摘要:隨著現(xiàn)代橋梁工程復(fù)雜性的不斷提升,如何在復(fù)雜地質(zhì)與水文條件下高效實(shí)施橋梁結(jié)構(gòu)施工已成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。文章聚焦于大跨度連續(xù)剛構(gòu)箱梁的施工技術(shù)控制及其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用,以G355線桂江大橋?yàn)閷?shí)例,結(jié)合具體施工流程,詳細(xì)闡述了懸臂澆筑技術(shù)在主橋箱梁施工中的應(yīng)用。通過(guò)采用掛籃分段工藝與線形控制措施,確保了結(jié)構(gòu)施工的高精度要求;針對(duì)水中基坑與樁基施工環(huán)節(jié),提出了根據(jù)水文條件動(dòng)態(tài)調(diào)整圍堰設(shè)計(jì)并優(yōu)化施工方案的策略;同時(shí),通過(guò)向混凝土中摻加聚丙烯腈纖維和微硅粉以改善其性能,并輔以溫控措施,顯著提升了混凝土的抗裂與抗?jié)B性能。研究結(jié)果表明,上述技術(shù)措施在復(fù)雜環(huán)境下展現(xiàn)出良好的適用性與可靠性,不僅有效保障了施工質(zhì)量,而且還滿足了大跨度橋梁的功能性需求。
關(guān)鍵詞:大跨徑橋梁;連續(xù)剛構(gòu)箱梁;預(yù)應(yīng)力;施工技術(shù)
中圖分類號(hào):U445.57" " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" " "文章編號(hào):1674-0688(2024)11-0108-05
0 引言
橋梁工程作為現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,其施工技術(shù)的發(fā)展與交通運(yùn)輸效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平緊密關(guān)聯(lián)。隨著我國(guó)橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,大跨度橋梁的建設(shè)面臨著諸多挑戰(zhàn)。在大跨度橋梁施工過(guò)程中,復(fù)雜地質(zhì)條件、特殊水文環(huán)境以及長(zhǎng)壽命的設(shè)計(jì)需求對(duì)施工技術(shù)提出了更高要求。近年來(lái),預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工技術(shù)受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注與研究。方志成[1]通過(guò)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的案例,探討了懸臂澆筑施工的關(guān)鍵技術(shù),詳細(xì)分析了懸臂施工過(guò)程中的托架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、托架預(yù)壓、模板安裝、鋼筋綁扎安裝、混凝土澆筑及施工縫處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。凌漢清[2]針對(duì)水中基坑圍堰施工中連續(xù)梁結(jié)構(gòu)主墩基礎(chǔ)承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸較大的情況,提出了采用拉森鋼板樁圍堰的施工方法。高承明[3]對(duì)比了變截面連續(xù)箱梁施工中懸臂澆筑法與懸臂拼裝法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),并指出選擇施工方法時(shí)需綜合考量地質(zhì)條件、水文環(huán)境、施工場(chǎng)地條件、工期要求及成本預(yù)算等多方面因素。盡管上述研究為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn),但是在復(fù)雜環(huán)境下,如何綜合運(yùn)用懸臂澆筑技術(shù)、水中基坑圍堰搭建技術(shù)及大體積混凝土溫控技術(shù)等,仍需進(jìn)一步深入探討。因此,本文以G355線桂江大橋工程為例,詳細(xì)分析了復(fù)雜環(huán)境下大跨徑現(xiàn)澆連續(xù)剛構(gòu)箱梁施工的關(guān)鍵技術(shù),包括懸臂澆筑施工、水中基坑圍堰的搭建、大體積混凝土的溫控措施,以及聚丙烯腈纖維在混凝土中的應(yīng)用等。通過(guò)對(duì)該案例的研究,總結(jié)出可供類似工程借鑒的施工技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)。
1 工程案例
1.1 工程概況
G355線蒼梧梨埠至昭平馬江公路的K76+069.25段桂江大橋,坐落于廣西賀州市昭平馬江鎮(zhèn)信塘村內(nèi),橫跨桂江。橋梁起訖樁號(hào)為K75+710.25~K76+308.25,全橋總長(zhǎng)598 m。橋梁上部結(jié)構(gòu)由以下部分組成:6 m×30 m的預(yù)應(yīng)力砼(后張法)先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁,1個(gè)90 m+170 m+90 m的變截面預(yù)應(yīng)力砼箱梁“T”形剛構(gòu),以及3 m×30 m的預(yù)應(yīng)力砼(后張法)先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁。橋梁寬度為12 m,與路線交角為90°。主橋上部結(jié)構(gòu)采用三向預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計(jì),主墩為雙薄壁墩形式,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。橋梁設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年,橋面總寬度為12 m,具體分配如下:0.5 m(防撞墻)+11 m(行車道)+0.5 m(防撞墻)。橋面設(shè)計(jì)有雙向1.5%的橫坡,雙向縱坡的最大坡度為3.5%,豎曲線半徑R=3 000 m,切線長(zhǎng)T=105 m。
1.2 地質(zhì)條件
根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)繪及鉆探結(jié)果,場(chǎng)地內(nèi)地層主要由第四系沖積層及寒武系水口群上亞群中組(∈sh32)砂巖、灰?guī)r構(gòu)成,具體地層順序如下:①Q(mào)al-1(黏土),承載力低,厚度小且分布不均勻,無(wú)法作為基礎(chǔ)持力層使用。②Q al -2(稍密狀粉土),雖然具有一定承載力,但是厚度變化大且分布不均勻,強(qiáng)度無(wú)法滿足擬建橋梁地基持力層的要求。③Q al -3(松散狀粉砂),同樣具有一定承載力,但厚度變化較大且分布不均勻,強(qiáng)度亦不達(dá)標(biāo),不宜作橋梁基礎(chǔ)持力層。④Q al -5(中密狀卵石),具有一定承載力,但厚度變化大且分布不均勻,不宜作為橋梁基礎(chǔ)持力層。⑤∈sh32(全風(fēng)化泥質(zhì)砂巖),承載力一般,厚度較厚但分布不均勻且不連續(xù),埋深較大,不利于橋臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖,不宜作為橋梁基礎(chǔ)持力層。⑥∈sh32(強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖),具有一定承載力,但厚度較厚,分布不均勻且不連續(xù),埋深大,同樣不利于橋臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖。⑦∈sh32(中風(fēng)化灰?guī)r),力學(xué)性質(zhì)優(yōu)良,承載力高,是理想的樁基礎(chǔ)持力層。
1.3 水文地質(zhì)
勘察區(qū)存在兩層地下水:第一層為賦存于第四系覆蓋層中的孔隙水,水量較豐富,主要接受大氣降水或地表水補(bǔ)給,水位隨季節(jié)變化而波動(dòng)??辈炱陂g測(cè)得該層地下水水位高程為23.22~30.11 m。第二層為賦存于基巖裂隙中的水,同樣受地表徑流和孔隙水補(bǔ)給。勘察期間,該層地下水水位高程同樣為23.22~30.11 m。橋位區(qū)的地表水主要為桂江河流水,河流寬約375.00 m,水深為1.00~8.00 m。這些地表水主要來(lái)源于大氣降水及上游支流的補(bǔ)給,水量及流速均受季節(jié)影響顯著??辈炱陂g正值豐水季節(jié),因此水量相對(duì)較大。
2 主橋結(jié)構(gòu)構(gòu)造
2.1 主橋上部結(jié)構(gòu)
主橋上部結(jié)構(gòu)采用了變截面箱梁設(shè)計(jì)[3],該箱梁為單箱單室截面形式。箱梁的底板寬度為6.7 m,頂板寬度為12 m,翼板懸臂長(zhǎng)度為2.65 m。箱梁頂面設(shè)計(jì)為平坡,而雙向1.5%的橫坡則是通過(guò)水泥混凝土鋪裝形成。箱梁的懸臂根部梁高達(dá)到10.4 m,高跨比為1/16.3;跨中梁高為4.0 m,高跨比為1/42.5。梁高的變化按1.8次拋物線的規(guī)律進(jìn)行漸變。箱梁跨中的底板厚度為36 cm,根部底板厚度為140 cm,底板厚度的變化整體上也按照1.8次拋物線的規(guī)律進(jìn)行漸變,并對(duì)部分號(hào)塊的底板局部進(jìn)行了加厚處理。0號(hào)塊的挑臂頂板從1.0 m直線過(guò)渡至0.25 m,1號(hào)塊至21號(hào)塊以及合攏段的頂板厚度均為0.25 m,邊跨現(xiàn)澆段頂板從0.25 m直線過(guò)渡至1.0 m。箱梁的腹板厚度從根部至跨中分為90 cm、80 cm和60 cm 3種規(guī)格,腹板厚度的變化段長(zhǎng)度恰好等于一個(gè)梁段的長(zhǎng)度。箱梁的0#梁段受力復(fù)雜,其頂板厚度被設(shè)定為60 cm,腹板厚度為100 cm,底板厚度為140 cm,并且其細(xì)部尺寸也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募哟筇幚怼T谥鞫盏拿科”诙枕斏?,箱梁均配置了兩道厚度?50 cm的橫隔板。邊跨梁端則采用了厚度為200 cm的端橫隔板設(shè)計(jì)。此外,主橋箱梁在兩邊跨的梁端還安裝了320型的伸縮裝置。
2.2 主橋下部結(jié)構(gòu)構(gòu)造
主橋的7號(hào)和8號(hào)主墩均設(shè)計(jì)為雙肢等截面矩形實(shí)心墩,平均墩高為23.5 m,兩肢之間的縱向凈距離為5.8 m。每個(gè)墩肢的縱向等厚度為1.5 m,橫向?qū)挾葹?.2 m,并設(shè)有半徑為0.75 m的圓倒角。7號(hào)墩采用的是擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì);而8號(hào)墩則采用了分離式承臺(tái),承臺(tái)下高度為4.0 m,基礎(chǔ)形式為鉆孔灌注樁,每個(gè)承臺(tái)下設(shè)置了3根直徑為2.5 m的樁基,樁底嵌入中風(fēng)化灰?guī)r層中。6號(hào)和9號(hào)交界墩則設(shè)計(jì)為雙柱矩形墩,縱向?qū)挾葹?.3 m,橫向?qū)挾葹?.5 m。這些交界墩采用整體式承臺(tái),并且也采用了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。承臺(tái)上設(shè)置了4根直徑為2.0 m的樁基,樁底同樣嵌入中風(fēng)化灰?guī)r層中。
3 主橋施工技術(shù)要點(diǎn)
本項(xiàng)目在施工過(guò)程中,嚴(yán)格遵循了《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50—2011)和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1—2004)中的相關(guān)規(guī)定。
3.1 主橋上部結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)
主橋箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工,施工分段如下:邊跨現(xiàn)澆段3.84 m+邊跨合攏段2 m+懸臂澆筑段(11×4.0 m+10×3.4 m)+墩頂0#段12 m+懸臂澆筑段(10×3.4 m+11×4.0 m)+中跨合攏段2 m+懸臂澆筑段(11×4.0 m+10×3.4 m)+墩頂0#段12 m+懸臂澆筑段(10×3.4 m+11×4.0 m) +邊跨合攏段2 m+邊跨現(xiàn)澆段3.84 m,總長(zhǎng)度為349.68 m。懸臂澆筑梁段的最大控制重量為2 600 kN,掛籃的設(shè)計(jì)自重為1 000 kN。邊跨現(xiàn)澆段則采用拖架進(jìn)行施工。
3.1.1 墩頂0號(hào)塊施工
墩頂0號(hào)塊采用托架法進(jìn)行施工。由于0號(hào)梁段混凝土澆筑量較大且預(yù)應(yīng)力管道布置密集,為減輕托架承載壓力并確保澆筑質(zhì)量,因此采取了豎向分層施工。在分層施工過(guò)程中,需合理設(shè)置分層位置,以防混凝土收縮差異引發(fā)裂縫。作為大體積混凝土構(gòu)件,0號(hào)塊的澆筑需特別關(guān)注水化熱的控制,采取有效措施降低溫度裂縫風(fēng)險(xiǎn)。澆筑完成后,實(shí)施適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施,如及時(shí)灑水,以確?;炷恋膹?qiáng)度。同時(shí),通過(guò)改善通風(fēng)條件減小溫度差異,避免因內(nèi)外溫差過(guò)大導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。為增強(qiáng)墩身與箱梁的整體性,墩身部分需與0號(hào)塊底板同步澆筑,預(yù)留2~3 m的長(zhǎng)度。
3.1.2 懸臂澆筑施工
懸臂澆筑施工流程如圖1所示。施工前,需在0#梁段兩端安裝掛籃,并進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn),以消除非彈性變形,獲取標(biāo)高控制數(shù)據(jù)。預(yù)壓過(guò)程中詳細(xì)記錄彈性變形曲線,為后續(xù)施工提供參考依據(jù)。
懸臂澆筑的每個(gè)梁段需在掛籃上一次性完成所有施工環(huán)節(jié),包括梁段混凝土澆筑、鋼束張拉,以及掛籃和機(jī)具移動(dòng)等,均需嚴(yán)格遵循對(duì)稱、均衡、同步的施工原則。除0號(hào)梁段外,其余梁段混凝土澆筑時(shí)間間隔需控制在合理范圍內(nèi),不宜過(guò)長(zhǎng)。每個(gè)截面的鋼束按先頂板束后腹板束的順序?qū)ΨQ張拉。最后一個(gè)梁段施工完成后,掛籃保持不動(dòng),用于抬澆邊跨和中跨的合攏段[4]。
為避免懸澆箱梁1號(hào)塊與墩頂0號(hào)段因砼齡期差異導(dǎo)致收縮裂縫,1號(hào)塊采用鋼纖維混凝土,鋼纖維的長(zhǎng)度為20~60 mm,等效直徑為0.3~0.9 mm,摻量體積率為1.5%。同時(shí),為防止出現(xiàn)收縮裂縫,拌制梁段混凝土?xí)r還需摻入聚丙烯腈纖維,設(shè)計(jì)摻量為1 kg/m3,確保合成纖維混凝土達(dá)到一級(jí)限裂效能等級(jí)。
3.1.3 合攏段施工
箱梁合攏采用先邊跨后中跨的施工工藝,具體步驟如下。
(1)邊跨合攏段:首先安裝吊架和剛性連接桿,并在中跨21號(hào)梁端配置平衡重。隨后進(jìn)行模板安裝,并澆筑22號(hào)塊混凝土。隨著施工進(jìn)展,逐步移除平衡重,確保結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后,依次進(jìn)行21號(hào)塊豎向預(yù)應(yīng)力筋、邊跨合攏束、橫向預(yù)應(yīng)力束及底板束的張拉作業(yè),并最終完成壓漿封錨工序。
(2)中跨合攏段:施工前施加對(duì)頂力,然后安裝主跨合攏段的吊架及剛性連接桿,并完成模板支設(shè)與混凝土澆筑。待合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的85%后,按順序張拉中跨合攏束、底板束、橫向預(yù)應(yīng)力束及豎向預(yù)應(yīng)力筋,最后進(jìn)行壓漿封錨作業(yè),以確保合攏段的力學(xué)性能達(dá)標(biāo),同時(shí)維護(hù)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3.1.4 邊跨現(xiàn)澆段施工
主橋邊跨現(xiàn)澆段采用托架法進(jìn)行施工[5]。在過(guò)渡墩上安裝臨時(shí)支撐剛架,完成立模后進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆段的混凝土澆筑。澆筑完成后,加強(qiáng)整跨箱梁頂部澆水降溫與養(yǎng)護(hù),待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度和齡期后,進(jìn)行邊跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉作業(yè)。
3.1.5 預(yù)應(yīng)力施工
(1)錨具到場(chǎng)后嚴(yán)格檢查,確保無(wú)損傷,任何不合格的錨頭和夾片均禁止使用。安裝千斤頂時(shí),確保錨圈孔與墊板中心精準(zhǔn)對(duì)齊,防止滑絲或斷絲現(xiàn)象的發(fā)生。
(2)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用兩端對(duì)稱張拉的方式,操作順序?yàn)橄葟埨敯迨?,后張拉腹板束。橫向預(yù)應(yīng)力束采用單端張拉方式,豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋則在箱梁頂面統(tǒng)一完成張拉作業(yè),使用精軋螺紋鋼筋,確保鋼筋完整無(wú)損,嚴(yán)禁斷筋或滑移。
(3)張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的過(guò)程中,實(shí)施張拉力與伸長(zhǎng)量雙重控制,實(shí)際伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)值的偏差控制在±6%以內(nèi)。若伸長(zhǎng)量異常則立即停工,查明原因并采取糾正措施后方可繼續(xù)。各鋼束的張拉力按以下標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行:15-[?]s15.2鋼絞線為0→293.0 kN→2 930 kN(持荷2 min錨固); 18-[?]s15.2鋼絞線為0→351.5 kN→3 515.4 kN(持荷2 min錨固);22-[?]s15.2鋼絞線為0→429.7kN→4 296.6kN(持荷2 min錨固);25-[?]s15.2鋼絞線為0→488.3 kN→4 882.5 kN(持荷2 min錨固);3-[?]s15.2鋼絞線為0→58.6 kN→585.9 kN(持荷2 min錨固);JL32精軋螺紋鋼筋為0→67.3 kN→673 kN(持荷2 min錨固)。
(4)張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼束后,盡快進(jìn)行管道灌漿。備用鋼束在施工結(jié)束后不進(jìn)行管道灌漿,其端部錨頭需用防腐油脂封堵,以備后期維護(hù)。
(5)豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋施工需采用科學(xué)可靠的方法,確保預(yù)應(yīng)力施加精確。通過(guò)選取不同長(zhǎng)度的鋼筋,在錨下安裝壓力盒,使用扭力扳手張拉至設(shè)計(jì)張拉力的95%,記錄扭矩值,并換算得到其他鋼筋張拉的參考值。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋分兩次張拉,第1次張拉后暫不灌漿,待1個(gè)月后復(fù)核預(yù)應(yīng)力數(shù)值。如果發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力不足,則進(jìn)行第2次張拉至設(shè)計(jì)要求,以保證結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性能。
(6)完成預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后,嚴(yán)禁撞擊鋼絞線和錨頭。多余長(zhǎng)度的鋼絞線使用砂輪切割機(jī)切割,避免使用電焊或氣焊工具,防止高溫或機(jī)械沖擊對(duì)鋼束性能造成不良影響。
(7)管道壓漿應(yīng)采用真空灌漿技術(shù),確保密實(shí)。
3.1.6 主橋箱梁混凝土及鋼筋施工
(1)嚴(yán)格保證箱梁混凝土的質(zhì)量與強(qiáng)度。澆筑新梁段混凝土前,對(duì)舊混凝土的接縫面進(jìn)行鑿毛和清潔處理,確保新舊混凝土能夠良好地整體結(jié)合。
(2)主梁的頂板、底板、腹板及其連接部位的混凝土需振搗密實(shí),防止出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,以確保箱梁的混凝土質(zhì)量和外觀效果。
(3)嚴(yán)格控制各梁段的斷面尺寸,梁高、梁寬及橋面寬度的偏差均符合施工規(guī)范要求,確保精度達(dá)標(biāo)。
(4)為防止混凝土出現(xiàn)裂縫或棱角破損,模板的拆除需嚴(yán)格按照強(qiáng)度要求進(jìn)行。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到22 MPa時(shí),方可拆除非承重側(cè)模板;強(qiáng)度達(dá)到42 MPa后,方可拆除其他模板和支架;若3 d內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)到46.8 MPa,則允許進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉操作。
(5)完成預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后,立即進(jìn)行壓漿封錨處理,并對(duì)接觸面進(jìn)行鑿毛和清洗,以確保后續(xù)現(xiàn)澆梁段的有效銜接。
(6)如果普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道發(fā)生干擾,可適當(dāng)挪動(dòng)普通鋼筋的位置。如果腹板及底板上的通氣孔與鋼筋位置沖突,可適當(dāng)移動(dòng)通氣孔的位置。
(7)在有齒塊的梁段,需按照齒塊鋼筋圖預(yù)埋齒塊錨固鋼筋。
(8)澆筑頂板混凝土前,需預(yù)埋防撞護(hù)欄錨固鋼筋及預(yù)留泄水管孔道。澆筑邊跨現(xiàn)澆段混凝土前,則需預(yù)埋伸縮縫的預(yù)埋鋼筋。
3.2 主橋下部結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)
施工前,對(duì)明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)的控制點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行全面校核,一旦發(fā)現(xiàn)任何與設(shè)計(jì)圖紙偏差或不一致的情況,必須立即通報(bào)設(shè)計(jì)方。
3.2.1 水中基坑及樁基工程施工
主橋主墩涉及水中基坑開(kāi)挖及樁基工程,基礎(chǔ)施工時(shí)需注意以下要點(diǎn)。
(1)鋼套箱圍堰以水深8 m、流速2 m為控制參數(shù)。大樁號(hào)側(cè)主墩樁基施工采用鋼套箱圍堰方案,小樁號(hào)側(cè)主墩擴(kuò)大基礎(chǔ)及交界墩樁基礎(chǔ)采用草袋圍堰施工。施工前實(shí)測(cè)水深及流速,結(jié)合施工計(jì)劃周期及洪水調(diào)查情況,預(yù)測(cè)施工期間的水位和流速參數(shù),據(jù)此調(diào)整施工方案。
(2)基坑穿過(guò)的強(qiáng)、弱風(fēng)化巖層透水性較大,開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)排水措施,密切關(guān)注滲水對(duì)坑壁穩(wěn)定性的影響。
3.2.2 大體積混凝土澆筑及溫控施工
承臺(tái)等大體積混凝土構(gòu)件的澆筑采取分層施工方式,確?;炷辆鶆蛏仙?,防止局部高度過(guò)大而導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題。澆筑作業(yè)宜選擇氣溫較低的時(shí)間段進(jìn)行,并結(jié)合冷卻管水流循環(huán)實(shí)施溫控,確保進(jìn)出水口的溫差不超過(guò)10 ℃。同時(shí),需將混凝土內(nèi)外溫差及其外表面與環(huán)境溫差控制在25 ℃以內(nèi),并且混凝土內(nèi)部絕對(duì)溫度不得超過(guò)45 ℃?;A(chǔ)混凝土應(yīng)盡可能一次性澆筑完成,若因特殊情況需分次澆筑,最多不得超過(guò)2次,并且接縫處理需符合施工縫規(guī)范要求,接縫面上應(yīng)預(yù)留并布置鋼筋頭,以增強(qiáng)新舊混凝土的結(jié)合強(qiáng)度。為有效降低大體積混凝土內(nèi)部溫度,可選用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥或低熱微膨脹水泥,并通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比,適量摻入細(xì)粉煤灰,減少水泥用量,以提升混凝土質(zhì)量和施工效果。
3.2.3 高橋墩施工及模板支撐
由于主橋橋墩高度較高,因此施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的施工控制。橋墩施工可采用爬模或勁性骨架掛模提升法,墩身系梁則采用托架支撐模板系統(tǒng)進(jìn)行施工。墩身兩肢之間應(yīng)設(shè)置臨時(shí)撐,臨時(shí)撐宜采用“X”形布置,并靠近墩身兩側(cè)。臨時(shí)撐可選用L160X14角鋼進(jìn)行拼接,并與主墩勁性骨架進(jìn)行連接。
3.2.4 墩身混凝土抗裂措施及施工
為防止收縮裂縫出現(xiàn),拌制墩身混凝土?xí)r需摻入聚丙烯腈纖維,設(shè)計(jì)摻量為1 kg/m3。聚丙烯腈纖維的規(guī)格、要求以及合成纖維混凝土的拌制應(yīng)符合《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS38—2004)的相關(guān)規(guī)定,并確保摻入后的合成纖維混凝土達(dá)到一級(jí)限裂效能等級(jí)。施工時(shí),應(yīng)結(jié)合實(shí)際施工條件,通過(guò)早期收縮裂縫試驗(yàn)確定最佳施工方案。除摻入合成纖維增強(qiáng)抗裂性外,為防止墩身分段施工產(chǎn)生收縮裂縫,還需注意以下方面:①在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上優(yōu)化配合比。②通過(guò)改進(jìn)工藝降低骨料溫度。③盡量縮短節(jié)間混凝土的齡期差。④加強(qiáng)養(yǎng)生工作。
3.2.5 墩身混凝土抗?jié)B性能提升及施工
為提升墩身抗?jié)B性能,配置墩身混凝土?xí)r需摻入微硅粉,摻量為30 kg/m3,微硅粉應(yīng)滿足以下質(zhì)量要求:二氧化硅含量不低于92%;比表面積不小于180 000 cm2/g;密度約為2 200 kg/m3,平均粒徑為0.1~0.2 μm。墩身混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)不低于W12。施工過(guò)程中,監(jiān)理需旁站監(jiān)督,確保橋墩身混凝土中微硅粉及聚丙烯腈纖維的摻入符合規(guī)定。
3.2.6 墩身豎向主筋機(jī)械連接施工
墩身豎向主筋采用機(jī)械連接的方式接長(zhǎng),連接接頭的要求、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與驗(yàn)收應(yīng)遵循《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107—2016)中的規(guī)定。鋼筋接頭區(qū)段按1.2 m計(jì)算,同一接頭區(qū)段內(nèi)接頭百分率不得超過(guò)50%,并且接頭區(qū)段應(yīng)避開(kāi)系梁與主墩交界區(qū)以及主墩與箱梁交界區(qū)。
3.2.7 河道內(nèi)橋墩基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)施工
6#、7#、8#墩位于河道內(nèi),基礎(chǔ)施工需搭建水上施工平臺(tái),并通過(guò)施工棧橋與岸上施工便道連接。水上施工平臺(tái)采用[?]630 mm鋼管樁作為基礎(chǔ),平臺(tái)面由貝雷梁和橋面板構(gòu)成。主墩樁基成孔采用鉆機(jī)鉆孔,樁基鋼護(hù)筒需高于施工水位。樁基施工流程如下:搭設(shè)工作平臺(tái)→測(cè)量放樣→護(hù)筒導(dǎo)向架安裝→護(hù)筒下沉→孔位放樣→鉆機(jī)就位→鉆孔作業(yè)→終孔前檢查→終孔驗(yàn)收→鋼筋骨架下沉→導(dǎo)管安裝→灌注水下混凝土→拔卸導(dǎo)管→清理灌注現(xiàn)場(chǎng)→破樁頭處理。8#主墩承臺(tái)施工采用鋼套箱圍堰,圍堰頂標(biāo)高需高于施工水位2.0 m。從鉆孔灌注樁施工至承臺(tái)施工完成約需2個(gè)月,圍堰內(nèi)墩身施工時(shí)間為1~2個(gè)月。施工安排在非汛期進(jìn)行。下部結(jié)構(gòu)施工完成后,應(yīng)及時(shí)拆除鋼圍堰,以確保河道寬度、行洪能力及施工安全不受影響。
4 結(jié)論
本文通過(guò)對(duì)G355線桂江大橋施工技術(shù)的深入研究,總結(jié)了復(fù)雜環(huán)境下大跨度連續(xù)剛構(gòu)箱梁的施工經(jīng)驗(yàn),分析主要圍繞主橋上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)兩方面展開(kāi),得出以下結(jié)論。
(1)在主橋上部結(jié)構(gòu)方面,采用掛籃懸臂澆筑施工方法,通過(guò)嚴(yán)格的分段設(shè)計(jì)和精確的線形控制措施,確保了箱梁結(jié)構(gòu)的受力平衡和施工精度。掛籃施工中,通過(guò)預(yù)壓試驗(yàn)消除非彈性變形,并采用對(duì)稱、均衡、同步的澆筑流程,有效避免受力失衡可能引發(fā)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。在關(guān)鍵合攏段施工中,采用合理的施工順序,并對(duì)頂力進(jìn)行精確控制,從而確保了橋梁線形的精度和結(jié)構(gòu)的整體性。
(2)在主橋下部結(jié)構(gòu)方面,面對(duì)復(fù)雜的水文與地質(zhì)條件,通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整圍堰設(shè)計(jì)與優(yōu)化樁基施工工藝,有效應(yīng)對(duì)了水深、流速變化對(duì)基坑安全的威脅。樁基施工中,憑借精確的護(hù)筒導(dǎo)向設(shè)計(jì)和鉆孔灌注工藝,確保了樁基與承載層的可靠連接。大體積混凝土施工中,采用分層澆筑、冷卻水循環(huán)降溫技術(shù),并摻加聚丙烯腈纖維和微硅粉,有效控制了混凝土溫差和水化熱積累,顯著提升了混凝土的抗裂與抗?jié)B性能。
5 參考文獻(xiàn)
[1]方志成.大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工技術(shù)[J].交通世界,2018(8):99-100.
[2]凌漢清.橋梁水中深大基坑鋼板樁圍堰施工技術(shù)及應(yīng)用[J].中國(guó)高新科技,2022(15):86-88.
[3]高承明.變截面連續(xù)箱梁施工技術(shù)探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2024(9):131-134.
[4]劉春宏.橋梁施工中掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].交通科技與管理,2024,5(17):131-133.
[5]喻海波.連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨現(xiàn)澆段施工中懸空托架的應(yīng)用[J].交通世界,2024(21):143-145.