淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)懸臂澆筑施工技術(shù)

李春陽(yáng)

(天津城建總誠(chéng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資有限公司， 天津市 300000)

淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)懸臂澆筑施工技術(shù)

李春陽(yáng)

(天津城建總誠(chéng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資有限公司， 天津市 300000)

本文以某工程為實(shí)例，介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)懸臂澆筑的施工工藝，分別從 0#塊施工、掛籃施工、合攏段施工等關(guān)鍵工序介紹其技術(shù)要點(diǎn)。

0#塊；掛籃；合攏段；技術(shù)；質(zhì)量

1 概述

內(nèi)江城市過(guò)境高速公路沱江特大橋主橋?yàn)?0m+160m+90m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，主橋上部結(jié)構(gòu)為三跨變截面連續(xù)箱梁，梁高按1.5次拋物線變化，箱梁根部梁高11m，跨中及邊跨合攏段梁高為3.5m。箱梁橫橋向底板保持水平，頂板橫坡由腹板高度的變化形成。

2 0＃塊施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 托架設(shè)計(jì)

0#段箱梁的截面內(nèi)力最大且受力復(fù)雜，具有斷面高、砼體積大、鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道密集等特點(diǎn)，是施工的關(guān)鍵工序，采用托架法進(jìn)行現(xiàn)澆施工。

薄壁墩上預(yù)埋牛腿是支承荷載的基礎(chǔ)，采用雙拼工字鋼，固定于墩頂位置，每側(cè)順橋向正面布置 5片，腹板及翼緣板下根據(jù)荷載分配布設(shè)橫梁。翼緣模板支架采用鋼桁架并設(shè)置剪刀撐。托架作為承重構(gòu)件，必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和安全性，加工、吊裝、組拼完成經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一步工序施工。

2.2 托架安裝、拆除

托架安裝順序?yàn)椋喊惭b托架；安裝平臺(tái)步行板、欄桿、安全網(wǎng)；安裝底模；綁扎橫隔板進(jìn)入洞頂以下部位的底板、腹板、橫隔板鋼筋；安裝外模；綁扎腹板和橫隔板剩余鋼筋；布設(shè)預(yù)應(yīng)力管道；安裝內(nèi)模；綁扎頂板鋼筋；固定端模。拆除順序與安裝相反。

2.3 質(zhì)量保證措施

安裝托架時(shí)要將托架頂桿調(diào)整到同一水平面上，以便安裝并保證托架均勻受力，確保安全。安裝過(guò)程中要嚴(yán)格檢查支架，特別注意順橋向的支架頂面標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)高，不符合要求的要及時(shí)改正。

3 懸臂澆筑施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 掛籃設(shè)計(jì)

主梁設(shè)計(jì)單側(cè)懸澆共計(jì)22個(gè)塊件，高度11m-3.5m漸變，長(zhǎng)度為3m或3.7m，最大懸澆塊件重量218.5t，最大懸臂長(zhǎng)度75m，梁體為雙幅變高度直腹板單箱體結(jié)構(gòu)，采用三角型掛籃懸臂澆筑施工，掛籃主要由主桁系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、外模系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、吊桿及錨桿等組成。三角型主桁為掛籃主要承載結(jié)構(gòu)，桁桿型鋼采用鋼銷軸連接組拼而成。主桁前上橫梁安置吊桿及施工操作平臺(tái)。底籃為底部承載平臺(tái)，由前托梁、后托梁、固定縱梁架、固定縱梁、活動(dòng)底模組成。模板系統(tǒng)包括底籃、外模、內(nèi)模、端模和工作平臺(tái)等隨主桁行走一次到位。懸吊系統(tǒng)主要由頂橫梁、鋼吊桿和千斤頂?shù)冉M成。鋼吊桿上端穩(wěn)固于分配梁，下端懸掛底籃與內(nèi)外模，通過(guò)千斤頂調(diào)節(jié)底籃與內(nèi)外模板的高度。行走系統(tǒng)主要由液壓缸、行走小車、內(nèi)模行走滾輪、滑軌等組成，通過(guò)主桁架前支點(diǎn)下方滑船由液壓缸頂推在滑軌上移動(dòng)，內(nèi)模工字鋼滑梁由掛籃主桁架通過(guò)內(nèi)模行走滾輪牽引同步移動(dòng)。錨固系統(tǒng)包括主桁架的錨固、軌道的錨固及模板系統(tǒng)的錨固三部分，主桁架尾部通過(guò)箱梁預(yù)留孔位用吊桿進(jìn)行錨固，通過(guò)千斤頂調(diào)整錨固力及懸臂端的撓度，軌道利用豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固，模板系統(tǒng)前端由吊桿支承后端利用吊筋錨固于已澆梁段。

3.2 掛籃施工工藝

3.2.1 掛籃拼裝

根據(jù)起吊設(shè)備的起重能力對(duì)掛籃部位進(jìn)行預(yù)拼組裝，保證拼裝過(guò)程中的強(qiáng)度

和穩(wěn)定性。拼裝順序?yàn)椋轰佋O(shè)軌道，復(fù)測(cè)軌距、水平位置及高程；吊裝主桁架，聯(lián)成整體；安裝前上橫梁、吊桿分配梁及吊桿系統(tǒng)；吊裝后橫梁、縱梁、底模板；安裝外模、內(nèi)模滑梁、模板及支架；調(diào)整掛籃位置。

3.2.2 掛籃預(yù)壓

施工前對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓，以確定承載力、剛度及穩(wěn)定性，消除非彈性變形。對(duì)掛籃進(jìn)行完全模擬施工狀態(tài)下的荷載加載試驗(yàn)，觀測(cè)實(shí)際變形值，以修正掛籃懸澆過(guò)程中各塊件的立模標(biāo)高。

預(yù)壓方式采用反力梁法，承臺(tái)頂面預(yù)埋鋼絞線采用連接器與張拉鋼絞線相連接，在底籃分配梁上采用千斤頂進(jìn)行張拉。根據(jù)箱梁腹板及箱室部位荷載分布對(duì)不同部位采用不同的張拉力，超載系數(shù)1.2。預(yù)壓按照荷載總量60%、80%、100%逐級(jí)加載，并觀測(cè)變形值。張拉過(guò)程注意兩側(cè)掛籃對(duì)稱進(jìn)行并保證各部位的千斤頂同步。加載全部完成后，持荷一天進(jìn)行變形觀測(cè)。卸載按加載反程序進(jìn)行，遵照對(duì)稱的原則逐步、分級(jí)卸除壓重荷載。

3.2.3 掛籃移動(dòng)

混凝土澆注及預(yù)應(yīng)力張拉完畢后進(jìn)行掛籃前移：拆除錨固吊桿及模板等約束；鋪設(shè)前移軌道；掛籃行走就位；錨固并安裝側(cè)模、內(nèi)模后吊桿；調(diào)整梁架、模板位置及標(biāo)高；梁段施工；下一個(gè)掛籃移動(dòng)循環(huán)。

3.2.4 掛籃拆除

懸臂澆注施工完成后拆除掛籃，拆除順序如下：邊跨合攏前，將掛籃外側(cè)模板及底模利用卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行下放至沱江中間運(yùn)輸船上，船只接收后移至碼頭將掛籃解體拆除。掛籃主桁架、軌道鋼枕及其它構(gòu)件退至塔吊處進(jìn)行拆除解體。

3.3 掛籃施工質(zhì)量要求

拼裝前必須確定掛籃拼裝方案并組織詳細(xì)的施工技術(shù)交底和安全作業(yè)交底；0#節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，并張拉完成，吊桿預(yù)留孔齊全，孔位準(zhǔn)確；軌道范圍清理平整，標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，軸線測(cè)設(shè)準(zhǔn)確；掛籃拼裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖要求進(jìn)行；施工過(guò)程必須檢查所有螺栓是否擰緊，開(kāi)口銷有無(wú)遺漏，保證連接的可靠性。

4 、合攏段施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 合攏段施工準(zhǔn)備

根據(jù)箱梁重量設(shè)計(jì)并制作能夠容納邊跨現(xiàn)澆段及中跨合攏段吊架一半重量水的體積水箱；研究本地區(qū)往年天氣氣溫變化情況，并根據(jù)近期氣溫變化規(guī)律測(cè)量記錄，找出最佳的施工時(shí)間；測(cè)量箱梁頂板、底板之間的高差，軸線偏位等，若高差偏差較大，可增加配重調(diào)整線型。

4.2 合攏段施工工藝

邊跨現(xiàn)澆段為等高粱段，采用鋼管撐支架法進(jìn)行施工?，F(xiàn)澆段施工完畢進(jìn)行合攏段施工，先進(jìn)行邊跨合攏，再進(jìn)行中跨合攏。

邊跨合攏段采用滿堂支架法進(jìn)行施工。通過(guò)水箱充水配重將該段梁的重量平均的分配到兩側(cè)梁段，需考慮中跨合攏段吊架重量。

中跨合攏段采用懸吊支架法，在澆筑完中跨懸臂段后一側(cè)掛籃繼續(xù)向前行進(jìn)，在兩側(cè)懸臂梁頂設(shè)吊架橫梁，采用豎向吊筋通過(guò)預(yù)留孔洞與掛籃下部支撐梁連接穩(wěn)固。待吊桿及底、側(cè)模板穩(wěn)固后拆除掛籃上部受力桿件，以減輕箱梁懸臂端荷載。通過(guò)水箱充水配重將該段梁的重量平均的分配到兩端。中跨合攏前將兩懸臂端的合攏口進(jìn)行臨時(shí)連接，復(fù)查、調(diào)整兩懸壁端合攏施加荷載，使其對(duì)稱相等。

勁性骨架按設(shè)計(jì)合攏溫度及張拉預(yù)應(yīng)力后彈性壓縮進(jìn)行約束鎖定后，復(fù)測(cè)合攏段長(zhǎng)度、高程。剛性骨架焊接前需對(duì)箱梁采用千斤頂進(jìn)行頂推，頂推力為3500KN。正式頂推前應(yīng)進(jìn)行試頂，得到柱墩實(shí)際的抗推剛度，與設(shè)計(jì)方溝通對(duì)頂推力是否進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。頂推千斤頂分布于勁性骨架的邊緣，頂推時(shí)同時(shí)進(jìn)行頂推作業(yè)，要求各千斤頂?shù)捻斖屏鶆蛞恢?，確保勁性骨架合攏后的有效推頂力。

3.3 合攏段施工質(zhì)量要求

懸臂澆筑過(guò)程中，按照監(jiān)控要求布設(shè)測(cè)點(diǎn)，加強(qiáng)變形觀測(cè)，對(duì)箱梁標(biāo)高、線型及軸線等進(jìn)行控制調(diào)整。箱梁合攏即完成體系轉(zhuǎn)換，是控制全橋受力狀態(tài)和線形的關(guān)鍵工序，因此合攏順序、合攏溫度和合攏工藝都必須嚴(yán)格控制。合攏前應(yīng)在兩懸壁端加平衡量，并在混凝土澆筑過(guò)程中隨砼的澆注速度逐步撤除，使懸臂撓度保持穩(wěn)定。在邊跨合攏段混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 80%前不得在跨中范圍內(nèi)堆放重物或行走機(jī)械?；炷翝仓却龔?qiáng)度達(dá)到95%且解除勁性骨架鎖定后，張拉剩余部分的預(yù)應(yīng)力筋，張拉應(yīng)同步、對(duì)稱、均勻勁性。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計(jì)和懸臂澆筑施工技術(shù)應(yīng)用得到了廣泛發(fā)展，施工組織過(guò)程中應(yīng)以確保質(zhì)量、重視安全、縝密安排、精心施工為原則，認(rèn)真分析連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及懸臂澆筑技術(shù)要求，保證關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量，為今后懸臂澆筑施工提供參考。

［1］公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62- 2004)

［2］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）

［3］公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范(JTG F90-2015)

G322

B

1007-6344（2017）09-0342-01