高速公路鋼構(gòu)特大橋施工技術(shù)

周國云

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

高速公路鋼構(gòu)特大橋施工技術(shù)

周國云

(貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001)

以實(shí)際工程為例對(duì)高速公路鋼構(gòu)特大橋施工的墩頂0#段、掛籃安裝施工和預(yù)應(yīng)力施工進(jìn)行分析，對(duì)其施工技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化提供相應(yīng)的策略，以為高速公路的發(fā)展提供意見。

高速公路；鋼構(gòu)大橋；施工技術(shù)

1 工程概況

以江都高速溫泉特大橋?yàn)槔M(jìn)行分析，其主跨部分采用的連續(xù)剛構(gòu)為86 m+3×160 m+86 m，跨中梁高和箱梁根部梁高分別為3.2 m和10 m，屬于單箱單室結(jié)構(gòu)，全橋共4個(gè)主墩，八個(gè)“T構(gòu)”，單個(gè)“T構(gòu)”共有19個(gè)懸澆節(jié)段，各相鄰“T構(gòu)”及邊跨“T構(gòu)”與邊跨現(xiàn)澆段之間通過合攏段連接，主橋長652 m，主梁懸臂澆筑梁段劃分的長度分別為3.5 m和4 m，其中1#段重量最大為219.3 t。箱梁采用的預(yù)應(yīng)力分為三種，第一是縱向；第二是橫向；第三是豎向。該工程的施工為懸臂澆筑法，采取標(biāo)號(hào)為C55級(jí)的混凝土進(jìn)行施工。

2 墩頂0#段的施工技術(shù)

2.1 構(gòu)造托架

在橋墩施工過程中，托架由兩個(gè)部分組成，第一是M型萬能桿；第二是預(yù)埋的I字鋼牛腿，要向橋墩傳力可以直接使用托架，并能進(jìn)行墊梁和配梁的鋪設(shè)，讓托架成為相應(yīng)的工作平臺(tái)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)托架時(shí)需要充分考慮到能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生影響的各方面因素，第一是施工荷載；第二是模板；第三是混凝土重量；第四是下沉量；第五是自身強(qiáng)度等。

2.2 托架的正確安裝

在現(xiàn)階段的施工過程中，安裝托架主要采用的方式為地面分片拼組，吊裝也需要分片進(jìn)行。在設(shè)計(jì)托架時(shí)就需要對(duì)實(shí)際托架和梁低標(biāo)高進(jìn)行考慮，并精確計(jì)算墩身預(yù)埋工字鋼的位置，其能直接決定墩身施工，保證埋置的準(zhǔn)確性。

2.3 托架的合理測試

加載的有效性要有效保證，不僅需要根據(jù)實(shí)際施工需求，采用懸掛水箱對(duì)托架進(jìn)行注水模擬，還需要對(duì)托架節(jié)點(diǎn)受力的分配狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。需要注意的是，總共需要進(jìn)行三次加載，并在加載前固定緊全部的螺栓。而要有效測量托架的變形狀況，其需要使用具有高精度的N1005A水準(zhǔn)儀來進(jìn)行，并對(duì)托架每個(gè)節(jié)點(diǎn)的下沉量進(jìn)行測定，以確定并有效消除托架的彈性變形。

2.4 混凝土澆筑

在對(duì)墩頂0#進(jìn)行混凝土分層澆筑時(shí)，其應(yīng)當(dāng)按照相應(yīng)的順序來進(jìn)行，第一是底板；第二是腹板；第三是頂板。在完成澆筑后，需要對(duì)底板和頂板的混凝土進(jìn)行振搗，并盡量選擇插入式振搗器來完成，直到確保灌滿底板以后才能對(duì)其加以密封。

3 安裝掛籃的工藝要點(diǎn)

在正式安裝掛籃以前，需要對(duì)鋼枕進(jìn)行鋪設(shè)并實(shí)現(xiàn)測量放樣，并在豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋上將后部錨固，同時(shí)有效安裝掛籃的相關(guān)桿件。接著對(duì)掛籃進(jìn)行測試，其主要是為了提高施工的安全性能，并保證施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)，通過測試能夠?qū)旎@的非彈性變形起到很好的抵御作用，并保證懸澆段立模標(biāo)高的順利完成。另外，主桁的受力情況是安裝掛籃以前不得不考慮的因素，其可以在場地內(nèi)采用張拉千斤頂進(jìn)行相應(yīng)的測試，即剛度和強(qiáng)度。在完成墩頂拼裝以后，需要通過懸灌水箱進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn)，為施工線性控制提供有效依據(jù)，前后需要經(jīng)過三次的加載和卸載，直到有效消除掛籃額塑性變形現(xiàn)象。

4 懸臂澆筑施工

4.1 鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道施工

在安裝測試完掛籃以后，接著進(jìn)行懸臂灌注施工。首先是在進(jìn)行鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道的過程中，第一是鋼筋的加工；第二是鋼筋的下料。同時(shí)，通過機(jī)械套筒的連接來作為竹筋接頭，并有效連接兩梁段間的竹筋，一般可以采用綁扎塔接方式來進(jìn)行，同時(shí)需要確保在30 d以上的塔接長度。為了對(duì)鋼筋骨架的穩(wěn)定性和安全性予以提高，可以將搭接焊接在梁段鋼筋綁扎過程中進(jìn)行，還能進(jìn)一步提高鋼筋的施工質(zhì)量；其次是在鋼筋的綁扎過程中，模內(nèi)綁扎是目前最為常見的一種方式，并根據(jù)實(shí)際施工項(xiàng)目和規(guī)范要求來進(jìn)行綁扎的順序。除了嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綁扎以后，安裝預(yù)應(yīng)力管道也不容忽視，特別是下料必須按照每段施工長度來進(jìn)行，而在進(jìn)行波紋管的下料時(shí)，通常需要通過砂輪鋸實(shí)現(xiàn)切割，并對(duì)下料存放的質(zhì)量予以保證，以免其受到腐蝕。同時(shí)，連續(xù)梁體預(yù)應(yīng)力筋使用的金屬波紋管成孔需要有效選擇其內(nèi)徑，其中0.8 m左右的內(nèi)徑最佳，并保證按照實(shí)際要求和標(biāo)準(zhǔn)來完成施工過程中的安裝。另外，必須在波紋管中插入硬塑料管，以有效保障預(yù)應(yīng)力管道的位置。

4.2 預(yù)應(yīng)力施工

根據(jù)該大橋施工設(shè)計(jì)要求，以及相關(guān)施工規(guī)范可知，要進(jìn)行張拉施工，必須保證混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上才能進(jìn)行。同時(shí)，張拉操作的進(jìn)行，需要在養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r間超過8 d才能正式開始。

4.3 數(shù)控智能的合理張拉

(1)縱向鋼絞線張拉。

在實(shí)際操作過程中，想要對(duì)箱梁的橫向、縱向和豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行合理的張拉，需要結(jié)合實(shí)際施工情況，合理采用滯后張拉工藝來完成，當(dāng)全橋切實(shí)滿足合攏狀態(tài)后，繼續(xù)張拉鋼筋的剩余階段。同時(shí)，張拉的順序應(yīng)當(dāng)遵循相關(guān)原則來進(jìn)行，即長鋼筋張拉為首先進(jìn)行的部分，后再進(jìn)行短鋼筋張拉。而在目前的施工過程中，橫向與縱向的鋼絞線張拉的基本步驟可以分為幾點(diǎn)，第一是初張出拉總噸位的15%左右；第二是持荷3～4 min；第三是張拉至總張拉噸位；第四是繼續(xù)持荷3～4 min；第五是回油，而只有嚴(yán)格按照正確的張拉順序進(jìn)行施工，才能達(dá)到縱向鋼絞線張拉的目的。

(2)縱向鋼絞線張拉。

縱向鋼絞線張拉需要通過伸長值雙控和張拉力來進(jìn)行，其中最為主要的環(huán)節(jié)就是張拉力的質(zhì)量控制，并有效控制伸長值。在完成頂錨后，需要測量兩段的伸長值，同時(shí)將其和實(shí)際設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比，核實(shí)張拉實(shí)際結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)發(fā)現(xiàn)張拉的設(shè)計(jì)要求和實(shí)際張拉結(jié)果出現(xiàn)差異時(shí)，首先需要分析和探查其存在的原因，并通過有效的應(yīng)對(duì)策略予以問題的解決。

[1] 陳海.合福鐵路南淝河特大橋鋼管拱異位拼裝縱移就位施工技術(shù)[J].中國鐵路,2015,(3):71-76.

[2] 梅波.廣深沿江高速公路機(jī)場特大橋深水承臺(tái)吊箱圍堰施工方案[J].公路,2013,(3):104-106.

[3] 李少方.高速公路剛構(gòu)特大橋施工技術(shù)研究[J].黑龍江交通科技,2015,(1):159-159.

2017-03-22

周國云(1989-)，男，貴州遵義人，助理工程師，研究方向：道路與橋梁。

U445

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