高速鐵路大跨徑剛構(gòu)連續(xù)梁“0”號(hào)塊施工技術(shù)

高朋春 （中鐵十六局集團(tuán)有限公司第三工程有限公司，浙江 湖州 313000）

1 工程概況

泰和贛江特大橋0#～5#墩臺(tái)跨越贛江泰和區(qū)段，與既有京九線平行，2#、3#墩為墩身梁固結(jié)，1#、4#墩為球鋼支座，橋跨設(shè)計(jì)為（48+80+160+80+48）m，防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬9m，橋橋梁寬12.6m，橋梁建筑總寬12.8m。

下部構(gòu)造：1#、4#墩12-1.5m鉆孔灌注樁上（14.6×10.6×3.0+1.0）m方形承臺(tái)上接圓端型墩身；主墩2#、3#墩12-2.5m鉆孔灌注樁上（23.5×17.0×5.5）m方形承臺(tái)上接板式雙壁墩身，墩壁中心距離6.6m，凈間距4.5m，墩壁縱向厚度2.0m，橫橋向總寬度12.7m，兩側(cè)圓弧半徑1.0m。

2 “0”號(hào)塊施工控制技術(shù)

泰和贛江橋橫跨贛江，墩身高22m、承臺(tái)位于水下11m，且與既有京九線臨近，故0號(hào)塊采用裝配式三角托架法施工，設(shè)計(jì)為雙柱薄壁墩身，在墩身內(nèi)埋置型鋼骨架，墩間采取共用縱梁與墩外懸臂托架一一對(duì)應(yīng)、相互對(duì)稱，通過墩身預(yù)留貫穿孔JL32對(duì)拉形成整體托架體系；根據(jù)梁與墩身固結(jié)保護(hù)腳，設(shè)置鋼管、型鋼承力骨架片，承受豎向荷載，按照設(shè)計(jì)要求“0”號(hào)塊采取一次立模整體灌注的施工。

2.1 裝配式三角托架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和預(yù)壓

2.1.1 裝配式三角托架設(shè)計(jì)

0#段采用裝配式三角托架施工，墩身預(yù)留托架定位孔，安裝三角托架，鋪設(shè)橫向分配梁，上設(shè)鋼管勁性骨架片調(diào)整0#塊底模弧度。鋼管勁性骨架片安裝定位后，再安裝底模和側(cè)模，底模標(biāo)高按壓重試驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)留沉降值，模板間拼縫必須嚴(yán)密、平順。二者之間以楔塊等調(diào)整底模標(biāo)高與梁底設(shè)計(jì)線型一致[1]。

2.1.2 裝配式三角托架預(yù)壓

（1）預(yù)壓的目的

對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，是為消除支架的非彈性變形，測(cè)定彈性變形量，以確定箱梁底模的預(yù)拋高數(shù)值，同時(shí)用以檢驗(yàn)托架桿件的受力情況及整個(gè)托架的穩(wěn)定性。

（2）預(yù)壓方法

0#塊共有混凝土817m3，扣除墩頂混凝土，單側(cè)懸挑長計(jì)2.65m，約（1.8×8.5+12.6×0.96+7.8×2.4）×2.65=122.22m3，重約122.22m3×26kN/m3=3177.7kN。由于預(yù)壓是在托架搭設(shè)好、橫向分配梁上密布方木或型鋼完成后開始預(yù)壓的，因此每端預(yù)壓荷載為3177.7kN，預(yù)壓荷載系數(shù)取為1.1，合計(jì)0#塊箱梁支架單側(cè)預(yù)壓結(jié)荷載為：F=1.1×3177.7kN=3495.5kN。

（3）預(yù)壓荷載（反力架預(yù)壓法）

采用預(yù)應(yīng)力反壓法預(yù)壓，開始前，須再次檢查支架的橫向、縱向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定具有足夠的剛度，并且墊木緊密、穩(wěn)定等，以確保支架安全。為保證受力狀態(tài)與實(shí)際相近，采用對(duì)撐三角桁架反力架，橫向縱向均布型鋼，由集中力轉(zhuǎn)化為均布荷載，施工時(shí)在墩身頂預(yù)埋精軋螺紋鋼筋，由6臺(tái)200t千斤頂同時(shí)對(duì)托架加載，每臺(tái)千斤頂荷載按760kN控制，加載按60%、100%、110%分級(jí)進(jìn)行，每級(jí)持荷時(shí)間為30min，并測(cè)量托架標(biāo)高變化，做好記錄。

（4）預(yù)壓節(jié)段

支架預(yù)壓前需作好測(cè)點(diǎn)標(biāo)記。各級(jí)加載完畢后靜停30min測(cè)量豎向橫向變形值。第三級(jí)加載后間隔6h監(jiān)測(cè)各點(diǎn)位移量，當(dāng)連續(xù)12h監(jiān)測(cè)位移平均值之差≤2mm時(shí)，可開始分級(jí)卸載，并逐級(jí)觀測(cè)支架彈性恢復(fù)情況[2]。

（5）預(yù)壓測(cè)點(diǎn)布置

支架變形量處理：若測(cè)得彈性變形值為Δ1，塑性變形值為Δ2，則預(yù)壓的墩側(cè)模板預(yù)留變形量為Δ1，其它未壓重支架模板預(yù)留變形量為：Δ1+Δ2。0#塊托架搭設(shè)并預(yù)壓好后，就可進(jìn)行0#塊施工。

2.2 模板工程

2.2.1 模板拼裝

本剛構(gòu)連續(xù)箱梁，模板體系由底模板、側(cè)模板、內(nèi)模板3部分體系構(gòu)成。箱梁內(nèi)側(cè)因倒角和齒塊較多，截面變化較大，內(nèi)模、直線段底模（亦可采用鋼模與A20底模通用）組合木模。

2.2.2 模板安裝

完成預(yù)壓施工后，數(shù)據(jù)處理修正完成進(jìn)行模板精調(diào)，側(cè)面利用吊車或是塔吊提升，側(cè)模底部支撐在腹板外側(cè)支架分配梁上，翼緣板通過桁架支撐在支架分配梁（見圖1）。

圖1 端模分塊、環(huán)線切縫示意圖

2.2.3 模板清底打磨和涂抹脫模劑

模板進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行預(yù)拼裝，檢查內(nèi)部尺寸和拼縫合格后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。模板首次投入使用前，人工砂輪機(jī)和鋼絲刷對(duì)面板進(jìn)行2～3遍打磨除銹，再用200目砂紙進(jìn)行拋光處理，完成后采用肥皂水進(jìn)行清洗，脫模劑采用混凝土高性能脫模劑。

2.3 鋼筋工程

2.3.1 鋼筋加工

①進(jìn)場(chǎng)鋼筋必須有產(chǎn)品質(zhì)量證明書及復(fù)試報(bào)告，進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)范要求進(jìn)行試驗(yàn)，在監(jiān)理見證取樣、試驗(yàn)合格，并上報(bào)監(jiān)理工程師認(rèn)可后，才可進(jìn)行鋼筋下料和制作。

②剛構(gòu)連續(xù)梁鋼筋在鋼筋廠內(nèi)統(tǒng)一進(jìn)行加工，驗(yàn)收合格后分類運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎安裝。

③腹板、橫隔梁鋼筋骨架的高度、寬度呈線性變化，在制作時(shí)，認(rèn)真復(fù)核設(shè)計(jì)測(cè)放大樣制作標(biāo)準(zhǔn)樣板，再成批進(jìn)行加工。

④剛構(gòu)連續(xù)梁懸臂分段澆筑，根據(jù)設(shè)計(jì)要求節(jié)段鋼筋搭接長度≥50cm，尤其注重槽口、預(yù)應(yīng)力加固鋼筋網(wǎng)的加工精度。

2.3.2 鋼筋安裝

①鋼筋在進(jìn)行綁扎安裝時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)數(shù)量、規(guī)格和間距進(jìn)行。

②施工中為確保腹板，頂板，底板鋼筋的位置準(zhǔn)確，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加強(qiáng)架立筋的設(shè)置，可采用增加架立筋的數(shù)量等措施。

2.4 預(yù)應(yīng)力工程

2.4.1 管道定位安裝

剛構(gòu)連續(xù)梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管，波紋管采用定位鋼筋固定，定位鋼筋牢固焊接在鋼筋骨架上。

2.4.2 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿施工

預(yù)應(yīng)力分階段一次張拉完成，預(yù)應(yīng)力采用雙控措施，以預(yù)應(yīng)力伸長量進(jìn)行校核。

預(yù)應(yīng)力筋管道應(yīng)在張拉后24h內(nèi)完成壓漿，壓漿采用水泥漿（或壓漿料），按照40×40×160cm標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗(yàn)，并做好現(xiàn)場(chǎng)壓漿進(jìn)行記錄。

孔道壓漿按照設(shè)計(jì)和規(guī)范先縱向、再豎向、后橫向的順序進(jìn)行。

2.5 混凝土澆筑振搗

①剛構(gòu)連續(xù)梁節(jié)段混凝土澆筑的順序：連續(xù)段從懸臂開始向T構(gòu)中心方向水平分層，進(jìn)行縱、橫向?qū)ΨQ連續(xù)澆筑；A0塊剛構(gòu)按照中部底板→懸臂端底板→中部腹板→懸臂端腹板→墩頂隔板→頂板的順序施工，縱、橫向?qū)ΨQ分層連續(xù)澆筑。

②混凝土澆筑頂板預(yù)留“天窗”采用輸送管下料，保證混凝土自由落體高度＜2m。

③混凝土振搗采用插入式振搗棒（腹板設(shè)置附著式振搗器）振搗，移動(dòng)間距控制在振搗棒作用半徑的1.5倍（75cm）以內(nèi)，與側(cè)模保持50～100mm距離，插入下層混凝土50～100mm，每處振動(dòng)應(yīng)垂直、自然地插入混凝土中，該處振搗完畢后應(yīng)一邊振動(dòng)一邊慢慢提出振搗棒，應(yīng)避免振搗棒碰撞模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道和其它預(yù)埋件。

④在鋼筋密集區(qū)域應(yīng)選擇小的振動(dòng)棒，適當(dāng)加長振搗時(shí)間、減小振搗步距，振搗陰角或預(yù)應(yīng)力錨下、支座墊石加強(qiáng)振搗監(jiān)控，避免出現(xiàn)蜂窩、麻面和空洞。

⑤在混凝土澆筑振搗過程中必須派專人對(duì)模板進(jìn)行巡視檢查，模板是否漏漿、支撐是否牢固、拉桿定位是否松動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，并隨時(shí)觀察支架、掛籃體系的變形。

3 模板支架拆除

為防止混凝土裂縫和棱角破損，并滿足局部強(qiáng)度要求，混凝土強(qiáng)度到達(dá)2.5MPa時(shí)方可拆除側(cè)模，混凝土強(qiáng)度到達(dá)45MPa時(shí)方可拆除頂模板。拆除底模板，待模板脫離梁體，先拆除支架，具有一定空間后，從上到下逐一拆除底模、縱向分配梁、橫向承重梁、三角托架。

4 結(jié)束語

綜上所述，在施工泰和贛江特大橋0#塊的過程中，采用了三角托架法支撐、反力架法預(yù)壓、分層分段澆筑工藝成功圓滿完成施工，并在托架通過雙壁墩對(duì)拉技術(shù)使托架體系整體受力，提高托架群整體受力性能和減小墩身混凝土受拉力均布擴(kuò)散起到很好的效果；通過鋼管型鋼分配骨架有效分配豎向荷載，也有效分配水平荷載?；炷翝仓捎靡淮螡沧⒑秃侠頋仓樞?，細(xì)化混凝土澆筑方案，較好地解決了大方量混凝土對(duì)施工設(shè)備、工藝及支架剛度的難題，并為后期節(jié)段懸澆施工安全質(zhì)量及成橋整體線型打下良好的基礎(chǔ)，對(duì)類似大跨度支架施工具有較好的借鑒和指導(dǎo)作用。