主跨為286米，邊跨為85.75米，中跨重量遠(yuǎn)比邊跨大，因此架設(shè)過(guò)程中需要在邊跨附加比較大的外部荷載，以抵抗中跨架設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的不平衡彎矩。文章通過(guò)實(shí)例對(duì)鋼桁拱橋鋼梁壓重砼施工技術(shù)進(jìn)行淺顯分析，以期能為同類型工程施工積累經(jīng)驗(yàn)和提供借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼桁拱橋；高速鐵路橋；壓重混凝土；施工技術(shù)

1 工程施工概況

貴廣南廣鐵路廣州樞紐工程GTGG-2標(biāo)跨東平水道鋼桁架拱橋橋面按雙線軌道布置，主橋鋼梁由北向南孔跨布置為（85.75+286+85.75）m連續(xù)鋼桁架拱，采用正交異性板整體橋面。主橋鋼梁全長(zhǎng)457.5m，共計(jì)42個(gè)節(jié)間，邊跨16個(gè)節(jié)間，中跨26個(gè)節(jié)間，除邊跨第一節(jié)間8.25m外，其余節(jié)間長(zhǎng)度11米，邊跨與中跨之比為0.300；邊跨梁端為門(mén)式墩鋼結(jié)構(gòu)，由兩根高為24m的立柱與橫梁構(gòu)成，與鋼梁相連的雙線混凝土T梁架在鋼梁門(mén)式墩橫梁上，立柱之間、立柱與橫梁體內(nèi)均灌注壓重混凝土；拱頂桁高9米，最長(zhǎng)吊桿45米，矢跨比約1/6。

2 鋼梁壓重方案

鋼梁懸臂架設(shè)完第四個(gè)節(jié)間，安裝廣州側(cè)吊重塊1；懸臂架設(shè)完第五個(gè)節(jié)間，廣州側(cè)吊重塊1和2安裝完畢；懸臂架設(shè)完第六個(gè)節(jié)間后，廣州側(cè)吊重1、2、3全部安裝完畢。

2.1 壓重系統(tǒng)簡(jiǎn)介

根據(jù)施工設(shè)計(jì)計(jì)算，擬在廣州側(cè)鋼梁邊跨第一、第二、第三節(jié)間位置各布設(shè)400t壓重砼，總計(jì)1200t，加上門(mén)式墩壓重砼3000t，以此來(lái)滿足中跨鋼梁架設(shè)中所需要的外部抵抗彎矩。廣州側(cè)壓重系統(tǒng)采用吊掛方式進(jìn)行，壓重采用C30砼塊，壓重塊利用鋼絞線懸掛在橋面分配梁上，壓重塊尺寸為：橫橋向長(zhǎng)度為15.3m，截面尺寸b*h=5.5m2（暫擬定為2.2m*2.5m），合計(jì)6塊，單塊砼重200t，總重1200t。砼塊懸掛位置暫擬定在鋼梁E2、E3、E4節(jié)間中心前后，利用下弦主桁和橋面板之間的縫隙設(shè)置鋼絞線吊掛系統(tǒng)。分配梁采用雙H588型鋼組成。

2.2 壓重砼施工步驟

2.2.1 門(mén)式墩壓重砼按照門(mén)式墩施工方案完成，砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 鋼梁架設(shè)懸臂架設(shè)2個(gè)節(jié)間后，主墩、邊墩起頂，脫空臨時(shí)支墩，主墩安裝正式支座，將主墩正式支座落至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，此時(shí)邊墩正式支座不得安裝，臨時(shí)抄墊鋼墊塊至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.2.3 拆除臨時(shí)支墩。利用炮機(jī)將臨時(shí)支墩砼鑿除破碎。

2.2.4 主墩正式支座臨時(shí)鎖定，此時(shí)參照測(cè)量數(shù)據(jù)，如果軸線偏差不在允許范圍內(nèi)，需要進(jìn)行橫移調(diào)整。橫移調(diào)整完成后，橫移調(diào)整到位后開(kāi)始下一邊墩落梁作業(yè)，落梁高度為526mm。邊墩落梁完成后，廣州側(cè)鋼梁往跨中預(yù)偏355mm。

2.2.5 鋼梁繼續(xù)往跨中架設(shè)。此時(shí)開(kāi)始安裝壓重塊砼模板，布置鋼筋，澆注砼。待鋼梁懸臂架設(shè)完成第四個(gè)節(jié)間時(shí)，完成第一節(jié)間，即壓重砼塊1安裝工作。鋼梁懸臂架設(shè)完成第五個(gè)節(jié)間后，完成壓重塊2安裝工作。鋼梁懸臂架設(shè)完成第六個(gè)節(jié)間后，完成壓重塊3安裝工作。此時(shí)，所有壓重塊安裝完畢。

2.3 壓重砼施工方案

2.3.1 模板安裝。壓重砼塊側(cè)模板采用大面木模板。不設(shè)置底模，但是在砼澆注前，需要將地面平整，壓實(shí)，不得有虛土或凹凸不平位置。木模板外側(cè)橫向每隔0.4米設(shè)置一道加勁肋，加勁肋采用10cm*10cm方木。然后在加勁肋外側(cè)高度方向每隔0.75米設(shè)置一道拉桿，拉桿采用Ф20鋼筋配直螺紋套筒。共設(shè)置3道拉桿。側(cè)模板底部采用方木或者型鋼支護(hù)，防止跑模。

2.3.2 鋼筋綁扎及預(yù)埋件安裝。模板安裝到位后，按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置底層鋼筋，底層鋼筋鋪設(shè)前應(yīng)測(cè)量好地面標(biāo)高，設(shè)置馬蹬筋，控制好鋼筋位置，確保鋼筋尺寸和數(shù)量準(zhǔn)確。按照設(shè)計(jì)圖紙要求埋設(shè)好風(fēng)鉤，每個(gè)砼塊共設(shè)置4個(gè)風(fēng)鉤，風(fēng)鉤距離砼底部1050mm。

2.3.3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝。壓重塊采用鋼絞線懸掛在橋面板與主桁之間的分配梁上，分配梁采用雙H588組成。預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用Ф15.24mm，每個(gè)壓重塊共設(shè)兩個(gè)吊點(diǎn)，每個(gè)吊點(diǎn)各布置8根預(yù)應(yīng)力鋼絞線，鋼絞線底部采用梨形自錨頭埋入砼塊中，埋入深度不小于1800mm，底部伸出砼塊頂面設(shè)置200mm橡膠套管，防止砼切割鋼絞線。頂部采用8孔夾片錨具。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線在砼澆注前安裝完成，首先利用鋼絞線壓花機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)將鋼絞線壓花成型并安裝P型擠壓頭，然后將擠壓頭部位預(yù)先埋入砼塊中，另外一端通過(guò)麻繩將鋼絞線牽引至橋面分配梁處臨時(shí)鎖定，臨時(shí)鎖定不得施加預(yù)應(yīng)力。

2.3.4 砼澆注。待鋼筋、模板、預(yù)應(yīng)力鋼絞線按照要求安裝完成后，進(jìn)行檢查簽證后方可進(jìn)行砼澆注作業(yè)。砼澆注嚴(yán)格按照砼施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)執(zhí)行，須保證砼質(zhì)量的施工質(zhì)量，同時(shí)在自錨頭部位應(yīng)充分振搗密實(shí)，同時(shí)振搗時(shí)必須保證振動(dòng)棒不得碰撞擠壓頭和鋼絞線，防止受碰撞力影響，導(dǎo)致擠壓頭松弛及鋼絞線斷絲。

2.3.5 鋼結(jié)構(gòu)制作安裝。砼壓重系統(tǒng)主要鋼結(jié)構(gòu)包括：頂部懸吊分配梁雙H588，頂部夾片錨防松脫裝置，頂部夾片錨防碰撞裝置。鋼結(jié)構(gòu)制作嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行，對(duì)利用舊料改制成的必須進(jìn)行檢查，合格后方可使用。H588分配梁必須考慮張拉孔部位的加勁板設(shè)置，不得遺漏，設(shè)置到位后方可開(kāi)始安裝。

2.3.6 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉。待鋼梁第一次調(diào)整到位后，鋼梁懸臂架設(shè)完第四個(gè)節(jié)間，安裝廣州側(cè)吊重塊1。懸臂架設(shè)完第五個(gè)節(jié)間，廣州側(cè)吊重塊1和2安裝完畢。懸臂架設(shè)完第六個(gè)節(jié)間后，廣州側(cè)吊重1、2、3全部安裝完畢。

鋼絞線采用200～250t千斤頂進(jìn)行張拉，張拉時(shí)兩吊點(diǎn)應(yīng)同步，張拉前應(yīng)對(duì)每個(gè)吊點(diǎn)部位的鋼絞線進(jìn)行梳理，防止鋼絞線纏繞在一起。砼塊通過(guò)鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力后開(kāi)始脫離地面，脫離地面高度宜為30cm～50cm。張拉過(guò)程中記錄好張拉力。張拉前應(yīng)對(duì)千斤頂和油表進(jìn)行校核，合格后方可使用。

2.3.7 鋼絞線防松脫裝置。砼塊脫空后，需要在預(yù)應(yīng)力張拉端設(shè)置防松脫裝置，具體設(shè)置采用以下措施：在張拉端工作錨具端部貼近一塊10mm厚鋼板，鋼板與分配梁焊接成整體，頂緊夾片，焊接時(shí)必須保證鋼絞線不打火，防止斷絲。

3 壓重砼施工注意事項(xiàng)

3.1 壓重塊施工時(shí)間。壓重塊砼在預(yù)應(yīng)力張拉前必須達(dá)到一定的強(qiáng)度，因此按照施工安排及時(shí)做好規(guī)劃并盡早開(kāi)始?jí)褐仨艍K的施工，施工后可臨時(shí)將鋼絞線鎖定在橋面板頂部，防止鋼絞線纏繞損傷。同時(shí)考慮到縱移和落梁以及臨時(shí)砼支墩的影響，應(yīng)在落梁前將焊接在鋼梁上鋼支座割除，否則落梁空間不足。設(shè)置壓重塊分配梁時(shí)應(yīng)保證留有70cm～100cm左右往跨中偏移的空間，固在澆注前應(yīng)從橋面板至臨時(shí)墩底部進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，分配梁設(shè)置盡量往邊墩靠近。

3.2 鋼絞線防松脫措施。按照要求設(shè)置防夾片松脫裝置，主要包括：鋼卡板的設(shè)置，防打火設(shè)施等。鋼絞線開(kāi)始安裝后必須禁止在其區(qū)域內(nèi)進(jìn)行切割和焊接作業(yè)以及起重吊裝作業(yè)。

3.3 砼塊防碰撞措施?？紤]到橋面處運(yùn)梁臺(tái)車走行及鋼梁起重吊裝的影響，需考慮在分配梁靠近橋面處設(shè)置防碰撞墩，采用槽14焊接在橋面板及分配梁上，高度應(yīng)高于錨具和分配梁高。

3.4 鋼絞線防風(fēng)震措施。在風(fēng)鉤之間將砼塊與塊拉設(shè)抗風(fēng)纜風(fēng)，同時(shí)在鋼絞線底口將8根鋼絞線采用尼龍繩捆綁在一塊，防止個(gè)別鋼絞線在高拉力狀態(tài)下震動(dòng)幅度大。

3.5 其它安全措施。一旦開(kāi)始進(jìn)行砼塊施工作業(yè)后，施工區(qū)域內(nèi)必須禁止切割、焊接、起重吊裝作業(yè)；同時(shí)在砼塊上部必須保證無(wú)施工作業(yè)，防止高空墜物碰撞砼塊；及時(shí)清理好施工區(qū)域，并進(jìn)行圍避，防止閑雜人等進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)破壞。安排專人每日檢查砼塊、鋼絞線震動(dòng)情況，查看是否異常，鋼絞線與砼塊連接部位是否有較大松動(dòng)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際施工中，通過(guò)配合比選定、施工方案選擇以及對(duì)施工要點(diǎn)進(jìn)行有效控制，克服技術(shù)困難，確保了壓重混凝土的質(zhì)量和進(jìn)度要求。