斜拉橋超寬超大體積0#塊施工技術(shù)

葉茂青

摘 要：北街水道橋是廣中江高速公路跨越江門(mén)市北街水道的一座橋跨組合為（60+150+380+150+60）m的特大斜拉橋，為雙塔中央雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁斜拉橋，0#塊長(zhǎng)30m，頂板寬40.8m，底板寬21.6m，箱梁中心線處高度為4.0m。主梁為單箱五室結(jié)構(gòu)，采用C55高性能混凝土。0#塊采用支架現(xiàn)澆施工，分兩次澆筑，水平分層，支架形式為鋼管柱貝雷梁。實(shí)踐表明：北街水道橋主梁0#塊施工技術(shù)保證了現(xiàn)澆支架的安全可靠，混凝土配合比及混凝土的后期科學(xué)養(yǎng)護(hù)有效控制了混凝土裂縫的產(chǎn)生；整個(gè)施工過(guò)程安全高效。

關(guān)鍵詞：斜拉橋 單箱五室 高性能混凝土 支架 臨時(shí)錨固

1.工程概況

北街水道橋是廣中江高速公路跨越江門(mén)市北街水道的一座特大斜拉橋，橋跨組合為（60+150+380+150+60）m，為雙塔中央雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁斜拉橋。

主梁為單箱五室結(jié)構(gòu)，采用C55高性能混凝土。0#塊長(zhǎng)30m，頂板寬40.8m，底板寬21.6m，箱梁中心線處高度為4.0m。單個(gè)0#塊混凝土方量1797.8m3。

2.總體施工流程

主梁0#塊采用支架現(xiàn)澆施工，分兩次澆筑，水平分層，第一次澆筑至頂板與腹板之間的倒角處，第二次完成剩余部分的澆筑。

施工步驟為：準(zhǔn)備工作→支架搭設(shè)及預(yù)壓→底模及側(cè)模安裝→鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝→腹板模板安裝→澆筑第一層砼→混凝土等強(qiáng)養(yǎng)生→混凝土鑿毛→安裝頂板模板→安裝面層鋼筋及預(yù)埋件→澆筑第二層砼→預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿→拆模、卸架→完成。

3.關(guān)鍵施工工藝

3. 1支架搭設(shè)施工

0#塊支架采用鋼管柱加貝雷梁的形式。該支架自下而上組成為：鋼管柱、鋼管橫聯(lián)、柱頂工字鋼、貝雷梁、底模系統(tǒng)。

3.1.1鋼管柱

支架共布置54根鋼管柱，其中4根打入水中，其余50根支承在承臺(tái)和塔座上，鋼管直徑選擇φ820mm×8mm。鋼管與承臺(tái)、塔座通過(guò)預(yù)埋件連接，水中鋼管樁采用60kW震動(dòng)錘震打。位于承臺(tái)上的鋼管柱采用斜鋼管柱；根據(jù)鋼管支承位置及角度的不同，鋼管柱長(zhǎng)度20m～24m之間。

3.1.2鋼管橫聯(lián)

橫聯(lián)采用φ426mm×6mm鋼管，共設(shè)置兩層，第一層布置在塔座面以上9.12m，第二層布置在第一層上方10m處，靠近索塔處鋼管與索塔錨固，錨固點(diǎn)在索塔施工時(shí)預(yù)埋連接鋼板。

3.1.3柱頂工字鋼

在鋼管柱頂端，橫橋向布置8排三拼I45a工字鋼，中間兩排工字鋼長(zhǎng)度為15m，其它四排工字鋼長(zhǎng)度為38m。

3.1.4貝雷梁

貝雷梁縱橋向布置，架設(shè)在三拼I45a工字鋼上，平面布置圖見(jiàn)圖1。

3.1.5支架預(yù)壓

為檢驗(yàn)0#塊支架的安全性和實(shí)際變形量，通過(guò)預(yù)壓消除支架非彈性變形，同時(shí)得出支架彈性變形的荷載-撓度曲線，并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整預(yù)拱度。要求在支架搭設(shè)完成后進(jìn)行預(yù)壓。支架預(yù)壓按荷載總重的0→50%→80%→110%→持荷觀測(cè)→80%→50%→0進(jìn)行加載及卸載。

3.1.6模板系統(tǒng)

底模分配梁采用I25a工字鋼，在貝雷梁上按照75cm的間距布置，底模8cm組合鋼模，頂板模板采用20mm厚膠合板+橫肋10×12cm方木+縱肋10×12cm方木，外側(cè)模采用大塊鋼模板，內(nèi)側(cè)模版和橫隔梁模板采用18mm厚膠合板+縱肋10×12cm方木+橫肋雙拼槽鋼組成。

3.2混凝土施工

0#塊設(shè)計(jì)采用C55高性能混凝土?；炷僚浜媳冗x用低堿水泥、緩凝高效減水劑及級(jí)配良好的集料，配合比設(shè)計(jì)性能指標(biāo)：水灰比不大于0.35，3d強(qiáng)度大于44MPa，塌落度為（200±20）mm。

0#塊砼澆筑參與人員多，方量大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，為了保證澆筑作業(yè)順利進(jìn)行，對(duì)砼的生產(chǎn)、運(yùn)輸、泵送、澆筑等各環(huán)節(jié)進(jìn)行了精心的組織?；炷吝\(yùn)輸至澆筑現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)混凝土的工作性能進(jìn)行檢測(cè)，保證泵送的混凝土均符合設(shè)計(jì)要求。

澆筑順序?yàn)橄葯M隔板、腹板→底板→面板，平面上從兩邊向中間，從懸臂端向塔端澆筑，總體原則為對(duì)稱(chēng)、均勻。第一次澆筑至頂板與腹板之間的倒角處，終凝后，在進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)的同時(shí)，對(duì)結(jié)合面進(jìn)行鑿毛，安裝頂板模板、頂面鋼筋及預(yù)埋件等之后進(jìn)行頂板的混凝土澆筑。

為保證砼質(zhì)量，防止或減少砼表面開(kāi)裂，澆筑完成的砼必須及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)。第一次澆筑完成后，在箱室內(nèi)蓄水養(yǎng)生，腹板、橫隔板灑水養(yǎng)生。第二次澆筑完成后，頂板用土工布全覆蓋養(yǎng)生，保證土工布在養(yǎng)生期內(nèi)保持濕潤(rùn)狀態(tài)。

3.3預(yù)應(yīng)力施工

主梁0#塊采用縱向、橫向和豎向三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)?？v向預(yù)應(yīng)力包含頂板束和底板束，橫向預(yù)應(yīng)力包含面板橫向預(yù)應(yīng)力和橫隔板橫向預(yù)應(yīng)力。鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860MPa，控制張拉應(yīng)力為1395MPa。張拉過(guò)程采用張拉控制力和引伸量雙控。

預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉順序：縱向預(yù)應(yīng)力→橫隔板橫向預(yù)應(yīng)力→橋面板橫向預(yù)應(yīng)力→豎向預(yù)應(yīng)力。

預(yù)應(yīng)力管道壓漿應(yīng)在預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成的24h內(nèi)進(jìn)行，張拉工藝采用真空輔助壓漿工藝，漿體的拌制嚴(yán)格按照配合比拌制，拌制好的漿體稠度檢查合格后可進(jìn)行壓漿施工。

4.臨時(shí)固結(jié)工程

按設(shè)計(jì)要求和相關(guān)施工規(guī)范，且不使永久支座過(guò)早受力，在懸澆過(guò)程中，視為永久支座不受力，由臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)承擔(dān)懸澆荷載和不平衡傾覆彎矩。在0#塊施工完成后，進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)施工。臨時(shí)固結(jié)由以下三項(xiàng)措施共同組成：（1）設(shè)置砼鋼管支撐；（2）牛腿頂面設(shè)置臨時(shí)支座；（3）塔梁臨時(shí)固結(jié)。

4. 1砼鋼管支撐

砼鋼管設(shè)置在索塔前后側(cè)各9.75m，承受不平衡荷載傳遞的壓力。每側(cè)設(shè)置5條φ82cm鋼管，管內(nèi)澆筑C30混凝土。砼鋼管內(nèi)設(shè)置2束15-11鋼絞線，鋼絞線上端錨固在主梁頂面，下端通過(guò)φ32鋼筋傳遞張拉力至承臺(tái)。

4.2牛腿頂面臨時(shí)支座

牛腿頂臨時(shí)支座設(shè)置在橋墩永久支座的前后側(cè)，承受上部結(jié)構(gòu)傳遞的壓力。臨時(shí)支座長(zhǎng)3.8m，寬0.5m，采用C40混凝土。臨時(shí)支座與0#段底板接觸附近設(shè)20cm硫磺砂漿墊層，標(biāo)號(hào)M40。硫磺砂漿墊層內(nèi)設(shè)電熱絲以便體系轉(zhuǎn)換時(shí)熔化臨時(shí)支撐，電熱絲的布置應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室事先取得的參數(shù)設(shè)置。見(jiàn)圖2。

4.3塔梁臨時(shí)固結(jié)

在主梁0#塊頂面與塔柱相接處澆筑50—70cm厚混凝土，將塔柱與主梁連接成一體，以保證0#段橫橋向穩(wěn)定性。見(jiàn)圖3。

5.結(jié)語(yǔ)

北街水道橋主梁0#塊超寬超大，通過(guò)施工組織的精心策劃，在整個(gè)施工過(guò)程中合理調(diào)配資源，工序銜接順暢；實(shí)踐表明：北街水道橋主梁0#塊施工技術(shù)保證了現(xiàn)澆支架的安全可靠，混凝土配合比及混凝土的后期科學(xué)養(yǎng)護(hù)有效控制了混凝土裂縫的產(chǎn)生；整個(gè)施工過(guò)程安全高效。