漫灣特大橋矮墩大弧面連續(xù)梁施工技術(shù)

摘要：本文以漫灣特大橋4×28 m有砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土道岔連續(xù)梁為研究對(duì)象，采用“土牛法”支撐體系構(gòu)造、大截面弧形模板安裝加固、大面積混凝土一次性澆筑施工要點(diǎn)控制等一系列技術(shù)措施。簡(jiǎn)化了連續(xù)梁的支撐體系及模板體系，確保了施工中幾項(xiàng)要點(diǎn)的順利完成，保證了橋梁工程的安全、質(zhì)量，節(jié)約了工期、成本，同時(shí)也為相似工程中矮墩連續(xù)梁的施工提供一定參考。

關(guān)鍵詞：“土牛法”支撐；大截面弧形模板；大面積混凝土

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"" 文章編號(hào)：

Construction Technology of Large Curved Continuous Beam on Short Pier of Manwan Bridge

Abstract：This paper takes the continuous beam of 4 ×28 m ballasted track prestressed concrete turnout of Manwan Bridge is taken as the research object，and adopts a series of technical measures，such as“native cattle method”support system construction，large section arc formwork installation and reinforcement，large area of concrete one-time pouring construction key control.It simplifies the support system and formwork system of continuous beam，ensures the smooth completion of several key points in construction，ensures the safety and quality of bridge engineering，saves the construction period and cost， and also provides some ideas for reference for the construction of short pier continuous beam in similar projects.

Keywords：“native cattle method”support;large section arc formwork;large area concrete

0 引言

“土牛法”支撐體系是指在矮墩連續(xù)梁施工前，對(duì)其底板下方進(jìn)行加寬填筑壓實(shí)，搭建底模施工平臺(tái)，而腹板翼板仍采用滿堂盤(pán)扣支架的支撐體系，其目的是提前利用既有土方設(shè)備、資源等，準(zhǔn)備好工作面及底模平臺(tái)，施工時(shí)也可簡(jiǎn)化通常繁雜的支架體系，更好地掌控施工質(zhì)量安全及節(jié)約成本，提高構(gòu)件的抗裂性能和剛度，延緩裂縫的發(fā)生。除了支撐體系的保障，后續(xù)施工還做了一系列技術(shù)控制措施，重點(diǎn)為模板安裝加固技術(shù)控制，連續(xù)梁一次性澆筑的技術(shù)控制。

1 研究背景

漫灣特大橋4×28 m連續(xù)梁位于DK226+250～DK226+363，適用于64號(hào)墩～68號(hào)墩，為滿足蘭州新區(qū)南站中衛(wèi)端渡線道岔要求而設(shè)，位于直線上，線路縱坡0‰，標(biāo)準(zhǔn)跨橋下部結(jié)構(gòu)主墩采用圓端型實(shí)體墩，墩高出地面約3 m～6 m，如圖1所示。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及安全性、經(jīng)濟(jì)性考慮采用“土牛法”支撐體系現(xiàn)澆施工。由于此聯(lián)連續(xù)梁腹板與翼板交接面，設(shè)計(jì)了半徑R=180 cm大圓弧過(guò)渡，無(wú)法采用一般的大塊木模板直接拼接，加背肋整體固定，再由滿堂支架支撐的體系。因此專(zhuān)門(mén)定制加工了同弧度的壓型鋼管作為加固支撐，木模板也采用了同弧度的壓型處理，同時(shí)底板與腹板交接處R=10cm的小圓角木模也定制加工，方便施工使用。梁全長(zhǎng)113.2 m，結(jié)構(gòu)采用C50混凝土合計(jì)1 598.2 m？，為保證澆筑質(zhì)量，采用泵送混凝土分段分層連續(xù)澆筑，嚴(yán)格控制混凝土施工全過(guò)程。

2 “土牛法”支撐體系構(gòu)造

2.1 支撐系統(tǒng)設(shè)置

由于連續(xù)梁跨度低，橋墩均為矮墩，梁底為平面無(wú)弧度，且設(shè)計(jì)模板體系未設(shè)置預(yù)拱度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，結(jié)合現(xiàn)有資源、技術(shù)，經(jīng)過(guò)受力檢算達(dá)標(biāo)，與項(xiàng)目部研究提出了采用“土?！狈ㄖ误w系的方案，并獲得了論證通過(guò)，得以實(shí)施。

下部結(jié)構(gòu)施工之前，首先應(yīng)對(duì)土模填筑范圍內(nèi)地基進(jìn)行清表處理，若有軟弱地基則進(jìn)行換填，然后用壓路機(jī)進(jìn)行初步碾壓，再使用重錘夯機(jī)夯實(shí)，使地基承載力＞200 kPa，封閉雨水，最后在進(jìn)行路基填筑，按照標(biāo)準(zhǔn)段路基填筑工藝施工。土牛頂部設(shè)置30 cm厚灰土封水層，防止雨水滲入導(dǎo)致承載力問(wèn)題。在距混凝土基礎(chǔ)外1.5 m處設(shè)置排水溝，引至施工范圍以外，防止雨水對(duì)基礎(chǔ)浸泡，以免存在安全隱患。

土模頂面至連續(xù)梁底面，預(yù)留出26.5 cm高差，梁底范圍每側(cè)加寬50 cm，澆筑15 cm的鋼筋網(wǎng)片混凝土基礎(chǔ)，以增加支撐體系的剛性，更好地防止梁體裂紋的產(chǎn)生，然后設(shè)置10 cm×10 cm方木，方木頂鋪設(shè)1.5 cm厚竹膠板作為底模。土模橫橋向?qū)挸鲞B續(xù)梁頂板邊3 m，作為施工平臺(tái)和安全保護(hù)區(qū)。斜腹板及翼板下方仍采用一般盤(pán)扣架滿堂支撐體系。支撐系統(tǒng)橫斷面如圖2所示。

2.2 土模填筑及面層施工技術(shù)

采用改良土分層填筑土模，根據(jù)路基施工試驗(yàn)段確定的填筑工藝及最佳含水量進(jìn)行施工，每層填筑厚度控制在30 cm內(nèi)，頂部設(shè)置30 cm厚三七灰土層用以隔水，每層壓實(shí)度控制在＞96%，應(yīng)做到逐層填筑碾壓，逐層檢測(cè)合格[1]。土模按照1∶1設(shè)置邊坡坡度。

對(duì)靠近橋墩，壓路機(jī)無(wú)法碾壓部位，采用小型夯機(jī)夯填密實(shí)，不得對(duì)墩身結(jié)構(gòu)造成損傷，并應(yīng)同樣嚴(yán)格控制壓實(shí)質(zhì)量。

嚴(yán)格控制好土模頂面標(biāo)高和平整度，土模邊坡做好防排水措施。待土模路基穩(wěn)定后，在頂面支側(cè)邊模板，并在土基頂面澆筑15 cm厚的混凝土層。施工時(shí)做到規(guī)范下料，布置好鋼筋網(wǎng)片，嚴(yán)格把控混凝土澆筑質(zhì)量。澆筑完畢后做好收面工作，避免表面坑洼積水，由線路中心向兩側(cè)做少許橫坡，有利于排除施工連續(xù)梁混凝土及后續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)流落的水。做好混凝土面層的養(yǎng)護(hù)工作，確保混凝土達(dá)到強(qiáng)度后才可投入支撐體系使用。

3 模板工程

3.1 側(cè)模和底模

底模采用15 mm厚的竹膠板作為面板，10 cm×10 cm方木做肋木，木方順橋向布置，腹板范圍內(nèi)木方布置間距為15 cm，跨中位置木方布置間距為30 cm。兩側(cè)外模采用滾壓成型的弧形木模板，外設(shè)10 cm×10 cm方木做肋木，木方順橋向布置，布置間距為25 cm。

3.2 內(nèi)模

箱梁內(nèi)模采用1.5 cm厚竹膠板作為面板，10 cm×10 cm方木做肋木，木方順橋向布置，布置間距為25 cm，固定于面板外側(cè)。預(yù)埋件、鋸齒塊等部位根據(jù)尺寸切割模板拼接加固。

內(nèi)模支撐采用盤(pán)扣腳手架鋼管，立桿縱向間距60 cm、橫向間距90 cm，水平橫桿步距60 cm，并加設(shè)縱、橫水平撐和剪刀撐等，以增加支架的整體穩(wěn)定性，防止內(nèi)模脹模。

3.3 端模

端模采用木模，自行加工制作。面板采用1.5 cm厚竹膠板，面板背后采用10 cm×10 cm方木做肋木，順橋向布置，間距為25 cm。

3.4 模板安裝

1） 安裝順序

底?！鷤?cè)模（綁扎底、腹板鋼筋）→內(nèi)模（綁頂板鋼筋）→端?！砭壈屙攤?cè)模。

2） 安裝要點(diǎn)

底模安裝，與肋木固定成整體后，直接鋪設(shè)于“土?！逼脚_(tái)進(jìn)行拼接，如果高度不平整時(shí)，采用木板和木楔墊平，并擠實(shí)。連續(xù)梁支座部位，涉及支座、防落梁擋塊預(yù)埋件的安裝。安裝防落梁擋塊時(shí)，應(yīng)切割模板，將含有套筒及錨固鋼筋的鋼板，預(yù)埋在梁體的相應(yīng)位置并做好加固措施，梁體澆筑完成后，將焊接成型的防落梁擋塊通過(guò)螺栓安裝于梁體底部。安裝支座時(shí)，則應(yīng)提前將支座底座與墊石錨固，將頂板與頂板預(yù)埋件安裝牢固，底模與頂板平齊拼接嚴(yán)密，將預(yù)埋鋼板及錨固件留置在梁內(nèi)等待澆筑。施工時(shí)應(yīng)測(cè)量核對(duì)預(yù)埋件與安裝件位置，保證底模開(kāi)孔位置的準(zhǔn)確性。

底模安裝完成后，腹板兩側(cè)外模采用滾壓成型的弧形模板，依據(jù)跨徑沿縱向組裝，模板接縫處設(shè)置雙面膠并增加一根豎向肋木，避免漏漿、變形。模板肋木外每處采用2根同弧度壓型鋼管固定支撐，鋼管布置間距與盤(pán)扣支架立桿縱向間距保持一致，落入盤(pán)扣支架立桿頂托支撐槽口，采用木板和木楔墊平擠塞牢固。

底、側(cè)模板安裝加固完畢后，在內(nèi)部施工底、腹板鋼筋，張拉孔道及預(yù)埋件等，模板形成的工作面如圖3所示。

翼板平直段下方范圍，支架頂托直接沿縱橋向鋪設(shè)10 cm×15 cm方木，作為縱向主龍骨，間距與支架相同。在縱向龍骨上面鋪設(shè)橫向5 cm×10 cm方木，作為橫向次龍骨，墩兩側(cè)1.5 m范圍中心間距為20 cm，跨中位置中心間距為25 cm，翼板平直段模板鋪在橫向龍骨之上，使用鐵釘固定。

待外模安裝檢查完成后，清理模板表面上的污物。完成底板與腹板鋼筋施工并檢驗(yàn)合格后，開(kāi)始拼裝內(nèi)模。內(nèi)模采用在現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)制作安裝，每節(jié)采用1.5 cm厚竹膠板為面板，10 cm×10 cm方木做肋木，木方順橋梁方向布置，布置間距為25 cm。內(nèi)模分節(jié)拼裝形成框架后，在框架內(nèi)部搭設(shè)滿堂盤(pán)扣支架做支撐，防止框架受力變形。內(nèi)模板加工時(shí)，應(yīng)注意一些特殊部位的細(xì)節(jié)，如控制好鋸齒塊的尺寸、位置，做好張拉管道及預(yù)埋件周?chē)０宓拿芊獾取?/p>

4 一次性澆筑施工控制要點(diǎn)

本聯(lián)連續(xù)梁為全支撐現(xiàn)澆體系，未設(shè)置中間接續(xù)張拉段，為保證混凝土質(zhì)量，一次性澆筑成型。箱梁頂寬12.2 m～18.4 m，設(shè)有轉(zhuǎn)轍機(jī)處局部加寬1.0 m，箱梁底寬5.2 m～11.4 m，全長(zhǎng)113.2 m，結(jié)構(gòu)采用C50混凝土合計(jì)1 598.2 m？，混凝土施工工作面積較大。沿梁長(zhǎng)方向，按混凝土工作量分為3段，由3個(gè)班組帶3臺(tái)天泵同時(shí)施工。每1段澆筑由跨中向兩端均勻推進(jìn)，至段與段交界處，施工質(zhì)量由相鄰2個(gè)班組合力共同保證。

4.1 混凝土澆筑

1） 實(shí)驗(yàn)室配制低水化熱、緩凝抗裂的良好混凝土。

2） 混凝土澆筑前，做好各種檢查，監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，應(yīng)安排專(zhuān)人對(duì)鋼筋、模板、支架等做持續(xù)盯控檢查，直至施工完畢狀態(tài)穩(wěn)定。

3） 混凝土到場(chǎng)后，由專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)人員檢測(cè)混凝土的溫度、坍落度、含氣量等，性能合格后方可開(kāi)始澆筑，澆筑前注意潤(rùn)濕模板表面。橫斷面混凝土澆筑順序如圖4所示。

底板混凝土厚度嚴(yán)格控制，沿梁長(zhǎng)做好控制標(biāo)記。每一段的橫斷面混凝土澆筑分四批進(jìn)行：第一批澆筑腹板混凝土，澆筑高度約至1/3腹板處，部分混凝土自腹板流入底板；第二批混凝土從天窗輸入與第一批振搗連接，直至補(bǔ)齊底板混凝土；待第一批混凝土失水坍落度減小，但未初凝前澆注第三批混凝土填充腹板剩余高度，并與第一批混凝土做好混合連接；第四批混凝土澆筑頂板及翼板，注意做好頂面橫坡及收面工作。整個(gè)澆筑過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)稱(chēng)澆筑，以防一側(cè)偏壓導(dǎo)致模板錯(cuò)位甚至引發(fā)安全問(wèn)題。

腹板混凝土澆筑：兩側(cè)腹板混凝土澆筑要同步均勻進(jìn)行，以保持模板支架受力均衡。在連續(xù)梁腹板中間距4 m安置PVC導(dǎo)管伸入兩側(cè)肋梁中，保證混凝土入模不離析。腹板每層混凝土均要嚴(yán)格振搗，澆筑厚度＜30 cm[2]。

底板混凝土澆筑：下料時(shí)，注意控制量，并且要及時(shí)振搗，注意與內(nèi)翻混凝土的銜接振搗，要保證混凝土從內(nèi)倒角處翻出。

因混凝土采取分段分批澆筑，一次成型，為保證新舊混凝土界面的施工質(zhì)量，施工時(shí)，每次都要注意將振搗棒插入舊混凝土界面＞5 cm，尤其分段交界處混凝土注意振搗質(zhì)量，確保界面混凝土緊密結(jié)合[3]。兩肋對(duì)拉鋼筋處開(kāi)始外流泥漿表示振搗密實(shí)，混凝土振搗應(yīng)避免在高溫和夜間視線不清時(shí)施工，搗固棒要采用加強(qiáng)型?；炷僚浜媳葢?yīng)采用專(zhuān)用配合比，石子粒徑不能＞2.5 cm，錨墊板下混凝土應(yīng)提高標(biāo)號(hào)，泌水率應(yīng)小，還應(yīng)采取措施防止漏漿。

4.2 混凝土養(yǎng)生

混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施。一般正常氣候，大致在混凝土澆筑后10 h～12 h開(kāi)始進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本工程地處西北干旱地區(qū)，應(yīng)注意提前做好保溫保濕等措施，避免混凝土不正常收縮，產(chǎn)生裂紋等現(xiàn)象，影響后期質(zhì)量。

1） 完成澆筑后及時(shí)做好收面工作，時(shí)間合適時(shí)對(duì)混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)，覆蓋采用塑料布覆蓋，再覆蓋土工布，并保證敞露的全部表面覆蓋嚴(yán)密，并保持土工布濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)過(guò)程中不要污染或損傷混凝土。覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)施工如圖5所示。

2） 需要灑水養(yǎng)護(hù)，次數(shù)根據(jù)空氣濕度及澆筑時(shí)溫度確定，但應(yīng)能保持混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌和用水相同?；炷翉?qiáng)度達(dá)到1.2 MPa前，不得在其上踩踏或放置重物。

5 結(jié)語(yǔ)

“土牛法”支撐體系構(gòu)造，在保證安全的前提下，利用了土方資源設(shè)備，節(jié)約了支架，增強(qiáng)了支撐整體性、穩(wěn)定性；帶弧形截面的大模板搭設(shè)體系，解決了小塊模板連續(xù)拼接的繁瑣、接縫多、不精密的問(wèn)題；一次性澆筑施工控制技術(shù)，確保了混凝土的連續(xù)性、整體性。針對(duì)本工程采取的這些有效措施，希望以后在工程領(lǐng)域能得到更多的應(yīng)用與發(fā)展。

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