連續(xù)剛構(gòu)橋墩梁固結(jié)施工質(zhì)量控制

豆仁國(guó)（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，安徽合肥 230000）

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連續(xù)剛構(gòu)橋墩梁固結(jié)施工質(zhì)量控制

豆仁國(guó)
（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，安徽合肥 230000）

【摘要】某跨錢塘江公路大橋?yàn)?孔或6孔1聯(lián)的連續(xù)剛構(gòu)橋，截面為超寬、單箱、雙室、斜腹板節(jié)段箱梁形式，設(shè)計(jì)采用短線法匹配預(yù)制、架橋機(jī)懸臂拼裝架設(shè)的方法施工。經(jīng)調(diào)查，本橋?yàn)楣?jié)段梁施工在國(guó)內(nèi)首次采用墩梁固結(jié)的結(jié)構(gòu)形式，無(wú)施工案例可以借鑒；另外，因墩頂0#塊及墩身剛度較小，變形及撓度較大，且墩身為單樁獨(dú)柱結(jié)構(gòu)，無(wú)足夠的墩頂施工作業(yè)空間，墩梁固結(jié)施工質(zhì)量控制難度大。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)剛構(gòu) 節(jié)段梁 墩梁固結(jié) 質(zhì)量控制

1 工程概述

某跨錢塘江大橋?yàn)?孔或6孔1聯(lián)70m等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，合計(jì)66孔，橋型均為上、下行分幅設(shè)置，截面為超寬、單箱、雙室、斜腹板節(jié)段箱梁形式，設(shè)計(jì)采用短線法匹配預(yù)制、架橋機(jī)懸臂拼裝架設(shè)的方法施工。

本連續(xù)剛構(gòu)橋按“T”構(gòu)統(tǒng)計(jì)（圖1-1），單幅共有53個(gè)標(biāo)準(zhǔn)“T”構(gòu)，雙幅箱梁共計(jì)2878個(gè)節(jié)段。每個(gè)“T”構(gòu)共有21塊預(yù)制節(jié)段，即0#節(jié)段1塊，1#～10#節(jié)段各兩塊。各節(jié)段梁均在梁場(chǎng)集中采用短線法匹配預(yù)制，架設(shè)時(shí)首先進(jìn)行0#塊墩梁固結(jié)施工，然后進(jìn)行“T”構(gòu)對(duì)稱懸拼作業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)“T”構(gòu)及0#塊墩梁固結(jié)形式如下圖所示：

2 0#塊墩梁固結(jié)施工難度

圖2-1 0#墩梁固結(jié)形式示意圖

圖3-1 優(yōu)化前（上）、優(yōu)化后（下）對(duì)比示意圖

（1）施工條件惡劣。本項(xiàng)目橫跨錢塘江，是世界最著名的涌潮所在地，橋址處河床寬淺，潮強(qiáng)流急，涌潮洶涌，受涌潮、季風(fēng)、臺(tái)風(fēng)的影響，給施工帶來(lái)很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，存在較大的安全隱患。（2）結(jié)構(gòu)形式創(chuàng)新、無(wú)施工案例借鑒（圖2-1）。經(jīng)調(diào)查，本項(xiàng)目采用墩梁固結(jié)的結(jié)構(gòu)形式，是節(jié)段梁短線法施工在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于連續(xù)剛構(gòu)橋，在很多方面具有獨(dú)創(chuàng)性，無(wú)施工案例可以借鑒；0#塊及墩身剛度較小，變形及撓度較大，且墩身為單樁獨(dú)柱，無(wú)墩頂施工作業(yè)空間；0#塊結(jié)構(gòu)形式存在設(shè)計(jì)缺陷，墩梁固結(jié)質(zhì)量無(wú)法保障。（3）施工時(shí)間短、技術(shù)難度大。墩梁固結(jié)需在前一“T”構(gòu)懸臂拼裝施工的同時(shí)進(jìn)行施工，需完成空間位置調(diào)整、鋼筋綁扎、預(yù)埋件埋設(shè)、模板安裝及混凝土澆筑，工作量大、工期緊、任務(wù)重、工序轉(zhuǎn)換頻繁，0#塊墩梁固結(jié)施工質(zhì)量控制受下部結(jié)構(gòu)墩身施工、架橋機(jī)托架安裝、0#預(yù)制質(zhì)量、空間位置調(diào)整及混凝土二次澆筑等因素影響較大，存在較大的不穩(wěn)確定因素。

3 施工質(zhì)量控制措施

3.1 對(duì)0#塊結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化

在項(xiàng)目施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)0#塊設(shè)計(jì)存在一定缺陷，給墩梁固結(jié)施工質(zhì)量帶來(lái)不利影響。經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān)，從以下幾個(gè)方面對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化（圖3-1）：

（1）將0#塊底板橫系梁向中間移動(dòng)30cm。原設(shè)計(jì)圖紙0#塊底板橫系梁與墩身預(yù)留鋼筋較近，墩梁固結(jié)混凝土二次澆注時(shí)墩身預(yù)留鋼筋錨固性能受到影響，經(jīng)過(guò)將0#塊底板橫系梁向中間移動(dòng)30cm后，此問(wèn)題得到了解決。

（2）優(yōu)化橫系梁的結(jié)構(gòu)形式（圖3-2 ）。對(duì)橫系梁的結(jié)構(gòu)形式做了優(yōu)化，從單個(gè)底板系梁兩端各預(yù)留1個(gè)二次澆注槽口優(yōu)化為在系梁兩端和中間預(yù)留4個(gè)二次澆注槽口（系梁頂部需預(yù)埋鋼板，加強(qiáng)系梁剛度），從而增加二次澆筑混凝土與墩身接觸面，提高墩梁錨固質(zhì)量。

（3）墩頂0#塊節(jié)段梁在梁場(chǎng)預(yù)制時(shí)提前預(yù)留頂板混凝土二次澆筑天窗及振搗孔（圖3-3 ），方便二次混凝土澆筑及振搗，確保墩梁固結(jié)混凝土施工質(zhì)量。

圖3-2 優(yōu)化前（上）、優(yōu)化后（下）對(duì)比示意圖

圖3-3 混凝土二次澆筑天窗及振搗孔

圖3-4 平臺(tái)有限元計(jì)算模型

圖3-5 平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖

圖3-6 墩頂反力梁布置示意圖

3.2 設(shè)計(jì)墩頂操作平臺(tái)，解決墩頂作業(yè)空間問(wèn)題

技術(shù)人員借助軟件，通過(guò)有限元計(jì)算優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一套可隨架橋機(jī)墩旁托架一起安裝和拆卸的操作平臺(tái)，并在平臺(tái)四周安裝了密閉的安全防護(hù)圍欄，給施工人員作業(yè)提供了安全、可靠的作業(yè)空間，為墩梁錨固施工的實(shí)現(xiàn)提供做基本作業(yè)條件（圖3-4、圖3-5）。

3.3 在0#塊頂部增加兩個(gè)反力扁擔(dān)梁，解決0#塊剛度小、變形大的問(wèn)題

因0#塊剛度較小、變形大，導(dǎo)致在兩側(cè)翼緣板位置出現(xiàn)下?lián)希s5mm），給1#塊懸臂匹配架設(shè)帶來(lái)困難。通過(guò)在0#塊頂部增加兩個(gè)反力扁擔(dān)梁進(jìn)行反拉，待二次澆筑混凝土達(dá)到強(qiáng)度后釋放反力，從而使墩頂0#塊標(biāo)高處于設(shè)計(jì)允許范圍。反力梁布置（如圖3-6）所示：

3.4 優(yōu)化施工工序和施工工藝，提高墩梁固結(jié)施工質(zhì)量

圖3-7 提前安裝橫隔板鋼筋和轉(zhuǎn)向器

圖3-8 進(jìn)人洞、振搗孔及分層位置示意圖

（1）在梁場(chǎng)提前安裝橫隔板二次澆注鋼筋及體外預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)向器等，盡量減少或避免高空作業(yè)對(duì)施工質(zhì)量的影響，同時(shí)還可以加快施工進(jìn)度（圖3-7）。（2）提前采用風(fēng)鎬進(jìn)行鑿毛，需保證混凝土表面無(wú)浮漿，且應(yīng)將表面雜物清理干凈，防止在后續(xù)施工中難以清理，保證墩梁固結(jié)質(zhì)量。（3）改進(jìn)0#塊三維空間位置調(diào)整方法。由同時(shí)調(diào)整6個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，改進(jìn)為先調(diào)中軸線2個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，后調(diào)兩側(cè)4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，先調(diào)標(biāo)高，后調(diào)平面位置的順序。待6個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)高、平面位置均在誤差范圍內(nèi)后，旋起4臺(tái)100t螺旋式千斤頂頂緊扁擔(dān)梁并鎖定，使之與4臺(tái)三向調(diào)位千斤頂共同承受梁段重量（以螺旋式千斤頂支撐為主）。（4）0#塊空間位置調(diào)整完成后，利用支座灌漿料對(duì)箱梁底板橫系梁與墩頂之間的縫隙進(jìn)行灌漿，確保箱梁與墩頂密貼，保證墩梁固結(jié)質(zhì)量。（5）利用頂板預(yù)留的頂板天窗，在箱梁左右室各開兩個(gè)人洞，在底板肋外側(cè)模板位置處按50cm間隔開Φ50mm振搗孔，注順序?yàn)榈谝粚印诙印谌龑印谒膶?，人洞、振搗孔及分層位置（如圖3-8）所示：

3.5 加強(qiáng)作業(yè)人員管理和培訓(xùn)，全面貫徹質(zhì)量責(zé)任制度

對(duì)施工及管理人員進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)新進(jìn)入場(chǎng)人員加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高作業(yè)人員的技能操作水平和熟練程度，全面貫徹質(zhì)量責(zé)任制度，落實(shí)責(zé)任到人，實(shí)施責(zé)任問(wèn)責(zé)制度。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)一系列有針對(duì)性的質(zhì)量控制措施的實(shí)施，不僅解決了施工過(guò)程中的難題，而且使0#塊墩梁固結(jié)施工質(zhì)量有了明顯的提高，施工工序、工藝也得到了很好的優(yōu)化，施工進(jìn)度明顯加快，為后續(xù)箱梁架設(shè)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件，施工經(jīng)驗(yàn)值得類似工程借鑒。

參考文獻(xiàn)：

［1］中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院.本工程施工設(shè)計(jì)圖.

［2］浙江省交通廳工程質(zhì)量檢查局，交通運(yùn)輸部公路科學(xué)院.本工程專用施工技術(shù)規(guī)范.

作者簡(jiǎn)介：豆仁國(guó)（1972—），男，高級(jí)工程師。