特大橋原位現(xiàn)澆槽型梁施工技術(shù)

趙瑞君

(中鐵十六局集團第四工程有限公司，北京 101400)

近年來基建規(guī)模持續(xù)擴大，越來越多的大橋、特大橋涌現(xiàn)出來，橋梁現(xiàn)澆槽型梁的施工問題一直是該類大橋施工關(guān)注的熱點。周偉明[1]結(jié)合實際大橋施工案例，介紹了一種新型的槽型梁施工結(jié)構(gòu)，同時通過該新型槽型梁施工工藝和施工流程的總結(jié)，對相適應(yīng)的支架體系施工進行了介紹。梁月勝[2]總結(jié)了在上跨重要道路施工時，受限高、道路交通疏解等限制條件下的槽型梁施工方法。于波[3]對30m 以上雙線槽型梁支架現(xiàn)澆施工工藝及變形監(jiān)測等進行相關(guān)總結(jié)，積累了類似施工經(jīng)驗。李海峰[4]采用數(shù)值模擬軟件分析了簡支槽型梁大體積混凝土澆筑過程中的溫度變化規(guī)律，為確定澆筑過程總槽型梁的最大溫度、最大拉應(yīng)力的數(shù)值及出現(xiàn)部位提供了參考，有利于指導現(xiàn)場施工。施曙東[5]介紹了雙線槽型梁預架設(shè)施工工法，分別從施工難度、施工經(jīng)濟效益、施工條件和對周邊環(huán)境的影響進行了不同層次的分析。王輔圣[6]結(jié)合華能巢湖施工現(xiàn)場案例，詳細介紹了皋河大橋水上現(xiàn)澆槽型梁施工的支架受力分析。王磊[7]認為槽型梁能夠解決一般梁體施工常遇到的限界不足的問題，但是為了保證其施工安全，現(xiàn)澆施工的支架質(zhì)量必須要高度重視。李鵬[8]結(jié)合現(xiàn)場施工情況，指出槽型梁施工時的重點注意事項和關(guān)鍵工藝。

上述文獻分別從不同角度對槽型梁的施工等問題進行了探討，但是由于工程情況的特殊性，很難單一的復制其他工程的成功經(jīng)驗用于另一個工程。本文結(jié)合新開河特大橋施工案例，對現(xiàn)澆槽型梁的重點施工環(huán)節(jié)等相關(guān)內(nèi)容進行歸納總結(jié)，為后期同類工程施工提供一定的參考案例。

1 工程概況

新開河特大橋位于長江右岸，為跨越城防堤、新開河而設(shè)，本橋跨越城防堤和新開河，如圖1 所示，簡支槽形梁全長32.6m，計算跨度取31.1m，主梁采用直腹板截面，梁體的底部寬度為7.2m，槽形結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)凈寬度為5.87m。

圖1 梁端結(jié)構(gòu)示意圖

新開河特大橋現(xiàn)澆槽型梁采用原位現(xiàn)澆，預應(yīng)力張拉受操作空間影響，施工難度大，墩頂張拉屬高空作業(yè)安全風險高。目前現(xiàn)澆槽型梁實際施工時間只有5 個半月，工期壓力大。

2 施工方案

根據(jù)簡支槽形梁結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，結(jié)合地質(zhì)、地形條件及當?shù)亟ㄖ┕げ牧鲜袌?，本工程施工采?60 盤扣支架施工，設(shè)置剪刀撐，支架搭設(shè)高度2～7m；支架底部換填碎石分層壓實，頂面用C20 混凝土硬化；底模采用竹膠板，腹板采用定性鋼模板；梁體采用C55 混凝土；梁體采用縱向、橫向雙向預應(yīng)力[9]；支座采用球型鋼支座。

2.1 支架施工

1）地基處理 根據(jù)本項目橋梁情況，地基處理跨度設(shè)為7.2m，同時考慮到施工安全的需要，兩側(cè)各加寬1.9m，總加固寬度為11m。長度按照槽型梁施工所需的范圍進行處理。在支架施工前應(yīng)先用挖掘機將表層樹根、草皮挖除，清除表層雜物，對地基面層進行碾壓處理，提高地基承載力，減小地基變形。然后在碾壓處理后的地基上填筑30cm 厚的碎石，碎石攤平后作2%的橫向坡碾壓成型（圖2）。地基處理后，地基承載力必須大于80kPa。

圖2 地基處理示意圖

2）支架安裝與預壓 支架按照底座、立桿、水平桿、斜桿等順序打設(shè)，搭設(shè)時確保施工質(zhì)量和安全。支架投入使用前必須經(jīng)過靜載預壓試驗，以便消除不必要的邊線和保障承載力滿足要求。根據(jù)靜載預壓情況，確定槽型梁混凝土澆筑時的施工順序、施工條件，根據(jù)試驗情況預留合理的變形量，確保支架投入使用后的安全和梁體澆筑后的質(zhì)量。本項目根據(jù)施工圖紙，結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，考慮到梁體的整體結(jié)構(gòu)形式，靜載預壓試驗過程中，在梁段2m 范圍內(nèi)且支撐在墩頂上的支架，加載時不考慮其提供的承載力。通過計算，本項目32m 長的槽型梁施工時支架受到的最大施工荷載為570t，預壓荷載為627t。支架使用前在現(xiàn)場做靜載預壓試驗，通過模擬支架在梁體混凝土施工過程中的加載來分析、驗證支架及其附屬結(jié)構(gòu)的彈性變形，消除其非彈性變形，檢驗支架的安全性，計算施工荷載作用下的彈性變形。以此來指導混凝土分層澆筑的順序，以確保支架在投入使用后能正常工作和安全使用。

2.2 支座安裝

1）支座布置 本項目橋梁支座根據(jù)設(shè)計采用TJQZ 的球形鋼支座（圖3），支座的安裝施工嚴格按照相應(yīng)的規(guī)范要求進行。

圖3 支座布置圖

2）支座安裝灌漿施工 支座安裝之前，需要在不松動連接螺栓的情況下嚴格檢查每個支座的連接情況是否良好。符合安裝要求的支座單獨放置，然后鑿毛支座墊石的表面，清除各類雜物，為支座安裝提供良好的接觸界面。用鋼楔塊楔入支座四角，找平支座，并將支座底面調(diào)整到設(shè)計標高，在支座底面與支承墊石之間留出20～30mm 空隙，安裝灌漿用模板[10]。在支座灌注完砂漿后2h 拆除支座固定裝置，使支座正?；顒樱▓D4）。

圖4 支座重力灌漿圖

2.3 混凝土施工

混凝土基本要求：①混凝土強度等級為C55；②水泥：采用P042.5 水泥；③粗骨料：含泥量≤0.5%，針片狀含量≤8%的級配石子。碎石母材強度不小于110MPa；④細骨料：中粗砂，含泥量≤1%；⑤外加劑采用聚羧酸高效減水劑；⑥粉煤灰及各種外摻料必須經(jīng)過檢驗符合質(zhì)量要求；⑦每灌攪拌時間不小于120s。

混凝土的澆筑質(zhì)量是保證橋梁后期運營的關(guān)鍵，采用2 臺大型泵車泵送澆筑，混凝土澆筑時應(yīng)確保連續(xù)性，爭取一次澆筑完成。

澆筑混凝土之前，要提前預留同條件養(yǎng)護試塊并進行混凝土溫度監(jiān)測，確保入模溫度符合大體積混凝土澆筑的相關(guān)要求。

澆筑時在整個平截面內(nèi)采用水平分層連續(xù)推進的方式進行，澆筑層厚度控制在30cm 以內(nèi)，間隙時間不得超過90min，不得隨意留置施工縫[11]。

2.4 預應(yīng)力施工

考慮到主梁的預應(yīng)力鋼筋雙向布設(shè)，且鋼筋管道密集交叉，因此局部調(diào)整鋼筋和管道是槽型梁施工時控制預應(yīng)力鋼筋的關(guān)鍵。本項目的調(diào)整原則是首先調(diào)整受力較小的普通鋼筋，然后不得已再調(diào)整預應(yīng)力鋼筋，盡力保證管道的位置固定不動。梁體的混凝土澆筑施工時要控制好振搗質(zhì)量和速度，確保梁體混凝土的密實性。

縱向預應(yīng)力鋼筋的管道采用金屬波紋管，直徑根據(jù)不同鋼筋直徑和張拉需要分別采用?55mm、?80mm 等型號。張拉采用兩端同步施工的方式進行，橫向的預應(yīng)力鋼筋采用緩粘結(jié)預應(yīng)力鋼絞線組合而成，張拉方式為一端張拉，兩端交錯施工。

3 結(jié)語

特大橋原位現(xiàn)澆槽型梁施工工期緊、難度大，施工質(zhì)量要求高，文章結(jié)合新開河特大橋現(xiàn)澆槽型梁施工案例，對現(xiàn)澆槽型梁的支架設(shè)計、施工、預壓，支座安裝及灌漿，混凝土澆筑及預應(yīng)力施工要點進行詳細闡述，對施工工藝和施工流程進行了細致總結(jié)，可以為類似工程施工提供詳細的參考材料。