樂山至沙灣城際生態(tài)大道一號橋連續(xù)梁施工技術(shù)

曹輝，蔡偉

（中國水利水電第七工程局有限公司，成都610213）

1 工程概述

樂山至沙灣城際生態(tài)大道為城市主干路，道路標準斷面寬20.5m/22.5m，雙向4 車道，全長20.393km。其中，生態(tài)河一號橋位于樂山市市中區(qū)滟瀾洲附近，全長506m。該橋兩端橋跨布置均為9×20m 簡支小箱梁，中部第10 跨～第12 跨采用37m+66m+37m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)梁，總長140m。連續(xù)梁采用單箱三室箱梁、斜腹板、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。箱梁與主墩相接的根部梁高為4.0m，跨中及邊跨現(xiàn)澆段梁高2.0m，梁底曲線按1.8 次拋物線變化，頂板厚為28cm，主跨底板厚由根部50cm 變化為28cm。

2 關(guān)鍵工序施工技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)處理

該橋樁基、系梁、墩柱施工完成后，原施工筑島平臺經(jīng)過一個汛期的浸泡之后，面層已凹凸不平。施工時，采用ZL50 裝載機平整，局部砂石料不足的地段采用就近河道內(nèi)取級配連續(xù)性較好的砂礫料，通過振動碾分層碾壓密實。接著采用C20混凝土整體硬化，厚度20cm，兩側(cè)各超出翼板外邊緣2m，以滿足施工操作空間。為充分考慮基礎(chǔ)面層排水，基礎(chǔ)硬化時適當進行了放坡，并在周邊外緣設(shè)置截排水溝和集水坑，采用水泵進行抽排。

2.2 支架設(shè)計與搭設(shè)支架

搭設(shè)前，先在整體基礎(chǔ)上每隔10m 測設(shè)一個控制點，然后用墨線畫出各立柱支點的網(wǎng)格線，依據(jù)網(wǎng)點搭設(shè)支架立柱，確保立柱位置準確。為保證支架的強度及整體穩(wěn)定性，支架采用四體品字形雙層結(jié)構(gòu)排列，架管縱橫交叉連結(jié)，橫向、縱向和水平向采用扣件式鋼管設(shè)置剪刀撐。支架經(jīng)過驗算，最終搭設(shè)方案如下：

1）支架采用φ48mm×3.5mm 鋼管（A3 鋼），立桿頂端設(shè)可調(diào)頂托；

2）中橫梁、腹板（距中墩11.5m 范圍內(nèi)）支架立桿縱距采用60cm，橫距30cm；距中墩11.5m 范圍內(nèi)底板支架立桿縱距采用60cm，橫距90cm；

3）端橫梁及其余腹板處、底板及翼緣板處立桿縱距90cm，橫距分別為30cm、120cm；4）步距均為120cm，掃地桿距離地面30cm；

5）鋼管支架縱橫向每間隔4～6 排設(shè)置剪刀式斜撐，支架高度＞5m 時，頂端和底部設(shè)置水平剪刀撐，中部水平剪刀撐設(shè)置≤5m；剪刀撐與地面夾角為45°～60°，頂部與封頂桿連接，底部與掃地桿連接，中間與立桿或水平桿交點用扣件連接，確保支架整體穩(wěn)定；

6）頂托上布置橫向分配梁，橫向分配梁采用I10工字鋼；底模采用18mm 厚優(yōu)質(zhì)竹膠板，縱向采用10cm×10cm 方木。

2.3 支架預(yù)壓

為驗證支架的強度、剛度和穩(wěn)定性，消除支架節(jié)點縫隙產(chǎn)生的非彈性變形并實測支架系統(tǒng)的彈性形變，并為施工預(yù)拱度提供可靠的參數(shù)，施工前對支架實施了預(yù)壓。預(yù)壓施工流程為：支架驗收→標高測量→砂袋+鋼筋就位→加載60%→沉降變形觀測→加載80%→沉降變形觀測→加載100%→沉降變形觀測→加載120%→沉降變形觀測→表面覆蓋→卸載→變形觀測→標高調(diào)整。

2.3.1 試壓測點布置

由于連續(xù)梁為對稱結(jié)構(gòu)，施工時以連續(xù)梁第10 跨（邊跨）為準進行試壓，其余跨段參照此跨的試壓分析數(shù)據(jù)執(zhí)行。試壓前在第10 跨縱向布置10 個試壓區(qū)（見圖1），橫向中橫梁、端橫梁設(shè)2 個觀測點，在1/4 跨、1/2 跨、3/4 跨腹板及底板位置設(shè)置沉降觀測點，每個斷面設(shè)置7 個監(jiān)測點。

圖1 生態(tài)河一號橋連續(xù)梁第10 跨試壓區(qū)域分區(qū)圖

2.3.2 試壓觀測數(shù)據(jù)分析

在整個加載過程中，每施加一級荷載，觀測并記錄一次。每級加載完成后先停止下一級加載，并每間隔12h 對支架進行一次監(jiān)測，當支架頂部監(jiān)測點12h 的沉降量平均值＜2mm時才進行下一級加載[1]。試壓觀測數(shù)據(jù)如表1 所示。

本次試壓真實模擬了混凝土施工過程，根據(jù)現(xiàn)場實測結(jié)果和數(shù)據(jù)分析，本次試壓支架沉降較小，非彈性變形無較大變化，支架及基礎(chǔ)牢固穩(wěn)定，表明設(shè)計支架安全可靠，滿足施工要求。按照試壓成果得出的數(shù)據(jù)，對后續(xù)兩跨進行了同樣的加載方法，支架變形均滿足設(shè)計要求。

表1 試壓觀測數(shù)據(jù)處理表

3 混凝土澆筑

連續(xù)梁設(shè)計為C55 混凝土，總方量為3080m3，澆筑縱向長度140m?？紤]到混凝土澆筑作業(yè)面大、方量大、澆筑難度大，一次性澆筑質(zhì)量風(fēng)險較高，經(jīng)五方責(zé)任主體協(xié)商一致，共分2 次澆筑完成，第一次澆筑底板和腹板，第二次澆筑頂板。

2 次混凝土澆筑順序均為兩主墩向兩端澆筑的順序進行。每次澆筑時，在連續(xù)梁兩端和中間各布置1 臺46m 臂長泵車，由中部先澆筑2 車后再兩端同時澆筑，以保證支架受力穩(wěn)定。連續(xù)梁混凝土在縱斷面上分段分層澆筑完畢，分層厚度≤30cm。振搗作業(yè)選用經(jīng)驗豐富的混凝土工操作，防止漏振或過振。

對于澆筑較難的腹板位置，采取底板澆筑預(yù)沉的方法，即底板混凝土澆筑1～2h 預(yù)沉量穩(wěn)定后才開始用小振搗棒腹板位置的混凝土澆筑并斜層振搗。兩側(cè)腹板混凝土澆筑同步進行，以保持模板受力均衡。每層混凝土澆筑厚度≤50cm，且及時振搗密實，尤其是邊角部分，以防澆筑腹板混凝土?xí)r翻漿、跑漿。腹板混凝土澆筑到連續(xù)梁上倒角為止，工人將倒角混凝土抹平，保證接茬面、線及倒角等順直、平順，確保第二次混凝土澆筑外觀質(zhì)量得到控制。

4 預(yù)應(yīng)力張拉

該橋連續(xù)梁澆筑完成19d、同條件養(yǎng)護試塊強度達到52.2MPa 時開始進行預(yù)應(yīng)力張拉。張拉施工時，以應(yīng)力控制為主，以伸長量進行校核，實際伸長量與理論伸長量偏差力求控制在±6%以內(nèi)，初始拉應(yīng)力均為設(shè)計張拉噸位的10%。

4.1 張拉順序

該橋連續(xù)梁張拉量較大，采取先橫梁，其次縱向，最后進行橋面橫向張拉的施工順序。

1）橫梁：先中橫梁再邊橫梁張拉，單根梁從下向上對稱交替兩端張拉。

2）腹板縱向：先長后短，對稱交替兩端張拉。

3）橋面橫向：從跨中向兩側(cè)對稱交替單端張拉。

張拉程序為：0→初應(yīng)力（10%σcon、伸長值標記）→σcon（持荷5min 后錨固、測量伸長值）→回油。其中，σcon為張拉控制應(yīng)力，靜停時如油表值下降須補油。

4.2 張拉質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力張拉工序?qū)訇P(guān)鍵工序，也屬重要隱蔽工程，張拉施工時，從以下幾個方面進行質(zhì)量控制：

1）安排現(xiàn)場技術(shù)員全程旁站、自檢并及時填寫張拉記錄。質(zhì)檢員對張拉程序、張拉順序、張拉力值、靜停、伸長值、斷絲滑絲等進行監(jiān)督性的旁站檢查。

2）采用兩端同步、對稱張拉，張拉過程中保持兩端的伸長量基本一致。如一端油泵過快另一端油泵較慢就讓油泵快的一端先停一下再啟動；加強兩端之間的協(xié)調(diào)，確保操作指令清晰，預(yù)施應(yīng)力值以油表讀數(shù)為主，鋼絞線伸長值作校核，同一束兩端伸長值大致相等，實際伸長值與理論伸長值之差控制在6%以內(nèi)。

3）張拉具體相關(guān)參數(shù)由工程技術(shù)部根據(jù)每次千斤頂校正后數(shù)據(jù)和所用每批鋼絞線的彈模分別計算各階段張拉油表讀數(shù)和伸長值，并以張拉通知單的形式下發(fā)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。根據(jù)張拉記錄分析張拉產(chǎn)生的效果是否滿足設(shè)計要求，做到及時糾偏。

4.3 張拉成果分析

表2 為生態(tài)河一號橋連續(xù)梁腹板縱向鋼束張拉成果展示。

表2 生態(tài)河一號橋連續(xù)梁腹板縱向鋼束張拉成果表

由表2 得，各階段張拉力控制后的最終伸長偏差均在6%范圍內(nèi)，滿足設(shè)計要求。

5 結(jié)語

依托枯水期河水流量小和前期已形成的砂卵石施工平臺，本工程連續(xù)梁滿堂架整體現(xiàn)澆施工方案得以順利實施。施工過程中，通過認真細致開展對關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制，該橋連續(xù)梁整體結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量好、觀感質(zhì)量滿足設(shè)計要求，達到了預(yù)期效果，縮短工期的同時，節(jié)約了工程成本。