連續(xù)剛構(gòu)梁懸臂法施工質(zhì)量控制探析

張世雷

摘要：連續(xù)剛構(gòu)梁懸臂法施工技術(shù)在高速發(fā)展的基礎(chǔ)建設(shè)中，已日趨成熟。利用掛籃作為施工平臺(tái)，對(duì)稱(chēng)、平衡連續(xù)澆筑混凝土.本文結(jié)合47+88+47連續(xù)剛構(gòu)梁公路跨線大橋?qū)嵗?，探討全幅單箱三室的混凝土施工質(zhì)量控制，分析施工中的質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防措施.以期為今后同類(lèi)施工提供參考建議。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)梁、懸臂法，質(zhì)量

一.工程概況：

大橋中心里程 K20+744/K20+724，全橋長(zhǎng)910m。橋梁于 K20+900～K20+988 處跨越高速公路與國(guó)道，雙向4車(chē)道，14#～17#墩上部結(jié)構(gòu)采用（47+88+47）m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土懸臂澆筑連續(xù)箱梁施工。懸臂梁段長(zhǎng)分為 3m、3.5m 和 4.0m共三個(gè)變化塊段，合龍段長(zhǎng) 3m。共有 44 個(gè)懸灌梁段，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng) 4.5m，0#塊10米，混凝土為 652.7m3。

（47+88+47）m 連續(xù)剛構(gòu)梁上跨高速公路與國(guó)道，菱形掛籃懸臂現(xiàn)澆。連續(xù)剛構(gòu)梁平面位于半徑為800m的平曲線上。

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)梁體為單箱三室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。 箱梁頂寬 24.5m， 底寬 21.5m， 懸臂長(zhǎng) 1.5m， 其中連續(xù)剛構(gòu)大樁號(hào)處邊跨右側(cè)懸臂從 k20+983 處開(kāi)始加寬，最大加寬值為 186.8cm。合龍段處箱梁中心高度為2.5m，頂板厚 0.3m、底板厚 0.3m; 箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8 次拋物線變化，跨度為47+88+47m。

連續(xù)剛構(gòu)梁設(shè)縱向、橫向和豎向三種預(yù)應(yīng)力?？v向、橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線，豎向預(yù)應(yīng)力采用無(wú)粘結(jié)低松弛預(yù)應(yīng)力鋼棒。

二、0#塊的施工質(zhì)量與控制

2.1、 托架預(yù)壓

0#塊高5.5m，長(zhǎng)10m，底板寬 21.5m，頂板寬 25.5m;C50混凝土，橋面橫坡4.0%，縱坡2.03%，兩側(cè)高差近1米。

0#塊采用托架法施工，現(xiàn)澆托架設(shè)計(jì)為三角結(jié)構(gòu)，采用預(yù)留孔+牛腿對(duì)拉形式錨固.

0#塊混凝土在澆筑施工前，對(duì)托架進(jìn)行模擬荷載預(yù)壓，消除托架的塑性變形，并驗(yàn)證托架系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，提供準(zhǔn)確的立模標(biāo)高。在預(yù)壓時(shí)須嚴(yán)格執(zhí)行荷載的分級(jí)加載、卸載和觀測(cè)時(shí)間間隔。

由于縱坡坡度較大，坡度由調(diào)坡支架實(shí)現(xiàn)。為此，須保證調(diào)坡支架制作的準(zhǔn)確度.

2.2、0#塊澆筑

0#塊是連續(xù)剛構(gòu)梁關(guān)鍵梁段，本橋采取一次澆筑成型，機(jī)制砂混凝土，通過(guò)把控原材料質(zhì)量，選擇高性能外加劑，根據(jù)氣候條件，原材料質(zhì)量的變化，及時(shí)調(diào)整混凝土施工配合比，始終保持混凝土有良好的和易性。

0#塊混凝土的澆筑采用兩臺(tái)地泵輸送混凝土，泵送高度53米.澆筑時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土拌和物的坍落度和坍損.在本橋的施工中，由于泵送高度較高，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，坍落度保持在210左右，隨氣候的變化，適時(shí)做出調(diào)整，施工中此范圍內(nèi)的坍落度，能很好地保證泵送工作連續(xù)性，堵管現(xiàn)象很少發(fā)生，較好地完成了0#塊和后續(xù)梁段的澆筑工作。

0#澆筑時(shí)混凝土分段分層進(jìn)行，層厚不超過(guò)30cm.腹板內(nèi)多點(diǎn)布設(shè)串筒，以確?；炷另樌斔椭翝仓课?，澆筑時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)振搗管理，避免漏振、過(guò)振或振搗不足，避免造成混凝土表面蜂窩、麻面。

0#塊澆筑完成后，使混凝土保持和維持一個(gè)潮濕的環(huán)境，創(chuàng)造一個(gè)適宜的養(yǎng)護(hù)環(huán)境，促使混凝土水化熱反應(yīng)充分進(jìn)行，在規(guī)定齡期內(nèi)，使混凝土強(qiáng)度、彈性模量等技術(shù)性能指標(biāo)得以充分實(shí)現(xiàn)。

為滿足混凝土溫度、濕度、齡期等養(yǎng)護(hù)要素的要求。養(yǎng)護(hù)時(shí)，在頂板、底板表面覆蓋土工布，表面灑水，保持混凝土表面濕潤(rùn)，腹板模板、頂板底部模板采用帶模養(yǎng)護(hù)，即采取可移動(dòng)養(yǎng)護(hù)噴水系統(tǒng)向腹板內(nèi)外模板表面灑水養(yǎng)護(hù)，保持模板表面濕潤(rùn)，不使混凝土表面水分流失，設(shè)計(jì)齡期內(nèi)，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，同養(yǎng)試塊抗壓強(qiáng)度、彈性模量，在本橋施工中96小時(shí)即可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%。

0#塊混凝土澆筑完成后，因墩柱高度較高，風(fēng)速大，須將橫隔板人?密封.防止因高處風(fēng)速過(guò)大，引起混凝土表面水分流失，混凝土內(nèi)外表面溫差過(guò)大、不均勻的收縮徐變使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

三、懸臂澆筑質(zhì)量控制

3.1 掛籃

主橋梁段從1號(hào)段至12號(hào)梁段，采用自錨式輕型菱形掛籃懸臂施工。

掛籃在初始安裝完成后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和變形試驗(yàn)，分級(jí)加載、卸載。通過(guò)加載試驗(yàn)測(cè)定掛籃的彈性變形和非彈性變形值，檢驗(yàn)各部件的連接情況，測(cè)定施工數(shù)據(jù)，為安裝掛籃預(yù)留沉落量提供依據(jù)

掛籃安裝完成之后分級(jí)預(yù)壓、卸載，測(cè)定掛籃與吊帶的實(shí)際變形，確保錨固、承重、提升、行走系統(tǒng)抗傾覆系數(shù)不小于2。

掛籃后錨預(yù)留孔的位置要準(zhǔn)確，特別是塊段長(zhǎng)度變化時(shí)，預(yù)留孔位置相應(yīng)的改變.防止因忽視塊段長(zhǎng)度變化，預(yù)留孔位置錯(cuò)誤或未設(shè)置，隨意在已澆筑頂板上鉆孔，改變結(jié)構(gòu)受力狀況。用作后錨桿的精軋螺紋鋼一定要垂直受力，不得受剪力，后錨桿使用一定節(jié)段后，需檢測(cè)桿件的受損情況，對(duì)受損的桿及時(shí)更換，保證施工安全。

軌道錨固精軋螺紋鋼受力長(zhǎng)度，根據(jù)掛籃行走反力需要，嚴(yán)格按計(jì)算好的的預(yù)埋長(zhǎng)度施工，連接器位置居中，使掛籃行走抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。

3.2 懸臂梁澆筑

懸澆梁段混凝土澆注時(shí)按底板、腹板、頂板順序分層澆筑，從懸臂端開(kāi)始向已澆梁段推進(jìn)澆筑，保持懸臂兩端對(duì)稱(chēng)、平衡.夏季應(yīng)避開(kāi)高溫時(shí)段澆筑，防止因高溫引起混凝土拌和物內(nèi)水分流失而影響混凝土工作性。

錯(cuò)臺(tái)、漏漿是懸臂施工中經(jīng)常面對(duì)的問(wèn)題，在本橋施工中，減少錯(cuò)臺(tái)、漏漿現(xiàn)象發(fā)生采取的措施就是，保持頂板底部?jī)?nèi)模與上一塊段頂板底部密帖、在內(nèi)模端頭處采取貼雙面膠與已澆梁段密貼等措施，使前后塊段平滑過(guò)渡，同時(shí)合理布置腹板的拉桿數(shù)量，緊固腹模板，使腹板模板與上一塊段密貼無(wú)縫隙，可以有效減少錯(cuò)臺(tái)、漏漿現(xiàn)象發(fā)生。

縱向預(yù)應(yīng)力短束、橫向預(yù)應(yīng)力扁形波紋管安裝時(shí)一定要防止水平和豎直急彎，嚴(yán)禁人踩和擠壓。預(yù)應(yīng)力管道接頭處不得有毛刺、卷邊、折角等現(xiàn)象，接頭處要封嚴(yán)，不得漏漿，澆筑混凝土后應(yīng)及時(shí)通孔清孔，發(fā)現(xiàn)阻塞及時(shí)處理。橫向預(yù)應(yīng)力管道固定端要封嚴(yán)，防止漏漿。

在安裝預(yù)應(yīng)力管道及進(jìn)行鋼筋安裝過(guò)程中，應(yīng)注意不得損壞波紋管。施工時(shí)嚴(yán)格控制管道坐標(biāo)準(zhǔn)確，同時(shí)加強(qiáng)波紋管定位筋施工間距，特別是曲線段定位筋間距的控制，防止因定位筋間距過(guò)大，預(yù)應(yīng)力張拉施工使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，。

懸臂梁塊段的養(yǎng)護(hù)要及時(shí)跟進(jìn)，養(yǎng)護(hù)灑水根據(jù)氣候條件，確?；炷帘砻鏉駶?rùn)，腹板模板、頂板底部模板采取帶模灑水養(yǎng)護(hù)，鎖住混凝土表面水分，不使其蒸發(fā)，保持表面混凝土濕潤(rùn)，從而有效防止混凝土出現(xiàn)裂縫。

四、張拉、壓漿施工

預(yù)應(yīng)力施工分為縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力工程分為預(yù)應(yīng)力管道錨座預(yù)埋、張拉和壓漿三項(xiàng)主要內(nèi)容，項(xiàng)目包括頂板橫向預(yù)應(yīng)力、豎向預(yù)應(yīng)力鋼棒、腹板縱預(yù)應(yīng)力束、頂板縱向預(yù)應(yīng)力束，其中豎向預(yù)應(yīng)力采用二次張拉。

全橋采用智能張拉設(shè)備進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工，壓力表、張拉千斤頂?shù)扔?jì)量設(shè)備，按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)定。選用防震型壓力表，有效滿足了施工要求。張拉施工中，隨著懸臂梁的長(zhǎng)度加長(zhǎng)，預(yù)應(yīng)力施工中選取合適的初應(yīng)力比較重要，在懸臂梁長(zhǎng)度不斷加長(zhǎng)的情況下，面臨多次張拉，初應(yīng)力的取值要根據(jù)梁段長(zhǎng)度做出適時(shí)調(diào)整，使錨下應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

壓漿采用智能壓漿，在本橋壓漿施工中漿液比控制在0.26～0.27之間，初始流動(dòng)度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)在12～16s范圍，智能壓漿設(shè)備很好地保證了漿液配合比的準(zhǔn)確，穩(wěn)壓時(shí)間，保證了注漿飽滿度。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，單箱三室全斷面懸臂梁施工程度十分復(fù)雜，掛籃的安裝，錨固、行走都須同步進(jìn)行，確保掛籃始終處于安全的工作狀態(tài)。

單箱三室連續(xù)剛構(gòu)懸臂梁施工，對(duì)混凝土配合比、工作性，預(yù)應(yīng)力張拉，壓漿工作，對(duì)施工各方面技術(shù)都提出了更高的要求。

施工后的養(yǎng)護(hù)工作十分重要，緊抓養(yǎng)護(hù)措施，有力保障了后續(xù)的張拉、壓漿工序，對(duì)提升工程實(shí)體的內(nèi)在、外觀質(zhì)量十分重要，因此采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，在提升實(shí)體質(zhì)量時(shí)，也會(huì)同時(shí)加快施工進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉國(guó)昌. 現(xiàn)澆箱梁懸臂施工技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 工程與建設(shè)， 2021， 35（1）：2.

[2]張永輝. 跨線鐵路連續(xù)剛構(gòu)懸臂梁施工控制關(guān)鍵技術(shù)[J]. 中國(guó)水運(yùn)：下半月， 2011（7）：2.