孤立墩式碼頭引橋預制箱梁施工簡述

張科升　崔海濤　韓斌武

摘要：本文結合大連LNG液化天然氣項目碼頭工程，對孤立墩式碼頭引橋上部結構箱梁的預制、平移及安裝進行詳細敘述，并對施工出現(xiàn)的幾個問題和處理方法進行了總結和論述，以期對類似構件的設計和施工提供借鑒和幫助。

關鍵詞：碼頭引橋；箱梁預制；預應力；平移；安裝

中圖分類號：U65 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）05-0046-03

1.工程概述

大連LNG碼頭工程引橋長150m，共三跨，結構屬于沉箱重力墩式結構，沉箱上部為大跨度預應力箱梁，橋面寬16m，每跨5榀箱梁，共15榀，第一跨箱梁長43.87m，第二跨長34.85m，第三跨長41.9m，三跨斷面結構形式如下圖所示：

2.鋼筋工程

2.1非預應力鋼筋制綁

（1）箱梁所用鋼筋在加工前按設計圖紙對規(guī)格、型號、數(shù)量、位置進行復核，準確無誤后進行交底，開始下料加工。鋼筋在加工場制作成型，平車運至現(xiàn)場，人工在底胎在上綁扎成型，鋼筋連接主要采用搭接綁，首先進行架力筋支立，然后進行分布筋綁扎。

（2）箱梁鋼筋綁扎順序：底板鋼筋-腹板鋼筋-（底、腹板束波紋管布置）-（封頭模支立及錨具固定）-（側模、芯模制安）-頂板鋼筋綁扎。

（3）鋼筋墊塊為強度不小于設計砼強度的半圓形墊塊，與模板線接觸，墊塊布設應交錯分布，不應貫通，每平米不少于1個，綁扎鉛絲不應過長，鉛絲頭及鉛絲結全部向里側按倒或與鋼筋面平齊。

2.2預應力孔道預留

后張法預應力孑L道采用鍍鋅鋼波紋管成孔，波紋管布置時，其縱橫向曲線參數(shù)必須滿足設計要求。波紋管接頭處要以大一號的波紋管進行旋接，接頭內(nèi)口先將毛口打磨平滑，以確保穿束順暢，波紋管接頭外口用膠帶包裹好，以防止漏漿。波紋管埋設時，另須注意張拉端處位置的準確，并要求與錨墊板喇叭管管道自然順接，并保證接口處牢固、不漏漿。波紋管預埋時，以φlomm鋼筋作為定位鋼筋，采用“井”字架固定，其中直線段每1m設置一道，在曲線處每0.5m設置一道，定位鋼筋與箱梁縱橫向骨架筋電焊固定，以確?？椎涝陧艥沧⑦^程中不發(fā)生移位，滿足設計及規(guī)范要求。

3.模板工程

3.1模板設計與制作

箱梁模板采用大片定型鋼模板，面板為4mm鋼板，外設[10縱橫肋，槽鋼間布置角鋼∠50x5，外片模板附帶桁架，內(nèi)芯模板設計為截面可伸縮形式，外片模板底部通過對穿拉桿連接固定，頂部采用桁架連接固定，內(nèi)芯則通過與頂部桁架連接固定，內(nèi)外模板間采用定位筋控制相對位置。如圖4：

3.2模板支立

箱梁側模采用墻包堵形式，在底、腹板鋼筋綁扎成型，預應力孔道布置結束后進行箱梁堵頭及芯模支立，由于頂部桁架還沒有設立，無法進行吊拉固定，先利用支架支墊，芯模支立完成后，進行頂部鋼筋綁扎，完成后進行外片模板支立、拼裝。模板安放到位后，須調(diào)整模板的邊線及垂直度，另須收緊模板間對拉螺栓，使模板上口邊線順直。

在模板安裝前須在模板板面涂抹優(yōu)質(zhì)脫模劑，涂刷要求均勻，厚薄以模板板面有油感為準，模板拼縫間用硬泡沫條封堵。拼接完成后須對模板板面及拼縫進行仔細檢查，拼縫處如有錯牙或止?jié){條伸出模板面，須進行調(diào)整。

3.3模板拆除

采用25t吊車配合人工進行拆除，先進行堵頭及內(nèi)芯模板拆除，再進行外片拆除，內(nèi)芯模板先將底八角人工拆除，然后通過絲杠將芯模兩側收縮與側墻分離，將平移車推入箱梁內(nèi)，平移車到位后將頂部吊芯模的螺栓卸下，芯模通過自重落于平移車上，然后利用滑輪組將平移車拽出，如果模板與砼接觸緊密，不能自由下落，利用在芯模兩端預埋的吊環(huán)，用絲杠將芯模拽下，外片模板常規(guī)的采用25t吊車配合人工分片拆除。

4.箱梁砼澆筑

4.1砼配合比

砼強度等級為C55高性能砼，根據(jù)高性能砼技術指標要求及施工經(jīng)驗，塌落度過小由于鋼筋較密，造成砼不容易下落，有可能卡在模板中間位置，很難處理；如果塌落度過大，流動性變大，凝結時間較長，在澆注上層砼時，從芯模壓漿板反出的砼過多，將反出的砼從箱梁中倒出非常困難，因此在設計砼配合比時將砼塌落度控制在14～16cm。

4.2砼澆筑

（1）由1m3攪拌站集中供料，4臺砼罐車運料，利用兩輛25t汽車吊吊1m3砼大罐下灰入模澆筑。箱梁砼澆筑采用從中間分層對稱下灰，階梯式推進，布灰的具體順序要求為：底板-腹板-頂板，布灰厚度按每層50cm控制，5層到頂，箱梁第一層底板砼數(shù)量為70m3左右，根據(jù)拌合站的攪拌能力每小時25m3計算，底板澆筑完成需要2.5～3小時，根據(jù)該砼初凝時間判斷可以激活重朔，因此滿足施工需要，底板澆注完成后在進行側墻澆注時，應觀察底板砼的凝結情況，防止?jié)沧葔艜r，砼下沉從芯模壓漿板反出。

（2）箱梁砼振搗采用以5cm插入式振搗棒和附著式振搗器相結合的方式振倒，附著式振搗器間距75cm，每3個一組，振搗1次30秒，每組振3次，在砼初凝后，不能再使用附著式振搗器。

（3）采用插入式振搗棒時，施工中要特別注意振倒棒不得接觸或插碰波紋管及錨墊板，振搗棒移動間距不應超過30cm，且應插入下層混凝土5cm，對每一振動部位，尤其是箱梁兩端因錨墊板埋設及錨下分布筋較密部位，必須振搗到該部位混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈現(xiàn)平坦為止，嚴禁“過振”和“漏振”，箱梁頂面采用木抹反復搓壓找平。

（4）箱梁模板拆除后，立即進行兩端封端砼施工。

（5）箱梁砼養(yǎng)護采用淡水潮濕養(yǎng)護21天，前14天采用+3-布覆蓋潮濕養(yǎng)護，后7天采用淡水直接灑于表面。同時用塑料膠帶將外漏鋼絞線及波紋管包裹，防止進水銹蝕。

4.3預應力張拉

（1）張拉機具：砼強度達到設計強度的90%后可進行預應力張拉施工，張拉采用4臺QY-250型千斤頂兩端對稱張拉，千斤頂與壓力表應配套校驗，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關系曲線。

（2）張拉錨具：錨夾具出廠前應由供方按規(guī)定進行檢驗并提供質(zhì)量證明書。錨夾具進場時應分批進行外觀檢查，不得有裂紋、傷痕、銹蝕，尺寸不得超過允許偏差，對錨具的強度、硬度、錨固能力等，應根據(jù)規(guī)范規(guī)定確定復驗的項目及數(shù)量。當質(zhì)量證明書不符合要求或?qū)|(zhì)量有疑點時，應按有關規(guī)定進行檢驗，符合要求時才能驗收和使用。

（3）張拉施工：張拉采用雙控，即以應力控制為主，伸長量作為校核，單根鋼絞線的張拉控制理論值為：F=0.75×1860×140=195.3kN。預應力筋張拉程序為：0-0.16con（量初值）-1.0con（量終值）-1.06con（持荷2min）-錨固。實測伸長值與理論伸長值的差值須在±6%以內(nèi)，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。

4.4孔道壓漿

預應力張拉錨固后，用手提砂輪機割除多余的鋼絞線，及時進行預應力孔道壓漿封閉工作，壓漿前采用淡水將孔道沖洗干凈，然后根據(jù)試驗室配合比拌制砂漿，用壓漿泵將砂漿從孔道一端注入，當另一端排出的砂漿與注人相同時，用木楔將出漿口封堵，繼續(xù)注入砂漿，壓漿泵壓力升高，當壓力升至0.5-0.7MPa時，關閉壓漿泵和進漿孔。壓漿后將其周圍沖洗干凈并對梁端混凝土鑿毛，漏出預埋鋼筋進行鋼筋綁扎，然后支立模板澆筑封錨混凝土。

5.箱梁平移

因為受箱梁底胎限制，箱梁張拉完成后及時移出胎位，進行下榀箱梁預制，移梁采用卷揚機通過動滑輪組牽引箱梁兩側底部鋼墊板，利用鋼墊板與鋼軌間的四氟滑板減小摩擦力進行平移。

（1）將千斤頂放入預留的頂升槽內(nèi)，使用四臺千斤頂同時將梁兩端頂起距底胎5cm，然后將墊板與四氟滑板從一端推入，并在墊板頂部放置5cm木板，然后收回千斤頂，使梁緩慢落在墊板上。

（2）箱梁支墊平穩(wěn)無異常情況后，將動滑輪組牽引掛在墊板的牽引環(huán)上，兩側同時開動卷揚機，梁體瞬間沖破摩擦力阻力后開始平穩(wěn)移動，然后將梁移至距離碼頭前沿20m范圍，具備700t吊船起吊條件。

6.箱梁安裝

由于預制場距離安裝現(xiàn)場直線距離不到500m，因此采用700t起重船直接吊運安裝的方法。

6.1起重船駐位倒運

起重船垂直于臨時碼頭駐位，下兩口后錨，帶2口交叉前纜于碼頭前沿系船柱上。起重船駐位完成后，應緩慢放下鉤頭，起重工立即將吊裝索具分別掛于吊船鉤頭上，然后起重船起吊吊裝索具，且緩慢移船，使吊個裝索具至吊裝箱梁正上方，起重工指揮掛扣，并將起重船兩根晃繩系于塊體兩側吊環(huán)上，掛扣完成，起重工檢查卡環(huán)及鎖具安全情況，指揮起重船起吊，剛剛帶勁后，停止起吊，起重人員再次檢查吊索具情況，符合要求后作業(yè)人員全部撤下，起重船緩慢起吊箱梁，在箱梁達到指定高度后，解除前纜繩，拖輪拖起重船至施工現(xiàn)場駐位。

6.2現(xiàn)場駐位、安裝

起重船垂直于箱梁軸線安裝，根據(jù)安裝位置首先下兩口后錨，兩口前纜交叉帶于箱梁兩側的沉箱上。帶纜完成后，起重船緩慢靠近安裝位置，起重工指揮起重船利用兩晃繩調(diào)正塊體方向，并根據(jù)安裝基線，將預制塊體控制在安裝位置正上方，緩慢落鉤，同時用晃繩和絞纜不斷調(diào)整塊體位置，當塊體落至距安裝底面20cm左右時停止落鉤，起重工精確調(diào)位，位置在允許范圍內(nèi)，起重工指揮起重船落鉤。測量人員利用鋼尺檢測塊體底邊線，當誤差在允許偏差以內(nèi)時，起重落鉤，起重船解纜安裝下一個塊體，否則重新起鉤安裝，直至安裝精度符合要求。

7.箱梁施工中發(fā)現(xiàn)的幾個問題及處理

7.1預應力孔道的定位及密封

預應力筋的位置準確與否對結構的受力狀態(tài)和預應力張拉質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，施工中采用定位鋼筋環(huán)將波紋管按照箱梁內(nèi)設計坐標固定在箱梁鋼筋上，為防止在砼振搗時插入式振搗棒破壞波紋管或造成其位置移動，振搗施工采取根據(jù)波紋管曲線變化，在波紋管下方砼采用附著式振搗器振搗，上方采用插入式振搗器振搗，波紋管接頭處要以大一號的波紋管進行旋接，波紋管接頭外口用膠帶包裹好。

7.2端部砼振搗控制

箱梁端部錨墊板附近鋼筋非常密集，如果不采取有效措施加強振搗，極易出現(xiàn)砼漏振問題，造成錨墊板附近砼強度薄弱，在預應力張拉時出現(xiàn)錨墊板塌陷或斷裂的情況，施工時采取在端頭模板錨墊板旁邊預留振搗觀察孔，以保證砼振搗密實。

7.3箱梁安裝控制

箱梁海上起重船安裝與陸上安裝最大區(qū)別在于風浪影響，安裝時沒有陸上安裝平穩(wěn)，且箱梁支座為盆式橡膠支座，不具備箱梁反復上下砸壓的條件，因此箱梁安裝必須選擇海面平穩(wěn)的時間安裝，前后纜要系帶穩(wěn)固，以保證安裝平穩(wěn)。