烏蘭木倫特大橋主跨懸灌梁施工技術(shù)

李小軍

（中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司，天津 300350）

新建東烏至包西鐵路聯(lián)絡(luò)線工程格德爾蓋至鄂爾多斯段站前工程起自格德爾蓋站北端，引出后折向西，跨過包茂高速公路、烏蘭木倫河后分方向引入包西鐵路鄂爾多斯站。DK122+526.53～DK127+604.20為烏蘭木倫特大橋，橋長5077.67m?？缭郊扔邪咚俟窐蛑骺缭O(shè)有1聯(lián)（65+112+65）m現(xiàn)澆連續(xù)鋼構(gòu)橋，橋高59.72m，既有公路橋橋高23.52m。連續(xù)鋼構(gòu)采用掛籃法施工，掛籃下部結(jié)構(gòu)高0.8m，移動(dòng)時(shí)下放0.4m，掛籃底距公路面最小距離29.72m。根據(jù)總工期和架梁安排，要求盡早開工、盡早完成，為架梁提供架設(shè)通道。

連續(xù)鋼構(gòu)懸灌梁施工的工序流程為：0＃塊拼裝→0＃預(yù)壓檢驗(yàn)→0＃塊澆筑施工→在0＃塊上拼裝掛籃→掛籃預(yù)壓→掛籃懸臂澆筑節(jié)塊→中跨合攏段施工→邊跨合攏段施工［1］。

1 掛籃施工技術(shù)

在連續(xù)鋼構(gòu)4個(gè)橋墩設(shè)置塔機(jī)，施工材料通過塔機(jī)吊裝。投入4個(gè)掛籃同時(shí)澆筑，由自建拌和站提供混凝土，水平運(yùn)輸采用攪拌運(yùn)輸車完成，垂直運(yùn)輸由輸送泵泵送入模；掛籃采用塔吊裝拆，連續(xù)鋼構(gòu)施工過程中的鋼筋吊裝、其它小型材料及機(jī)具等均采用塔機(jī)吊裝到位［2］。

1.1 懸灌梁掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）拼組工作。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)主墩0#塊采用托架法施工。在現(xiàn)澆0＃段施工時(shí)準(zhǔn)確預(yù)留孔位、預(yù)埋構(gòu)件，0＃段澆筑完成后，在梁頂上安裝、整平，錨固軌道。當(dāng)0＃段施工梁段達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度和彈性模量后，并滿足張拉齡期，張拉預(yù)應(yīng)力束并待孔道內(nèi)水泥漿初凝后即可拼裝掛籃。

（2）菱形掛籃安排由專業(yè)廠家設(shè)計(jì)加工，由加工廠拼組大件。菱形掛籃的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，桿件受力明確合理，承載能力強(qiáng)，彈性變形小，安裝與拆卸方便，移動(dòng)靈活，定位固定準(zhǔn)確，調(diào)整立模方便，施工空間大，并可在弦桿上安裝走行桁吊。

（3）掛籃拼裝在0#塊梁體上拼組整體。加工廠拼組包括主梁系2片主構(gòu)架，4片橫向聯(lián)接系和外模板及模架、內(nèi)模及模架。將加工廠拼裝件和散件運(yùn)抵現(xiàn)場后，用塔機(jī)吊送構(gòu)件至0＃段上拼組。

（4）拼裝主梁系中主構(gòu)件以及后錨系統(tǒng)，然后用倒鏈以設(shè)在0＃段的預(yù)埋構(gòu)件為支撐，將主構(gòu)架固定。

（5）拼裝2個(gè)主構(gòu)件間橫向聯(lián)接系、前上橫梁，將臨時(shí)倒鏈取掉。同時(shí)安裝底模內(nèi)托梁以及后吊帶，插放滑梁，以及安裝后吊精軋螺紋鋼。

（6）懸放吊帶，吊放前托梁，再安放底模桁架、底模板。在前上橫梁懸放倒鏈，吊住滑梁前端點(diǎn)并用倒鏈移出內(nèi)外模板。

（7）掛籃拼裝后進(jìn)行壓載試驗(yàn)，預(yù)壓以節(jié)段重量的120%～130%進(jìn)行壓重，以檢驗(yàn)掛籃各構(gòu)件的受力、預(yù)拱度情況、掛籃的抗傾覆性及掛籃的剛度，消除掛籃的非彈性變形和測定彈性變形量，為梁體的線形控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（8）梁段循環(huán)施工。前一梁段張拉完后，松掉掛籃后錨點(diǎn)、前后吊帶，松落模板，拉動(dòng)走行倒鏈，拖拉主梁系、模板系一起到位。

掛籃懸掛在已張拉錨固并與墩身連成整體形成“T”構(gòu)的箱梁段上，它能夠沿軌道向前移動(dòng)行走。

1.2 懸灌梁循環(huán)段施工工藝流程

搭設(shè)模板支立平臺(tái)→安裝支座→支立模板→綁扎鋼筋及安裝預(yù)力管道→澆筑→養(yǎng)生→拆除內(nèi)、外側(cè)模板及端模。直線梁段一次澆筑成型［3］。

2 合攏段施工

（1）邊跨合攏段及中跨合攏段均利用掛籃底模架做底模支承，外側(cè)模用掛籃模板；邊跨合攏段直接利用掛籃內(nèi)模，中跨合攏段使用竹膠板制作內(nèi)模。合攏段施工必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，合攏前對兩懸臂端進(jìn)行測量控制，并將測量結(jié)果上報(bào)驗(yàn)收。

（2）中跨合攏。準(zhǔn)備工作完成后，對中跨合攏段兩端采用千斤頂施加2000kN力，并焊接剛性支承（底板剛性支承在底板鋼筋安裝就位，焊接單端，施加外力后，加墊鋼板，焊接固定）。按設(shè)計(jì)將MT、D1束張拉至設(shè)計(jì)張拉力的30%，完成合攏口鎖定，當(dāng)天溫度達(dá)到最低時(shí)，開始澆筑合攏段混凝土，澆筑過程中，根據(jù)混凝土澆筑速度，將中跨端配重等速卸載（調(diào)整合攏口懸臂高差所加載配重應(yīng)在合攏段預(yù)應(yīng)力張拉完畢后才能撤除），完成后，加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度。拆除頂板剛性支承，張拉預(yù)應(yīng)力束，完成中跨合攏。

（3）邊跨合攏。中跨合攏后，兩“T”構(gòu)分別前移邊跨掛籃，施工不平衡段，同時(shí)，采取吊架現(xiàn)澆法施工。合攏段混凝土養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，按照設(shè)計(jì)順序張拉合攏段預(yù)應(yīng)力束，完成邊跨合攏。

（4）邊跨合攏完成后，拆除副墩托架，將中跨2只掛籃同時(shí)后退至0#塊，后退過程中封堵掛籃的預(yù)留孔洞。主墩和邊墩掛籃利用塔吊及卷揚(yáng)機(jī)分別拆除掛籃，完成連續(xù)梁主體施工。

3 施工質(zhì)量控制

施工前編制確定專項(xiàng)方案，為保證橋梁工程質(zhì)量，從0#塊混凝土開始澆筑至達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋到合攏段施工，既保持新澆混凝土不承受外力，又要使合攏段所聯(lián)接的梁段變形協(xié)調(diào)，采取以下措施進(jìn)行控制：

（1）選擇合理的合攏順序，本橋按先合攏中跨后合攏邊跨的順序施工。

（2）利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控梁的線形。成立連續(xù)鋼構(gòu)監(jiān)控小組，利用線形控制軟件，根據(jù)各影響因素的實(shí)測參數(shù)計(jì)算立模標(biāo)高，結(jié)合設(shè)計(jì)立模標(biāo)高及實(shí)測梁段標(biāo)高綜合分析，控制其線形變化。

（3）箱梁懸澆時(shí)軸線預(yù)拱度控制。由總軸線控制點(diǎn)精確放出每墩0#段箱梁的中心軸線，并對其進(jìn)行經(jīng)常性復(fù)核。用計(jì)算機(jī)線形控制軟件預(yù)測合攏精度及體系轉(zhuǎn)換后連續(xù)鋼構(gòu)的上拱度，從而控制軸線預(yù)拱度線型。

（4）合攏段的混凝土應(yīng)選用早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹，以使混凝土盡早達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，及早施加預(yù)應(yīng)力，完成合攏段的施工。

（5）低溫合攏，為避免新澆混凝土早期受到較大拉力作用，合攏段混凝土澆筑時(shí)間，應(yīng)選在當(dāng)天氣溫最低時(shí)刻，氣溫較高時(shí)，混凝土本身會(huì)承受部分應(yīng)力。

（6）支承合攏段混凝土重量的吊架，應(yīng)具有較大的豎向剛度，以保證合攏段混凝土施工時(shí)懸臂端不致因溫度變化而產(chǎn)生過大的撓度。

（7）合攏段需安裝聯(lián)接型鋼并張拉部分預(yù)應(yīng)力束，頂板、底板各兩束，張拉力按照設(shè)計(jì)張拉力的30%控制，把合攏段兩端的梁段聯(lián)結(jié)起來，減小溫度變化對合攏段的影響。

（8）在合攏段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，及時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力連續(xù)束并壓漿。

（9）加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，使新澆梁段混凝土在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前保持潮濕狀態(tài)，以減少箱梁頂面因日照不均所造成的溫差。為防止合攏段兩邊懸臂端因降溫而產(chǎn)生上翹，在合攏段施工時(shí)應(yīng)在兩懸臂端增加配重。

4 注意事項(xiàng)

施工澆筑平臺(tái)支撐在已澆筑梁段及端模上，澆筑始終保持兩側(cè)對稱進(jìn)行。掛籃移動(dòng)前必須確認(rèn)相互間無障礙后方可同步進(jìn)行［4］。

鋼構(gòu)連續(xù)箱梁13個(gè)梁段的掛籃施工在包茂高速上空進(jìn)行，采用掛籃法分節(jié)段懸澆施工。掛籃進(jìn)入高速公路上方之前需進(jìn)行封閉防護(hù)（見圖1）。

圖1 掛籃法分節(jié)段懸澆施工示意圖

連續(xù)梁端模安裝及梁體預(yù)應(yīng)力施工均應(yīng)搭好腳手平臺(tái)，并按要求掛好安全網(wǎng)。為確保連續(xù)梁施工過程無雜物掉落至包茂高速公路上，在掛籃施工范圍采取全封閉措施進(jìn)行安全防護(hù)。掛籃底部使用3mm厚鋼板和63×63×5mm角鋼焊接在底縱梁上進(jìn)行封閉。

三側(cè)使用φ48mm鋼管搭設(shè)防護(hù)圍欄骨架對掛籃立面封閉，骨架外側(cè)全部用鋼絲護(hù)欄網(wǎng)和鋼絲密目網(wǎng)進(jìn)行封閉式防護(hù)，防止物體墜落或崩出。

5 結(jié)束語

在我國的橋梁施工中，經(jīng)常會(huì)遇到鋼構(gòu)連續(xù)箱梁，移動(dòng)式菱形掛籃施工技術(shù)對該類工程施工具有參考價(jià)值。該工程施工總結(jié)出可行的懸灌梁澆筑技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，首次引進(jìn)采用計(jì)算機(jī)線形控制軟件對箱梁懸灌澆筑整體進(jìn)行線形、軸線、預(yù)拱度精確控制，達(dá)到了預(yù)期效果，為以后類似工程提供一定的參考作用。

［1］ 王新河. PC連續(xù)梁懸臂澆筑的施工工藝淺析［J］.城市建設(shè)，2010，（05）：34-36.

［2］ 張春龍，等. 菱形掛籃懸臂澆筑箱形連續(xù)梁工法［J］. 山西建筑，2010，（05）：56-58.

［3］ 楊強(qiáng). 京津城際新開河［J］. 天津建設(shè)科技，2009，（05）：90-92.

［4］ 劉國凡，等. 對橋梁施工中懸臂掛籃技術(shù)的研究［J］. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014，（05）：56-58.