浙江省臺(tái)州公路管理處 金國(guó)福

1、工程概況

某大橋主跨設(shè)計(jì)為(108.85+2×185+115.50)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，現(xiàn)澆段上部采用單箱單室直腹變截面梁。共有5個(gè)主橋墩，其中69#、73#為邊墩；70#、72#為邊主墩；71#墩為中主墩。橋面縱、橫向坡度均為1.5%，71#墩為橋梁縱橋向變坡點(diǎn)，其橋面主體結(jié)構(gòu)翼緣面標(biāo)高為37.783m。主墩箱梁懸臂澆注段為21個(gè)梁段，箱頂寬11.60m，箱底寬9.00m，翼緣板懸臂長(zhǎng)為1.30m。橋面橫坡為雙向1.5%，箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系。

0#段是連續(xù)剛構(gòu)橋墩梁結(jié)合部位，屬超靜定結(jié)構(gòu)，其受力狀況極為復(fù)雜，目前尚不能對(duì)0#段各部位的受力及變形做出精確的分析。0#段一般設(shè)計(jì)為空間薄壁結(jié)構(gòu)，體積大，構(gòu)造復(fù)雜，普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力束密集，施工難度較大，是連續(xù)剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵之一。

2、關(guān)鍵施工工藝

2.1 支架的搭設(shè)與預(yù)壓

根據(jù)本工程的特點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)和適用性考慮，擬采用鋼管支架作為0#段支撐系統(tǒng)，在鋼管支架上搭設(shè)支架。

2.1.1 支架的搭設(shè)

0#塊支架采用6根Ф80×1cm鋼管，在墩身每側(cè)設(shè)置3根。每根鋼管長(zhǎng)約1535cm，在支撐鋼管中部用水平向Ф50×0.8cm鋼管加強(qiáng)各鋼管立柱之間的聯(lián)系。

在承臺(tái)頂澆注1.5×l.5×0.4m鋼管支架基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂部預(yù)埋鋼板，在基礎(chǔ)上支立鋼管，鋼管底部焊接法蘭盤并與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板焊接。在鋼管頂附近用2I25b工字鋼穿過鋼管，靠近墩身側(cè)與墩身內(nèi)預(yù)埋鋼板焊接，另一端懸出支撐鋼管50cm，作為上部平臺(tái)斜支撐牛腿用，斜支撐采用I25b工字鋼:鋼管頂部焊接鋼板，對(duì)應(yīng)支撐鋼管，安裝縱橋向2I45b工字鋼，一端與墩身內(nèi)預(yù)埋件焊接，一側(cè)與斜支撐焊接。橫橋向墩身兩側(cè)牛腿斜支撐采用I28b工字鋼，上面安裝貝雷支架，貝雷支架為150×300cm標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，每道設(shè)置2片，通過預(yù)埋在墩身內(nèi)陽(yáng)頭實(shí)現(xiàn)鉸接，每道貝雷懸出墩身300cm。每側(cè)設(shè)置2道?？v、橫橋向貝雷梁上擺放I45b分布梁，布置間距150cm。

2.1.2 支架的預(yù)壓

主橋0#塊分二層澆筑，第一層與墩身頂一起澆筑，澆筑位置為墩頂標(biāo)高處:第二層為0#塊剩余腹板及頂板混凝土澆筑。預(yù)壓方法依據(jù)貝雷支架正上方梁段混凝土重量分布情況，在搭好的支架上堆放梁跨荷載1.2倍的砂袋，預(yù)壓時(shí)間視支架沉降量定，支架日沉降量不得大于2.0mm，一般梁段預(yù)壓時(shí)間為三天。主橋0#塊支架預(yù)壓方案擬采用袋裝砂堆載預(yù)壓。支架預(yù)壓方案如下:

①支架預(yù)壓采用1.2倍載預(yù)壓，取具有代表性的一側(cè)支架進(jìn)行預(yù)壓。經(jīng)計(jì)算，一側(cè)支架承受的0#塊懸臂段混凝土142.67m3，試驗(yàn)時(shí)堆載總重量取1.2倍的施工荷載，重量總計(jì)約453.69t(包括施工荷載)。

②預(yù)壓觀測(cè)點(diǎn)采用在支架上方掛垂直線錘或在支架下方劃油漆標(biāo)記。共設(shè)置12個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)布置為:

a縱橋向每1.5m設(shè)置1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)；

b橫橋向在梁兩側(cè)腹板及跨中位置分別設(shè)置1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。

③預(yù)壓材料一律使用袋裝砂，用于施工的砂袋應(yīng)預(yù)先稱重，以便控制加載總重量。一袋砂袋重量一般約為45Kg，共需砂袋約10000袋左右，砂袋堆放根據(jù)梁體重量分布情況設(shè)置。

④支架預(yù)壓采用分級(jí)加載方式:

0→20%→50%→70%→100%→120%，當(dāng)達(dá)到120%荷載時(shí)持續(xù)24小時(shí)。每完成一級(jí)加載，均對(duì)所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行一次測(cè)量。卸載也采用分級(jí)卸載的方式，程序?yàn)?20%→100%→70%→50%→20%→0。每完成一級(jí)卸載，也對(duì)所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行一次測(cè)量。

2.2 模板安裝

主橋墩墩身及0#塊梁段均統(tǒng)一采用新加工的定型鋼模板，鋼模板設(shè)計(jì)按照墩身構(gòu)造進(jìn)行分塊編號(hào)制作。模板面板為5mm厚鋼板，肋板采用0.6×8cm鋼板，法蘭板采用8號(hào)等邊角鋼，豎向加勁肋為10號(hào)槽鋼。水平向加勁肋為16號(hào)角鋼。

2.3 鋼筋施工

在鋼筋加工場(chǎng)地，按設(shè)計(jì)圖、規(guī)范及監(jiān)理工程師的要求，將鋼筋制作成半成品，做好編號(hào)掛牌，分類堆放整齊，堆放場(chǎng)地用枕木墊高，上面加蓋蓬布，以防雨、防潮、防銹，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，用吊車和平板車轉(zhuǎn)運(yùn)至碼頭，在碼頭通過龍門吊、工作船只轉(zhuǎn)運(yùn)至相應(yīng)墩位，再通過塔吊轉(zhuǎn)至墩身施工平臺(tái)進(jìn)行安裝。在整個(gè)運(yùn)輸過程中，鋼筋不得彎曲變形、折斷損壞。

鋼筋接頭采用焊接接頭，接頭位置應(yīng)錯(cuò)開布置，嚴(yán)格按規(guī)范要求預(yù)留接頭搭接長(zhǎng)度，鋼筋單面焊接長(zhǎng)度應(yīng)不小于10倍鋼筋直徑，雙面焊不得小于5倍鋼筋直徑，綁扎不得小于35倍鋼筋直徑。鋼筋采用混凝土墊塊來(lái)保證鋼筋保護(hù)層的厚度，且每平方不得小于4個(gè)。腹板墊塊要用鐵絲和鋼筋進(jìn)行綁扎，避免墊塊在混凝土澆筑過程中滑落。

2.4 混凝土施工

0#段分兩層澆筑，0#段第一層與第四節(jié)墩身一起澆筑，澆筑高度980cm，包括墩身頂及0#段底板、腹板及橫隔梁。第二層澆筑高度為788.7cm，包括0#段腹板、橫隔梁、頂板。

2.4.1 混凝土的配制及運(yùn)輸

混凝土拌和采用在拌和站集中拌制，南、北岸均設(shè)置兩臺(tái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為60m3/h的拌和站，兩臺(tái)同時(shí)工作，可滿足主橋墩的混凝土需求。其中70#、72#墩距河岸較近，通過混凝土輸送泵、導(dǎo)管直接輸送到相應(yīng)墩位平臺(tái)上的混凝土泵機(jī)內(nèi)。71#墩位于河中，通過混凝土輸送泵、導(dǎo)管將混凝土輸送至料斗，料斗通過浮吊、平駁船運(yùn)至施工墩側(cè)，在墩側(cè)設(shè)置有工作平臺(tái)，工作平臺(tái)上設(shè)置2臺(tái)混凝土輸送泵，用25t吊機(jī)將料斗吊至工作平臺(tái)上的混凝土泵機(jī)內(nèi)，通過泵機(jī)、導(dǎo)管輸送至澆筑點(diǎn)。每1個(gè)墩身均采用2臺(tái)混凝土輸送泵，保證主橋墩施工混凝土供應(yīng)。澆注過程中制作混凝土試件進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，在混凝土澆筑處進(jìn)行混凝土的坍落度試驗(yàn)，使之滿足設(shè)計(jì)要求?；炷恋墓?yīng)必須保證泵送的連續(xù)性。

2.4.2 混凝土澆筑

待準(zhǔn)備工作完成后，即可采用工作平臺(tái)上混凝土輸送泵輸送混凝土進(jìn)行澆筑。泵送混凝土?xí)r，先使用水灰比0.7左右的砂漿將泵機(jī)導(dǎo)管清洗。泵送時(shí)，開始泵送應(yīng)使混凝土處于慢速、勻速并隨時(shí)可以反泵的狀態(tài)。泵送速度先慢后快，同時(shí)觀察泵壓力和各系統(tǒng)的情況，運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可以正常速度輸送。注意保持料斗中的混凝土足夠的存量，防止泵空而發(fā)生塞管。

混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，須按一定的厚度、順序和方向分層澆筑。須在下一層混凝土初凝之前澆筑完成上層混凝土，每層混凝土的澆筑厚度不得大于30cm；應(yīng)從低處開始逐層擴(kuò)展升高，保持水平分層和澆注的均勻性。采用插入式振搗，須保證振搗密實(shí)。施工中應(yīng)確實(shí)保證混凝土振搗時(shí)間在20～30秒左右，不漏振，如果振搗施工速度低于泵送速度，要采取開停機(jī)方式適當(dāng)放慢泵送速度，保證混凝土振搗工藝質(zhì)量。

混凝土脫模強(qiáng)度不得小于10MPa。根據(jù)當(dāng)時(shí)氣候條件，混凝土凝結(jié)情況，確定脫模時(shí)間，但脫模工作不應(yīng)在混凝土澆筑完成12小時(shí)以內(nèi)進(jìn)行。脫模后對(duì)模板要及時(shí)進(jìn)行防銹處理。

混凝土澆注完畢收漿后，頂面采用薄膜或土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，箱內(nèi)及側(cè)墻用流水養(yǎng)護(hù)。正常溫度下，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于7天。

2.5 預(yù)應(yīng)力鋼鉸線張拉

預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)采用兩端對(duì)稱張拉，采用張拉應(yīng)力與伸長(zhǎng)量雙向控制，應(yīng)力控制為主，伸長(zhǎng)值作為校核。設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量與實(shí)際伸長(zhǎng)量之間誤差應(yīng)在6%以內(nèi)。梁體混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%且7天后進(jìn)行張拉。穿好預(yù)應(yīng)力鋼絞線，即可施加預(yù)應(yīng)力(檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度應(yīng)采用同條件養(yǎng)護(hù)試件進(jìn)行測(cè)試)。穿束前應(yīng)檢查錨墊板和孔道錨墊板位置要正確，孔道要暢通無(wú)水分和雜物。

張拉時(shí)，千斤頂張拉力作用線應(yīng)與鋼絞線的軸線重合。鋼絞線在張拉控制應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定后，方可錨固。

張拉程序:0→0.1k初應(yīng)力(做標(biāo)記)→k→持荷5min(測(cè)伸長(zhǎng)值) →k錨固。

張拉時(shí)兩端千斤頂同時(shí)作業(yè)，張拉同一截面的斷絲率不得大于5%。在任何情況下，不允許整根拉斷。

3、結(jié)束語(yǔ)

通過施工單位全方位科學(xué)組織施工，克服各種技術(shù)難題，該大橋連續(xù)剛構(gòu)梁0#段施工達(dá)到了預(yù)期的控制標(biāo)準(zhǔn)，梁體線形流暢，梁體表面也達(dá)到了整潔光滑的程度。