國道310潼關(guān)縣至華陰段列斜溝大橋0#塊施工方案

孔令山

摘要：依托國道310列斜溝大橋，介紹了0#塊施工方案及質(zhì)量控制措施。

Abstract： Relying on Liexiegou bridge of National Highway 310， this paper introduces the construction scheme and quality control measures of 0# block.

關(guān)鍵詞：橋梁工程;連續(xù)鋼構(gòu);懸臂施工;0#塊

Key words： bridges;continuous rigid frame;cantilever construction;0# block

中圖分類號(hào)：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）15-0053-03

1 ?工程概況

列斜溝大橋主橋上部結(jié)構(gòu)采用（62m+115m+115m+62m）PC連續(xù)箱梁，橋面寬12m，采取單箱單室箱形斷面，箱體寬6.5m，兩側(cè)翼緣向外伸展2.75m。

主梁根部梁高H=6.8m，跨中梁高H=2.9m，邊跨端部梁高H根/L=1/16.9，中跨端部梁高H中/L=1/39.7。主梁梁高變化采用1.8次拋物線，變化范圍為懸澆段末端至墩身外側(cè)處，梁高變化方程為Hx（m）=0.00329184×1.8+2.9，梁高Hx為箱梁中心的高度。

0#塊主梁腹板厚度為80cm;0#至8#塊梁段腹板高度為60cm，9#梁塊為過渡段;10#至17#梁段均采用45cm。

主梁底板厚度變化曲線為1.8次拋物線，厚度從根部100cm漸變到30cm，底板厚度漸變方程為t（m）=0.00059084×1.8+0.3;主梁頂板墩頂0#塊厚度為50cm，其余厚度均為28cm。主梁橫向坡度通過調(diào)整腹板厚度實(shí)現(xiàn)，底板保持水平，頂板橫向設(shè)置雙向2%的橫坡。

主梁0#梁段采用三向預(yù)應(yīng)力體系，分別從橫、縱、豎向三個(gè)方向張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。

縱向預(yù)應(yīng)力、腹板和頂板均采用13及15股15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線?？估瓘?qiáng)度fpk=1860MPa，兩端張拉。頂板預(yù)應(yīng)力鋼筋以平彎線型為主，在錨固端附近進(jìn)行局部豎彎;腹板預(yù)應(yīng)力鋼束布置在錨固端附近，方式與頂板相同。預(yù)應(yīng)力管道均為塑料波紋管，13與15股預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用的波紋管規(guī)格統(tǒng)一，內(nèi)徑為？準(zhǔn)100，灌漿采用真空壓漿工藝。

橫向預(yù)應(yīng)力筋采用10股15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線，抗拉強(qiáng)度fpk=1860MPa，采取交錯(cuò)式單端張拉，單根張拉力為1953kN。

豎向預(yù)應(yīng)力采用785MPa的JL32精軋螺紋粗鋼筋，上端張拉錨固，采用二次張拉工藝;波紋管采用壁厚不小于2mm的？準(zhǔn)50塑料波紋管，灌漿采用真空壓漿工藝。

0#塊長13m，采取C50混凝土，混凝土總方量為343方。

2 ?施工方案

0#塊是懸臂施工的基礎(chǔ)，采用預(yù)埋托架法施工。由于托架高度高、自重大且鋼筋及預(yù)應(yīng)力密集、各種預(yù)埋件復(fù)雜、各部分尺寸較大，通過考慮托架的承載力、澆筑工藝，現(xiàn)擬分兩次進(jìn)行混凝土澆筑。第一次準(zhǔn)備澆筑0#塊的底板和腹板部分，第二次澆筑剩余其他未澆筑的部分。通過泵管泵送混凝土入模。

0#塊預(yù)壓兩墩中間部分采取在主橋正線承臺(tái)上預(yù)先埋設(shè)鋼絞線束，通過在托架上設(shè)置千斤頂來施加應(yīng)力，通過這種方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)托架預(yù)壓的目的，懸臂端采取型鋼堆載預(yù)壓。

3 ?施工工藝

3.1 托架設(shè)計(jì)及加工

0#塊托架共有9片桁梁，每3片組合1個(gè)桁梁組，共3個(gè)桁梁組。2個(gè)設(shè)置在懸臂處，1個(gè)設(shè)置在墩身處，均沿橫橋向布置，中心間距235cm，最外側(cè)桁梁距墩身邊緣90cm，每個(gè)桁梁組在每三片桁梁中間架設(shè)1道橫向連接鋼架，以提高桁梁組的整體穩(wěn)定性，在桁梁上部節(jié)點(diǎn)處安裝臨時(shí)鋼性支座，在支座上安放I40b、I25b橫墊梁，中間3個(gè)節(jié)點(diǎn)用雙I40b做橫墊梁，兩邊用單層40b號(hào)工字鋼做橫墊梁，倒角位置用雙層25b號(hào)工字鋼做橫墊梁。橫墊梁上鋪設(shè)12號(hào)槽鋼做縱墊梁，縱墊梁上中間部分鋪方木，其上安放底模，倒角位置利用墩身內(nèi)模改裝。

由于主墩墩身兩側(cè)設(shè)置50cm倒角，導(dǎo)致橫墊梁兩側(cè)懸臂較長，為分擔(dān)懸臂端受力，在墩身兩側(cè)設(shè)置牛腿，共同承擔(dān)箱梁翼板及外模的重量。桁架示意圖見圖1、圖2。

桁架主桿由兩根36號(hào)槽鋼對(duì)拼成36×32矩形截面，短邊面加焊鋼板加工而成，主桿之間通過節(jié)點(diǎn)板焊接連接成桁架結(jié)構(gòu)。主桿與綴板采用周邊圍焊，焊腳高度hf>8mm，主桿與節(jié)點(diǎn)板應(yīng)從中間向四周焊接，避免節(jié)點(diǎn)板局部高溫變形。

托架所使用材料、預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)、桁梁組各鋼結(jié)點(diǎn)等受力部件，必須確保焊接質(zhì)量，焊接完成后應(yīng)仔細(xì)檢查每一處焊縫，焊接完成后，應(yīng)清除焊渣。每個(gè)主墩0#塊一套，共加工三套。

牛腿采用組焊件連接而成，分為上牛腿和下牛腿，每片桁梁分別對(duì)應(yīng)2個(gè)牛腿，整個(gè)0號(hào)塊上牛腿共12個(gè)，下牛腿共12個(gè)，牛腿均位于同一水平面。牛腿采用錨固鋼筋及槽鋼雙重緊固，由于牛腿預(yù)埋位置墩身壁厚較薄，兩懸臂端對(duì)應(yīng)的同一水平面上的上牛腿采取槽鋼連接一起，下牛腿處墩身內(nèi)側(cè)用雙肢32槽鋼對(duì)頂。牛腿與主桿采用螺栓連接，連接鋼板待混凝土拆模后與牛腿焊接，并采用水平肋進(jìn)行加固，連接鋼板的焊接是此牛腿施工的關(guān)鍵，亦是受力集中區(qū)，采用坡口單面焊接，焊高不的小于15mm，單個(gè)鋼板有效焊縫不小于45cm。

牛腿在托架結(jié)構(gòu)中為主要受力構(gòu)件，工廠加工時(shí)尺寸及連接質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制，預(yù)埋定位前，預(yù)埋位置應(yīng)反復(fù)復(fù)核，確保位置;牛腿各節(jié)點(diǎn)的焊縫質(zhì)量應(yīng)再次檢查，確保焊接質(zhì)量良好方可繼續(xù)安裝。預(yù)埋牛腿如圖3所示。

托架施工順序?yàn)椋喊惭b預(yù)埋部分，焊接連接板，連接各片桁梁。牛腿及桁架各部分的安裝應(yīng)嚴(yán)格控制各點(diǎn)高程，保證各桁架在同一個(gè)水平位置上，確保0#塊的結(jié)構(gòu)尺寸。

3.2 托架預(yù)壓

0#塊兩個(gè)墩之間的托架采用“鋼絞線配合千斤頂模擬施加力”的方式在托架第二層桁架頂進(jìn)行預(yù)先施壓，這種預(yù)壓方法的原理是通過托架上的千斤頂施加壓力傳遞到托架的預(yù)埋鋼絞線的方式來實(shí)現(xiàn)預(yù)壓。0#塊懸臂端的托架采用鋼筋及型鋼等重載進(jìn)行堆載預(yù)壓。

為消除托架非彈性變形的影響，在預(yù)壓前，應(yīng)先計(jì)算托架的可能彈性變形量，然后再檢驗(yàn)其強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性，以防在澆注過程中因支架的不穩(wěn)定而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。同時(shí)，通過預(yù)壓也能夠檢驗(yàn)托架施工安全性，確保托架在使用時(shí)保證安全性。在托架搭設(shè)完畢后進(jìn)行預(yù)壓，通過對(duì)預(yù)壓的數(shù)據(jù)處理，來確定托架的彈性變形量，進(jìn)而對(duì)安裝模板時(shí)提供預(yù)抬量。

3.3 模板工程

模板工程包括底模、內(nèi)膜、外側(cè)模和封端模。要求架立后的模板具有一定的強(qiáng)度，剛度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，撓度及變形誤差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求，外形尺寸與圖紙相差在允許的范圍內(nèi)。模板內(nèi)部應(yīng)平整潔凈，裝拆方便。

模板安裝順序?yàn)椋旱啄Ｍ鈧?cè)模及翼緣模內(nèi)模封端模。脫模順序與安裝順序相反。

3.3.1 底模

底模分為2種，1種為兩墩之間的部分，倒角采用墩身內(nèi)模倒角模板改裝，中間部分為大塊竹膠板，次肋由9×15cm的方木及20號(hào)槽鋼鋼桁架。方木間距為@=20cm，槽鋼間距腹板范圍@=20cm，箱梁底板范圍@=60cm，竹膠板厚度為18mm。另1種為懸臂端部分，倒角采用墩身內(nèi)模倒角模板改裝，再連接1塊鋼模板，次肋為雙肢20號(hào)槽鋼鋼桁架，槽鋼間距腹板范圍@=40cm，箱梁底板范圍@=80cm。

3.3.2 外側(cè)模及翼緣模

外側(cè)模及翼緣模應(yīng)為鋼模板，鋼板厚6mm，水平次肋排列順序?yàn)?@300mm，豎向主肋排列順序?yàn)?×12@900mm。外模與內(nèi)模之間用A20對(duì)拉螺紋鋼筋加固，模板底模固定在分配梁上。

3.3.3 內(nèi)模

內(nèi)模采用木模，豎向用背100×150mm方木做次肋，水平向用2×14號(hào)方鋼作主肋，采用A20對(duì)拉螺紋鋼筋加固，內(nèi)頂模以底板架設(shè)的腳手架支撐，腳手架與內(nèi)模之間用頂托作可調(diào)節(jié)裝卸裝置。倒角模、壓腳模、人洞模采用木模板。

3.3.4 封端模

箱梁外伸鋼筋及管道數(shù)量較多，封端模采用6mm厚鋼板分塊制作安裝，以便于拆除。預(yù)應(yīng)力管道處鋼模板應(yīng)割孔，并用短鋼筋與外伸鋼筋焊接固定以保持管道位置。

模板的拼接縫下面，應(yīng)鋪設(shè)膠帶，縫隙中間應(yīng)塞滿海綿條保證澆筑過程不發(fā)生側(cè)漏，表面用膩?zhàn)庸纹?、打光，橫縫下須搭設(shè)木橫檔。竹膠板與槽鋼采用平頭螺栓連接固定，在面板側(cè)采用膩?zhàn)訉⑵筋^螺栓凹槽補(bǔ)平，保證模板的平整度。側(cè)模與底模之間采取“幫包底”，在底模板側(cè)邊貼一層海棉條，以防止底口處漏漿。模板及模板支撐體系應(yīng)保持穩(wěn)定，不得松動(dòng)或下沉。模板體系擱置在支架體系上，分兩次立模，第一次為底、腹板，第二次為頂板，立模時(shí)應(yīng)留設(shè)預(yù)應(yīng)力張拉孔、工作孔。

3.4 鋼筋及內(nèi)置波紋管安裝工程

3.4.1 鋼筋加工

鋼筋及其加工半成品存放應(yīng)按種類、型號(hào)分類堆存，半成品鋼筋有運(yùn)輸車運(yùn)輸、塔吊吊至安裝地點(diǎn)。鋼筋安裝分兩次，先安裝底部板、橫梁及腹板的鋼筋，安裝完畢后再安裝頂板及翼板，預(yù)留孔處的鋼筋，在施工接縫處應(yīng)預(yù)留鋼筋接頭，裝好波紋管，每隔一定位置應(yīng)設(shè)置排氣孔。

鋼筋綁扎應(yīng)符合設(shè)計(jì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼筋表面應(yīng)保持潔凈，不得有鐵銹、油漬等污垢。鋼筋彎曲成型后，不得有裂紋、鱗落或斷裂等現(xiàn)象。鋼筋綁扎前，應(yīng)先在模板上先按圖紙放樣定位。綁扎完成后的鐵絲必須扎緊，不得松動(dòng)或移位等，成型后的鋼筋骨架必須牢固穩(wěn)定。

3.4.2 波紋管及錨具安裝

鋼筋綁扎的同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)位置預(yù)應(yīng)力波紋管及錨墊板安裝、定位。

預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔道的高度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求焊定位框，定位框采用φ8鋼筋，做成井字的形狀，定位框在直線部分每隔60cm設(shè)置一道，在曲線部分每隔40cm設(shè)置一道。采用縮節(jié)接頭，并用電工膠帶做好密封處理。在進(jìn)行波紋管定位作業(yè)時(shí)，首先應(yīng)先檢查所要預(yù)埋錨墊板的位置、尺寸必須要準(zhǔn)確，并且保持錨墊板與波紋管孔道互相垂直，錨墊板的錨孔中心要對(duì)準(zhǔn)管道中心位置。錨墊板后期需要壓漿的圓孔應(yīng)先塞滿棉絲，防止壓漿孔漏漿而出現(xiàn)堵塞。鋼絞線采用砂輪切割機(jī)進(jìn)行切割，嚴(yán)禁用電焊機(jī)接觸鋼絞線。在焊接底板或翼板鋼筋時(shí)，應(yīng)采取一些措施（如墊濕土工布）以保證模板不被燒壞。鋼筋墊塊須均勻放置，密度適中，砼墊塊采用半圓型狀，在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)與采用同一批次混凝土統(tǒng)一制作，既能確保墊塊厚度又能減少與箱梁砼的色差。

砼澆筑前應(yīng)先穿芯管，檢查波紋管是否有損壞和縫隙，保證波紋官不漏漿，在澆筑砼時(shí)，不斷來回移動(dòng)芯管，以利預(yù)應(yīng)力束管道暢通。

3.5 混凝土工程施工

澆筑前，對(duì)支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等進(jìn)行全面檢查。0#塊混凝土施工采用泵送的方式進(jìn)行澆筑，澆筑應(yīng)從底部到頂部依次澆筑，先澆筑底板和腹板部分，再澆筑頂板部分的混凝土。由于0#塊較高，進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，在內(nèi)模板上的不同位置應(yīng)開設(shè)窗口，以滿足混凝土澆筑自由高度及振搗要求。澆筑應(yīng)從兩邊向中間對(duì)稱、均衡的澆筑，兩側(cè)混凝土高差不宜超過50cm。

澆筑混凝土?xí)r注意支架的受力均勻，應(yīng)由兩懸臂端對(duì)稱向中間澆筑，在橫梁位置合攏;以防止出現(xiàn)沉降裂縫。澆筑兩頭時(shí)，要認(rèn)真控制澆注混凝土量，不要使兩頭混凝土量懸殊過大，產(chǎn)生不利的情況[2]。

砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的90%時(shí)，拆除端模，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉、壓漿。待壓漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，拆除剩余模板。

3.6 預(yù)應(yīng)力施工

箱梁變截面部分采用縱向、橫向和豎向的三向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)?？v向預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用兩端張拉的方式;豎向預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用二次張拉的施工工藝，并配備二次張拉專用的工作錨具，一端固定，一端張拉;頂板部分的橫向預(yù)應(yīng)力束采用單側(cè)交錯(cuò)張拉的施工工藝。橫向和豎向預(yù)應(yīng)力須在縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉完成后隔兩到三個(gè)梁段再進(jìn)行張拉施工。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋也要進(jìn)行二次張拉，且第二次張拉應(yīng)在第一次張拉完成三個(gè)梁段后再進(jìn)行。

①張拉采用應(yīng)力、伸長值兩個(gè)指標(biāo)作為控制參數(shù)，張拉過程中，當(dāng)張拉實(shí)際伸長量與理論伸量有差別，且超過±6%時(shí)，應(yīng)立即停止張拉作業(yè)，待技術(shù)人員查明原因、采取相關(guān)措施并解決問題后再進(jìn)行張拉。

滑、斷絲的處理措施：在鋼絞線進(jìn)行張拉的過程中，若發(fā)現(xiàn)有滑絲、斷絲等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)作好記錄，查明原因。若滑絲、斷絲的數(shù)量超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)停止作業(yè)，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查并分析原因后重新?lián)Q束。

②采用YCW-500型千斤頂，進(jìn)行兩端對(duì)稱張拉時(shí)，兩端張拉技術(shù)人員應(yīng)采用對(duì)講機(jī)保持隨時(shí)聯(lián)系，根據(jù)張拉進(jìn)程報(bào)告千斤頂壓力讀數(shù)和鋼絞線伸長量，保持兩端千斤頂油壓上升速度一致，盡量保持兩端張拉長度的一致。錨固時(shí)，一端先進(jìn)行錨固，然后看另一端千斤頂油壓表讀數(shù)與先期錨固千斤頂油壓讀數(shù)是否一致，若油壓下降應(yīng)給油補(bǔ)足壓力，再行錨固，張拉要對(duì)稱進(jìn)行。

4 ?質(zhì)量保證措施

為控制施工質(zhì)量，采取如下措施：

①由試驗(yàn)室負(fù)責(zé)砂石料、鋼筋接頭等原材料試驗(yàn)、鋼筋拉伸抗彎試驗(yàn)、砼的配合比使用性能、強(qiáng)度、彈性模量試驗(yàn)，張拉設(shè)備的經(jīng)常性校驗(yàn)和標(biāo)定。在監(jiān)理工程師的指導(dǎo)下，嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定開展測(cè)試項(xiàng)目。

②加強(qiáng)控制測(cè)量，保證測(cè)設(shè)標(biāo)高、線性精度，保持放樣的準(zhǔn)確性。

③拌合站應(yīng)采取物料計(jì)量自動(dòng)設(shè)備，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)砼配合比配制砼，杜絕砼自身開裂。

④嚴(yán)格把關(guān)，加強(qiáng)對(duì)模板、支架、鋼筋、預(yù)應(yīng)力、砼澆筑、張拉、壓漿等各工序的質(zhì)量控制，以工序質(zhì)量保證整體工程質(zhì)量。

⑤接縫的處理方法是在砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%時(shí)按規(guī)范要求對(duì)接觸面的混凝土進(jìn)行鑿毛處理，鑿毛處的混凝土渣應(yīng)清理干凈，確保露出出新鮮砼面后才能接灌砼。

⑥嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力筋的位置和張拉力，保證梁體的實(shí)際受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)一致，避免由于梁內(nèi)力不合理而導(dǎo)致混凝土的開裂。施工過程中，預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置按相對(duì)高程控制，張拉作業(yè)采用應(yīng)力、伸長量雙重指標(biāo)控制[3]。

5 ?結(jié)語

懸臂現(xiàn)澆箱梁0#塊托架施工技術(shù)較為成熟，在施工過程中應(yīng)注意把控各個(gè)細(xì)節(jié)，確保托架計(jì)算準(zhǔn)確無誤，各個(gè)施工過程均應(yīng)按上述要求把控。通過對(duì)列斜溝大橋0#塊的施工經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)體會(huì)到0#塊施工的重要性及技術(shù)上的難度，工作中必須小心謹(jǐn)慎，每一個(gè)小細(xì)節(jié)都必須嚴(yán)格控制，認(rèn)真檢查、落實(shí)各項(xiàng)控制指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔志剛.100m懸澆箱梁施工工藝的改進(jìn)措施[J].山西建筑，2008（22）：129-131.

[2]徐錫用，李春宏.大跨徑懸澆箱梁澆筑技術(shù)與質(zhì)量控制[J].公路與汽運(yùn)，2013（04）：197-199.

[3]沈輝.淺談懸澆箱梁0#塊施工方案及控制要點(diǎn)[J].江蘇科技信息，2014（10）：71-72.