溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)交通橋連續(xù)剛構(gòu)梁施工技術(shù)

史永方，邢 磊

(江蘇國(guó)信溧陽(yáng)抽水蓄能發(fā)電有限公司，江蘇溧陽(yáng)213334)

1 工程概況

溧陽(yáng)抽水蓄能電站上水庫(kù)有2座豎井式進(jìn)出水塔，每座塔均設(shè)有1座交通橋分別與庫(kù)岸和1號(hào)副壩的環(huán)庫(kù)路相連，交通橋起點(diǎn)接上水庫(kù)①、②進(jìn)出水塔295.0 m高程操作平臺(tái)處，終點(diǎn)止于上水庫(kù)環(huán)庫(kù)公路295.0 m高程處，見圖1。交通橋均為三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)，橋跨布置為(35+63+35)m；主梁斷面為單室箱形截面，變截面箱梁梁底線形按1.8次拋物線變化；箱梁根部高3.5 m，跨中高2.2 m；箱梁頂面寬6.0 m，底面寬4 m，兩側(cè)翼緣寬度均為1.0 m，頂板厚度0號(hào)塊為0.40 m，1號(hào)段為0.40～0.25 m，其他梁段為0.25 m；底板寬4.0 m，厚0.40(墩頂)～0.25 m(跨中)，邊跨梁端底板厚0.25～0.55 m；腹板在8號(hào)邊跨梁段厚度從0.5 m變至0.8 m，其他梁段腹板厚度均為0.50 m；箱梁0號(hào)梁段長(zhǎng)11 m，“T”形梁段共分6段懸臂澆筑， 1～4號(hào)梁段分段長(zhǎng)為4 m，5、6號(hào)梁段分段長(zhǎng)為4.5 m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)2.38 m，中跨及邊跨合龍段為2 m；主梁混凝土約700 m3。橋墩為雙肢薄壁墩，1號(hào)橋墩布置在庫(kù)底，高程從233.5～291.4 m，高57.9 m；2號(hào)橋墩布置在邊坡，單肢墩(厚×寬)均為1.0 m×4.0 m的矩形墩，雙肢軸心間距為5.0 m。

圖1 交通橋立面示意(單位：尺寸，cm；高程，m)

2 主要難點(diǎn)

連續(xù)剛構(gòu)梁主要施工難點(diǎn)為：①由于坡面已經(jīng)開挖成型，坡面上的橋墩任何車輛都無法到達(dá)；②連續(xù)剛構(gòu)橋的橋墩一般都是高墩，由于太薄，所以很柔，只能用塔吊附著在橋墩上運(yùn)輸材料，塔吊和橋墩就會(huì)一起晃動(dòng)，會(huì)給設(shè)備和工程帶來安全隱患。

3 施工方案

連續(xù)剛構(gòu)梁一般用于公路橋梁上，其主要施工方案的確定是在混凝土的入倉(cāng)方面：①基礎(chǔ)和承臺(tái)?；炷敛捎昧锊刍蚬捃嚪绞饺雮}(cāng)，插入式振搗器振搗密實(shí)。②橋臺(tái)及橋墩?；炷敛捎猛跈C(jī)、地泵、塔吊的方式入倉(cāng)，插入式振搗器振搗密實(shí)。③主梁。連續(xù)梁的主梁采用懸臂澆筑，合攏段采用三角型掛籃的模板，采用塔吊吊混凝土的方式入倉(cāng)。一座塔吊面在庫(kù)底，吊運(yùn)材料和混凝土至進(jìn)出水塔和庫(kù)底橋墩；一座塔吊布置在庫(kù)岸，吊運(yùn)材料和混凝土至坡面橋墩和橋臺(tái)。

4 主要施工方法

4.1 基礎(chǔ)和承臺(tái)施工

4.1.1 施工工藝流程

施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)面清理→測(cè)量放線→鋼筋綁扎→側(cè)模安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)。

4.1.2 施工方法

(1)基礎(chǔ)面清理。在鋼管樁基礎(chǔ)完成后，對(duì)基礎(chǔ)面進(jìn)行清理，人工清除浮渣和松動(dòng)石塊。

(2)測(cè)量放線。采用全站儀在基礎(chǔ)面放出承臺(tái)結(jié)構(gòu)邊線，測(cè)量放線完成后必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行測(cè)量放樣交底。

(3)鋼筋綁扎。鋼筋在加工廠制作完畢，加工前對(duì)鋼筋進(jìn)行清理，保證鋼筋表面無銹蝕、油脂等雜物，用汽車運(yùn)至作業(yè)面。鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝，采用單面搭接焊方式，焊接長(zhǎng)度不小于10倍鋼筋直徑，要求接頭錯(cuò)開，焊縫飽滿，焊接不得燒傷主筋。并按要求預(yù)埋上層鋼筋。

(4)模板安裝。模板采用組合鋼模板，腳手架鋼管加固。在模型安裝完畢后自行檢查模板的支撐、平面位置、高程、加固強(qiáng)度、垂直度、接縫平整度、保護(hù)層厚度等各項(xiàng)參數(shù)是否符合規(guī)范要求，在自檢合格的基礎(chǔ)上報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師檢查合格并簽認(rèn)后，準(zhǔn)備澆筑混凝土。

(5)混凝土澆筑?；炷劣砂韬险炯邪柚?，混凝土罐車運(yùn)輸，采用罐車或溜槽入倉(cāng)?；炷敛捎梅謱訚仓瑢雍窨刂圃?0 cm左右，上層混凝土在下層混凝土初凝前澆筑完成。在混凝土澆筑過程中，派有經(jīng)驗(yàn)的混凝土工負(fù)責(zé)振搗，采用快插慢拔方式，每點(diǎn)振搗時(shí)間為20～30 s，與側(cè)模保持5～10 cm的間距，插入下層混凝土5～10 cm左右，直到混凝土面不再下沉、不冒氣泡、表面泛漿為止。

(6)混凝土養(yǎng)護(hù)。混凝土在澆筑完成后6～18 h內(nèi)開始覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)期間不得少于28 d。

4.2 橋臺(tái)和橋墩施工

4.2.1 施工工藝流程

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)面清理→測(cè)量放線→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)。

4.2.2 施工方法

橋墩墩身模板采用無支架翻模施工工藝，每層模板高3 m，墩身翻模模板按9 m配置，每次澆筑高度為6 m，底留3 m，共配置兩套翻模，每套3層；橋臺(tái)模板同承臺(tái)。

在墩身布置型鋼骨架，一方面便于橋墩鋼筋安裝，另一方面可提高橋墩剛度，但其增加了混凝土振搗時(shí)的施工難度。模板采用定制鋼模板，正面模板單塊尺寸為4.0 m×3.0 m(長(zhǎng)×寬) ；側(cè)面模板單塊尺寸為1.0 m×3.0 m(長(zhǎng)×寬)，正面采用對(duì)拉外撐形式加固，拉筋外套PVC管，側(cè)面采用外箍式加固?；炷了竭\(yùn)輸采用10 m3混凝土罐車，垂直運(yùn)輸采用塔吊吊1 m3吊罐垂直入倉(cāng)?；炷琳駬v采用Φ50 mm插入式振搗器振搗，養(yǎng)護(hù)則采用滴水養(yǎng)護(hù)，用帶有小眼的水桶擺放在每倉(cāng)的混凝土養(yǎng)護(hù)膜頂面。

4.3 橋梁施工

4.3.1 施工工藝流程

橋梁施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→先澆主墩1和主墩2的0號(hào)梁→然后用塔機(jī)安裝掛籃→然后進(jìn)行懸壁澆筑→……→澆完所有節(jié)段然后用掛籃合攏兩邊的邊跨→再合攏中間主跨。

4.3.2 施工方法

(1)基礎(chǔ)面清理。對(duì)主墩頂進(jìn)行基礎(chǔ)面清理，采用人工鑿毛，清除浮渣。

(2)測(cè)量放線。采用全站儀放出結(jié)構(gòu)邊線和鋼筋的位置，測(cè)量放線完后必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行測(cè)量放樣交底。

(3)鋼筋綁扎。其綁扎方法同基礎(chǔ)和承臺(tái)施工方法，采用塔吊運(yùn)輸。預(yù)應(yīng)力施工：采用縱向和豎向雙向預(yù)應(yīng)力體系。①縱向預(yù)應(yīng)力筋體系。采用1×7-15.2-1860-GB/T5224—2003預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨固體系采用自錨式拉絲體系，張拉采用與之配套的機(jī)具設(shè)備，管道形成采用直徑Φ90 mm波紋管成孔。預(yù)應(yīng)力張拉流程為，先對(duì)稱張拉腹板束，再拉底板束，然后拉頂板束，采用兩端同步進(jìn)行，并從外到內(nèi)左右對(duì)稱進(jìn)行；張拉采用預(yù)應(yīng)力雙控，預(yù)應(yīng)力值以油表讀數(shù)為主，以預(yù)應(yīng)力伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核；初始張拉噸位按設(shè)計(jì)張拉力的10%計(jì)算，詳細(xì)如下，0 →初應(yīng)力10%δk(做伸長(zhǎng)量標(biāo)記)→δk(靜停5 min)→補(bǔ)拉δk(測(cè)伸長(zhǎng)量)→錨固，張拉達(dá)到設(shè)計(jì)噸位時(shí)，兩端實(shí)測(cè)引伸量之和與設(shè)計(jì)引伸量的差值，應(yīng)符合規(guī)范要求，若超出此范圍，則應(yīng)找出原因，必要時(shí)與設(shè)計(jì)部門聯(lián)系。②豎向預(yù)應(yīng)力筋體系。Φ25 mm精軋螺紋鋼筋下料采用砂輪鋸切割，禁止使用電焊切割，采用氧割時(shí)，要避免飛濺熔渣損傷其他鋼筋表面，并對(duì)鋼筋兩端用砂輪或銼刀進(jìn)行修整；豎向預(yù)應(yīng)力的Φ25 mm精軋螺紋鋼筋錨固體系采用JLM-25型錨具，張拉采用與之配套的機(jī)具設(shè)備，管道采用Φ50 mm波紋管。豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉按對(duì)稱節(jié)段、左右兩側(cè)同步進(jìn)行，不平衡束不得超過1束；張拉第2節(jié)段豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋前，第1節(jié)段已經(jīng)張拉；第2節(jié)段預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后，應(yīng)對(duì)第1節(jié)段進(jìn)行二次復(fù)張拉，以彌補(bǔ)在操作及設(shè)備上造成的預(yù)應(yīng)力損失；張拉嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)定的次序進(jìn)行。

(4)模板安裝。橋梁模板主要采用三角掛籃，手拉葫蘆就位；端頭模板采用木模，腳手架鋼管加固。在模板安裝完畢后自行檢查模板的支撐、平面位置、高程、加固強(qiáng)度、垂直度、接縫平整度、保護(hù)層厚度等各項(xiàng)參數(shù)是否符合規(guī)范要求，在自檢合格的基礎(chǔ)上報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師檢查合格并簽認(rèn)后，準(zhǔn)備澆筑混凝土。

(5)混凝土澆筑?；炷劣砂韬驼炯邪柚疲炷凉捃囘\(yùn)輸，采用塔吊入倉(cāng)?；炷敛捎梅謱訚仓瑢雍窨刂圃?0 cm左右；主梁上的混凝土從兩側(cè)對(duì)稱下料；首先對(duì)稱澆筑兩端主梁混凝土的底板，然后澆筑兩端的側(cè)模混凝土。在混凝土澆筑過程中，派有經(jīng)驗(yàn)的混凝土工負(fù)責(zé)振搗，采用快插慢拔方式，每點(diǎn)振搗時(shí)間為20～30 s，與側(cè)模保持5～10 cm的間距，插入下層混凝土5～10 cm左右，直到混凝土面不再下沉、不冒氣泡、表面泛漿為止。底板和梁板混凝土在澆筑完成后，采用兩道抹面壓光。

(6)混凝土養(yǎng)護(hù)?；炷猎跐仓瓿珊?～18 h內(nèi)開始覆蓋薄膜保濕保溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7 d。

(7)箱梁合攏段施工。主橋箱梁共設(shè)3個(gè)合攏段，即兩個(gè)邊跨合攏段、一個(gè)中跨合攏段，先合攏邊跨合攏段，再合攏中跨合攏段，合攏段施工順序和過程配重示意見圖2。合攏段混凝土在凝結(jié)前，其重力由合攏掛籃承受。在混凝土澆筑前，其重力由近端配重替代，在混凝土澆筑過程中，根據(jù)混凝土澆筑重力放水逐漸卸去懸臂端的配重。合攏前進(jìn)行多日跟蹤觀察，根據(jù)觀測(cè)資料及應(yīng)力應(yīng)變的定量分析確定合攏施工工藝。一般在清晨測(cè)量懸臂梁段的標(biāo)高，中跨采用剛性骨架拉、撐的方案進(jìn)行鎖定，使其不能上翹也不能下?lián)希i定后，合攏段兩端形成可以承受一定彎矩和剪力的剛性點(diǎn)，防止由于溫度等各種因素影響在合攏尚未完成之前就產(chǎn)生變形。臨時(shí)“鎖定”是合攏的關(guān)鍵，合攏“鎖定”遵循又拉又撐的原則，即“鎖定”包括焊接勁性骨架。合攏段混凝土選擇在一天中氣溫最低時(shí)進(jìn)行澆筑，可保證合攏段新澆的混凝土處于氣溫上升的環(huán)境中，在受壓的狀態(tài)下達(dá)到終凝，以防混凝土開裂。

圖2 合攏段施工順序和過程配重示意

4.3.3 線形控制

連續(xù)梁懸灌施工線形控制委托有資質(zhì)單位現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，根據(jù)計(jì)算結(jié)果和觀測(cè)情況提供立模標(biāo)高，保證符合設(shè)計(jì)線形。

5 結(jié) 語(yǔ)

溧陽(yáng)抽水蓄能電站的連續(xù)剛構(gòu)橋，一端在進(jìn)出水塔的0號(hào)臺(tái)，一端在庫(kù)岸的3號(hào)臺(tái)，經(jīng)過總結(jié)，筆者有如下幾點(diǎn)體會(huì)：

(1)針對(duì)雙肢薄壁柔性墩，可以

采用3層3 m×4 m、1 m×4 m的多卡模板解決墩柱的模板問題。

(2)對(duì)于掛籃的預(yù)壓可以采用3種方法：①采用千斤頂壓在兩側(cè)腹板下鋼筋下面；②采用砂袋預(yù)壓在掛籃上；③采用地錨形式，通過鋼絲繩反錨在墩底。

(3)合攏段也可以用采用剛性連接，在設(shè)計(jì)時(shí)采用工字鋼鎖住合攏段的兩側(cè)懸壁梁段，然后拆除部分掛籃。

(4)針對(duì)小型連續(xù)剛構(gòu)梁的混凝土澆筑，完全可以采用塔吊進(jìn)行，既能保證鋼筋的運(yùn)輸，又能保證混凝土的澆筑，并節(jié)省施工成本。