大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工技術要點

王 雷

(中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津 301700)

0 前 言

現(xiàn)階段，我國的社會經(jīng)濟蓬勃增長，國內(nèi)的基礎建設工程獲得了良好的發(fā)展，在這個過程中，大跨度鐵路橋的建設水平也呈現(xiàn)出大幅度提升的趨勢，同時，行業(yè)管理規(guī)范對連續(xù)梁施工技術提出了更嚴格的技術要求。在這種嚴峻的局面下，施工人員必須充分掌握大跨度橋梁連續(xù)梁施工的方法與具體的施工流程，基于現(xiàn)代化施工管理理念，有效提升橋梁的整體建設水平[1]。

1 工程概況

新建鐵路松原至陶賴昭線STS-Ⅰ標段中，第二松花江特大橋為單線直線橋，本橋中心里程DK100+228.868?？缰骱降啦捎?48 m+4×80 m+48 m)剛構-連續(xù)梁，梁全長417.3 m，端支座處及邊跨直線段和跨中處梁高3.8 m，中支點處梁高6.8 m，梁底下緣按圓曲線變化，圓曲線半徑R=229.667 m，箱梁頂寬7.0 m，箱梁底寬4 m，在邊支座處1.3 m、中支座處3 m范圍內(nèi)加寬至5 m，梁體為單箱單室、變高度、變截面結構。箱梁兩側腹板與頂板、底板相交處均采用圓弧倒角過渡。

2 梁體線形的整體控制

整個連續(xù)梁施工過程中的施工難點主要集中在梁體的線形控制與各個節(jié)點高程控制上，假若梁體的線形與各個節(jié)點高程不統(tǒng)一，則會導致梁體外觀質(zhì)量差，并導致整個橋梁的受力情況發(fā)生變化。連續(xù)梁施工的過程中，梁身的拱度、標高以及受力情況都處于波動狀態(tài)，諸多方面的影響都會對梁體的指標造成影響，例如施工環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、混凝土彈性模量、施工工藝、合理偏差等。所以，在實際施工時必須及時掌握梁體結構的波動情況，合理調(diào)整施工技術參數(shù)，確保橋梁能夠正常交付使用。

實際施工過程中，必須保證橋梁整體結構的穩(wěn)定性與安全性，橋梁的線形寧可偏高也不能出現(xiàn)偏低，當然最好控制在合理的范圍內(nèi)。施工人員應該持續(xù)觀測梁體的波動情況，結合實際情況合理調(diào)整。利用先進的軟件對梁體檢測數(shù)據(jù)進行分析，將分析結果作為調(diào)整各個標段梁體標高的依據(jù)。此外，在正式施工時，施工人員應檢測橋梁的最大不利截面，確保各個標段梁體的標高以及內(nèi)力均在施工控制范圍以內(nèi)。

3 施工技術

3.1 懸澆連續(xù)箱梁0#塊支架設計及施工

懸澆箱梁0#塊的施工流程為：搭設施工支架→安裝臨時支座與錨固組件→加工制作、安裝模板→預應力筋加工制作、預應力管道安裝→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護→預應力施工。

懸澆箱梁0#塊臨時支架使用支架采用Ф426×8 mm鋼管，在承臺每端各焊接2排鋼管，共計16根，其橫橋向間距為1.6～3.2 m，在鋼管上焊接雙排[32a型槽鋼作為橫梁，橫梁上面布設25a型工字鋼作為分配梁，分配梁間距為60 cm，腹板下30 cm，分配梁上放置定型帶肋鋼模。懸澆箱梁0#塊支架結構的具體情況如圖1所示。

圖1 0#塊支架布置圖(單位：m)

3.2 懸澆段施工技術

懸臂施工過程中確保懸臂端相互對稱，掛籃移動的過程中，其移動的速度控制在10 cm/min以內(nèi)，懸臂兩側混凝土澆筑的時間差控制在5 d以內(nèi)。施工原材料與施工設備放置在0#段內(nèi)，不得隨意放置。施工過程中嚴禁非作業(yè)人員隨意在現(xiàn)場走動?；炷林苯邮褂玫乇脤⑵溥\輸至墩頂部位，然后借助三通管將混凝土輸送至掛籃兩側完成澆筑作業(yè)。懸臂施工的掛籃結構如圖2所示。

圖2 懸臂施工掛籃設計圖

懸澆段施工的具體流程為：掛籃安裝準備就位→底部模板調(diào)整→外側模板標高調(diào)整→綁扎底部鋼筋→安裝腹板→安裝底部齒塊鋼筋→安裝預應力管道→安裝腹板部位的模板→搭設頂板部位的內(nèi)支撐→安裝頂部模板→安裝縱向預應力管道與鋼筋→混凝土澆筑→梁端鑿毛處理→清理孔內(nèi)的雜物→混凝土養(yǎng)護→預應力鋼筋穿束→壓漿封錨→進行下一個標段施工。

3.3 合龍段施工技術

合龍施工環(huán)節(jié)是整個連續(xù)梁施工過程中較為關鍵的一個環(huán)節(jié)，在實際施工的過程中，合龍段施工的質(zhì)量會受到諸多方面因素的影響，例如晝夜溫差、水化熱反應、混凝土收縮、結構波動、施工荷載等。所以，施工人員必須嚴格控制這些影響因素，避免合龍段的施工質(zhì)量不達標。

在澆筑混凝土之前，使用剛性骨架外支撐與預應力外拉的方式對合龍段兩側的懸臂進行加固，以保證合龍段在澆筑混凝土過程中的穩(wěn)定性，還可以減少懸臂因溫度影響而出現(xiàn)的伸縮變化。

結合實際情況，施工溫度變化是對合龍段混凝土施工質(zhì)量造成影響最大的一個因素，假若溫度差異過大，會導致混凝土在凝結的過程中與已經(jīng)硬化的連界面出現(xiàn)收縮，進而出現(xiàn)合龍段開裂。進一步而言，合龍段施工盡可能選擇在日溫波動較小的時間段進行澆筑，實際施工過程中的溫度差異控制在(20±2)℃范圍內(nèi)。剛性臨時支撐的加固施工與混凝土澆筑在同一天完成，且選擇當天溫度最低時進行，以此保證混凝土澆筑完成后在溫度上升的背景下快速終凝。由于混凝土在經(jīng)過初期的養(yǎng)護以后具備一定的強度，其自身的強度完全可以抵抗因溫度差而產(chǎn)生的膨脹應力，從而避免混凝土開裂現(xiàn)象。

邊跨合龍段施工流程為：底部模板支撐安裝→安裝底部模板與側面模板，復核底板的標高→安裝預應力管道與鋼筋→解除臨時約束→張拉預應力筋→安裝頂板部位的臨時支撐，并安裝內(nèi)部模板→綁扎頂板部位的鋼筋、安裝波紋管與預埋件→澆筑混凝土并養(yǎng)護→解除骨架約束→預應力張拉，壓漿。

中跨合龍段施工流程為：底部模板支撐安裝→安裝底部模板與側面模板，復核底板的標高→安裝預應力管道與鋼筋→解除臨時約束→骨架加固、臨時預應力張拉→鋼筋綁扎、安裝波紋管與預埋件→澆筑混凝土并養(yǎng)護→解除骨架約束→預應力張拉，壓漿。

3.4 連續(xù)梁體混凝土施工技術

3.4.1 連續(xù)梁體混凝土澆筑順序

連續(xù)梁部位的混凝土澆筑順序按照由下向上進行。連續(xù)梁的橫斷面混凝土澆筑的順序為：腹板轉角處→底板部位→腹板的頂部→梁體腹板表面?；炷翝仓扇》謱訉ΨQ的方式。

混凝土澆筑時必須嚴格控制下料的速度與分層的厚度，確保混凝土澆筑完成后，在硬化之前沉降均勻，避免硬化的過程中出現(xiàn)裂紋，通常情況下，梁體的截面部位、模板邊緣部位的托架變形量比較大，所以應該優(yōu)先澆筑這部分混凝土，避免其出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

3.4.2 混凝土澆筑完成后梁體養(yǎng)護

連續(xù)梁梁體具備顯著的截面尺寸大、梁壁偏薄的基本特征，連續(xù)梁的箱體澆筑完成以后，假若混凝土的強度與彈性模量還處于持續(xù)上漲的狀態(tài)，那么溫度應力則會趨向于復雜化，并且混凝土表面出現(xiàn)裂紋，這就要求后期養(yǎng)護時必須慎重[2]。實際養(yǎng)護時不應通過延遲模板拆除的時間來替換養(yǎng)護作業(yè)，合理的養(yǎng)護方案可避免混凝土出現(xiàn)裂縫。

結合該項目而言，梁體部分的混凝土養(yǎng)護，采取以下方式：當混凝土澆筑完成后，在頂板部位的混凝土達到初凝強度時，立即覆蓋土工布進行保濕養(yǎng)護，養(yǎng)護周期不得低于7 d，在養(yǎng)護期內(nèi)必須保證土工布始終處于濕潤狀態(tài)。對于腹板與底板部位的混凝土養(yǎng)護則采取內(nèi)部自動噴灑與外部人工灑水相結合的方式，保證箱梁內(nèi)部與外部的養(yǎng)護周期相同。結合外部溫度確定實際養(yǎng)護的時間，假若周圍環(huán)境溫度未超過20℃時，那么養(yǎng)護的時間控制在10 d比較合適。

3.4.3 注意事項

1)施工過程中，環(huán)境影響因素會對連續(xù)梁施工質(zhì)量造成顯著的影響，所以必須重視這方面的影響，往往越是小的細節(jié)，其對最終的施工質(zhì)量造成的影響越大，實際施工時需盡量避開惡劣天氣，否則刮風下雨會嚴重影響混凝土的整體性能，促使梁體的上下部位、截面中部、邊緣部位的混凝土硬化過程中出現(xiàn)收縮不均勻的現(xiàn)象。對于這個問題可以直接在模板上搭設棚架進行處理，結合天氣情況采取相應的防護措施，避免在長期受到惡劣天氣影響下混凝土性能發(fā)生波動[3]。

2)混凝土質(zhì)量會對梁體的外觀質(zhì)量造成影響，所以在實際施工過程中應采取有效措施避免混凝土表面出現(xiàn)裂縫。鑒于此，在澆筑混凝土之前，合理控制混凝土的水膠比，最好優(yōu)先選擇水化熱偏低的水泥，合理配制混凝土的骨料，可以適當摻加外加劑來提升混凝土的和易性[4]。此外，嚴格按照標準化施工工藝進行施工，確?；炷恋耐庥^質(zhì)量滿足規(guī)范要求，提升混凝土的穩(wěn)定性，保證混凝土澆筑完成以后的色澤相互協(xié)調(diào)。

4 結束語

大跨度橋梁連續(xù)梁施工過程中往往會受到諸多方面因素的影響，所以在實際施工的過程中必須合理選擇施工工藝，加強對施工過程中的管理力度，重視施工過程中的細節(jié)，以此保證連續(xù)梁施工的質(zhì)量。鑒于此，施工人員應基于客觀需求，在充分掌握連續(xù)梁施工技術的基本原理、施工流程的前提下，對施工技術進行優(yōu)化，創(chuàng)新管控模式，對施工技術資源進行整合，大幅度提升自身的施工水平，確保大跨度橋梁連續(xù)梁施工項目順利竣工。

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