劉 英， 程 蔚 菘

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

在路橋工程建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁形式的橋梁設(shè)計(jì)與建設(shè)被大量采用。鑒于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)混凝土施工因混凝土施工時(shí)間長(zhǎng)、混凝土單次澆筑方量較大、養(yǎng)護(hù)面積大、單幅較長(zhǎng)、預(yù)應(yīng)力束較多而易產(chǎn)生混凝土澆筑振搗困難；預(yù)應(yīng)力穿束曲線段鋼絞線容易彎折、損壞波紋管；箱室內(nèi)混凝土升溫快、溫度高、箱室內(nèi)外養(yǎng)護(hù)難度大；梁體張拉、壓漿安全風(fēng)險(xiǎn)高，整體質(zhì)量控制難度大等問(wèn)題；且以上問(wèn)題在大跨度長(zhǎng)聯(lián)多箱室連續(xù)梁施工過(guò)程中表現(xiàn)的尤為突出。施工過(guò)程中，若不采用有針對(duì)性的研究討論并制定相關(guān)的解決措施，很難避免連續(xù)梁混凝土冷縫、預(yù)應(yīng)力張拉不順、壓漿不飽滿等質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

韓灘雙島大橋及連接線工程位于金堂縣毗河、中河、北河三水匯合上游600 m處，線路呈東西走向，工程起點(diǎn)里程為K0+240.000，終點(diǎn)里程為K1+881.000，全長(zhǎng)1 641 m，其中橋梁長(zhǎng)度為1 297 m，引道長(zhǎng)度為344 m，工程主要包括道路、景觀、橋梁、交通監(jiān)控、給水、排水、電氣等。

主橋主跨跨越江心島，西側(cè)邊跨跨越毗河和新龍路，東側(cè)邊跨跨越北河主河道，孔跨布置為(215+430+215)m雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，主橋全長(zhǎng)860 m，橋?qū)?8 m。橋塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋塔總高度為137.5 m，橋面以上塔柱高度約為120.5 m，橋面以下塔柱高度約為17 m。斜拉索采用鋼錨梁為主要錨固方式。

引橋全長(zhǎng)429 m，分東、西岸引橋；西岸引橋全長(zhǎng)164 m，橋跨布置為：4×40 m=160 m；引橋東岸與川福號(hào)路連接，東岸引橋全長(zhǎng)273 m，橋跨布置為：(30 m+2×50 m+39 m)+(30+40+30)m=269 m，單聯(lián)分別長(zhǎng)100 m、169 m，均為雙幅單箱三室預(yù)應(yīng)力混凝土梁體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆箱梁。引橋按雙向六車道設(shè)計(jì)，橋面寬32.5～36 m，整幅修建。

項(xiàng)目部根據(jù)相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合韓灘雙島大橋現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況，針對(duì)多箱室長(zhǎng)聯(lián)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)混凝土施工過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)制定了相應(yīng)的技術(shù)措施。

2 所采用的有針對(duì)性的施工技術(shù)

2.1 預(yù)應(yīng)力穿束施工技術(shù)

現(xiàn)澆長(zhǎng)聯(lián)連續(xù)梁屬于后張法施工，在長(zhǎng)束預(yù)應(yīng)力穿束過(guò)程中，通常會(huì)在波紋管起伏或彎曲位置遇到鋼絞線穿破波紋管、扭折、彎曲堵塞等情況，造成摩擦力大、穿束效率低的情況。

項(xiàng)目部針對(duì)鋼絞線穿束問(wèn)題研發(fā)了一種輔助穿束裝置(圖1)，該裝置采用Φ48×3.5 mm鋼管直接液壓松緊滑移系統(tǒng)(由外側(cè)滑移缸筒及內(nèi)部液壓環(huán)形鉗組成，可同時(shí)完成壓緊前推或松鉗后移動(dòng)作)，根據(jù)鋼絞線穿束端頭形式、鋼絞線工作長(zhǎng)度及空間限制情況，于鋼管端頭外側(cè)約1 m位置固定，鋼絞線穿束端頭的鋼絞線經(jīng)過(guò)Φ48×3.5 mm鋼管孔后進(jìn)入液壓松緊滑移系統(tǒng)，在距離槽口波紋管入口約2 cm位置處采用拉桿光圓面設(shè)置“#”形限位口，減少或避免了鋼絞線安裝入槽口前的彎曲、扭折狀態(tài)，配合“#”形限位口，該裝置減小了端頭穿束摩擦，且可同時(shí)進(jìn)行2根或3根鋼絞線穿束，提高了鋼絞線穿束效率和穿束人員的安全系數(shù)。

2.2 梁體澆筑振搗施工技術(shù)[1]

梁體澆筑影響混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要因素是混凝土振搗效果?；炷镣庥^質(zhì)量問(wèn)題、坑洞、凸起、麻面等均與混凝土振搗工藝技術(shù)直接相關(guān)。

項(xiàng)目部采取的具體技術(shù)措施：箱梁澆筑首先按交底進(jìn)行人材機(jī)分配，在底板混凝土澆筑時(shí)先從腹板用傳料筒下料，底板混凝土不足部分利用輸送泵直接澆筑并通過(guò)腹板和底板對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，混凝土通過(guò)腹板流入底板，待腹板混凝土高度超過(guò)底板厚度不小于30 cm并確認(rèn)振搗密實(shí)后停止腹板振搗，再利用輸送泵直接對(duì)箱梁底板泵送混凝土，至底板混凝土澆筑完成?；炷料铝蠒r(shí)按每層50 cm左右分層，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。震動(dòng)棒不宜插入太深，避免擾動(dòng)底板混凝土造成腹板混凝土自底板翻入；對(duì)于倒角盲區(qū)，采用了一種輔助裝置，該裝置由φ48鋼管剖成兩半，將半塊鋼管下端50 cm進(jìn)行彎制，起彎角度為15°。施工時(shí)，先將該裝置放在腹板下倒角處，然后將振搗棒順鋼管下放振搗以保證各個(gè)位置混凝土振搗密實(shí)(圖2)。

1.滑移架,3.液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),4.環(huán)形液壓鉗,5.橡膠墊,6,波紋管,7.安裝槽,21.外套管,22.液壓伸縮桿圖1 輔助穿束裝置簡(jiǎn)圖

圖2 輔助振搗裝置簡(jiǎn)圖

2.3 梁體養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

混凝土澆筑完成后在其硬化過(guò)程中，對(duì)溫度、濕度的變化比較敏感，若養(yǎng)護(hù)工作得不到高度重視且養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，忽視了對(duì)養(yǎng)護(hù)溫度、濕度和時(shí)間的控制，就容易出現(xiàn)裂紋、裂縫，進(jìn)而嚴(yán)重影響到工程實(shí)體質(zhì)量和混凝土的強(qiáng)度與耐久性。

項(xiàng)目部針對(duì)養(yǎng)護(hù)面積大、傳統(tǒng)灑水養(yǎng)護(hù)達(dá)不到及時(shí)、水量的控制要求等問(wèn)題，采取了[2]智能設(shè)備進(jìn)行輔助施工(圖3)：在梁體混凝土澆筑完成后，在混凝土面上蓋一層土工布，再布置智能養(yǎng)護(hù)噴淋管網(wǎng)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)與高精傳感技術(shù)結(jié)合[3]，實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土面的溫濕度并自動(dòng)調(diào)整噴淋時(shí)間，在不同養(yǎng)護(hù)齡期變化養(yǎng)護(hù)頻率與噴淋強(qiáng)度以達(dá)到養(yǎng)護(hù)效果。對(duì)于梁箱內(nèi)，研發(fā)了一種多功能養(yǎng)護(hù)噴頭，該噴頭采用1.5～2 m長(zhǎng)(根據(jù)梁高確定)PP-R管，通過(guò)軟管與養(yǎng)護(hù)設(shè)備的噴淋主管道接長(zhǎng)，一端通過(guò)橫向撐桿固定于梁面預(yù)留人孔上方，另一端伸入箱室內(nèi)部并通過(guò)一個(gè)U型彎頭與出水噴頭連接。養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，水流通過(guò)噴淋主管道進(jìn)入噴頭接長(zhǎng)管道至箱室內(nèi)部的U型彎頭處，于出水噴頭處向箱室內(nèi)旋轉(zhuǎn)360°灑水，完成箱室內(nèi)部的養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而達(dá)到梁體箱內(nèi)外的養(yǎng)護(hù)效果。

1.纖維增強(qiáng)軟管,2.橫向撐桿,3.接長(zhǎng)管,4.U形彎頭,5.自動(dòng)感應(yīng)旋轉(zhuǎn)噴頭,6.噴淋主管圖3 智能多功能養(yǎng)護(hù)噴頭簡(jiǎn)圖

2.4 張拉施工技術(shù)[4]

多箱室寬幅長(zhǎng)聯(lián)連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力束多而長(zhǎng)，張拉施工質(zhì)量的好壞將直接影響到結(jié)構(gòu)的耐久性。而采用傳統(tǒng)的張拉施工技術(shù)，由人工手動(dòng)驅(qū)動(dòng)油泵，根據(jù)壓力表讀數(shù)控制張拉力，待壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)用鋼尺由人工測(cè)量張拉伸長(zhǎng)值、記錄張拉數(shù)據(jù)純靠施工人員憑經(jīng)驗(yàn)、手動(dòng)操作，誤差率很高，無(wú)法保證預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。

項(xiàng)目部針對(duì)張拉技術(shù)改進(jìn)了一種智能張拉設(shè)備(圖4)，該設(shè)備主要包括編程控制器、工業(yè)計(jì)算機(jī)、繼電器、位移傳感器、執(zhí)行器件、操作面板、張拉主副泵站、張拉油缸、千斤頂?shù)?，主泵與副泵采用無(wú)線連接，距離不超過(guò)300 m。副泵將位移、壓力信號(hào)傳輸?shù)街鞅?，主泵處理信?hào)后，將控制信號(hào)傳輸給副泵用以控制千斤頂?shù)墓┯汀⑼Ｖ?、回油。采用該智能張拉設(shè)備，能夠精準(zhǔn)地控制千斤頂所施加的預(yù)應(yīng)力值，將誤差縮小到1%，從而大大降低了預(yù)應(yīng)力施加不正確所引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)，有效地保障了結(jié)構(gòu)安全、延長(zhǎng)了梁體結(jié)構(gòu)的使用壽命、降低了養(yǎng)護(hù)維修成本。系統(tǒng)傳感器會(huì)實(shí)時(shí)采集鋼絞線的延伸量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)中，主機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算延伸量，及時(shí)地審核延伸量是否在規(guī)定的范圍以內(nèi)，達(dá)到雙重把控的目的，進(jìn)而提高了安全性且操作簡(jiǎn)單、安全、快捷，提高了張拉效率，而且可以通過(guò)輸入相應(yīng)的張拉設(shè)備編號(hào)和張拉日期查詢并下載張拉參數(shù)。

圖4 智能張拉數(shù)據(jù)顯示簡(jiǎn)圖

2.5 壓漿施工技術(shù)[5]

多箱室寬幅長(zhǎng)聯(lián)連續(xù)梁由于預(yù)應(yīng)力管道長(zhǎng)、數(shù)量多，管道壓漿的質(zhì)量控制將直接影響到梁體的使用壽命。而傳統(tǒng)壓漿技術(shù)中水泥漿液的配制存在很大的人為性因素，配制漿液的設(shè)備亦不標(biāo)準(zhǔn)，難以達(dá)到試驗(yàn)室配合比的要求；漿液自流排氣難以保證孔道內(nèi)的空氣排除干凈；壓力表盤讀數(shù)控制難度大；不能達(dá)到設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求。

針對(duì)以上問(wèn)題，項(xiàng)目部改進(jìn)了一種智能真空壓漿設(shè)備。該設(shè)備包括自動(dòng)上料系統(tǒng)、自動(dòng)稱重系統(tǒng)、抽吸真空系統(tǒng)、微電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)、高低速攪拌系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和行走系統(tǒng)。施工時(shí)通過(guò)設(shè)定的漿液配比、壓漿壓力和保壓時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行漿液配比、孔道壓漿密實(shí)、壓力控制和保壓時(shí)間。采用智能壓漿技術(shù)，不僅能夠保證工程質(zhì)量，提高工作效率，還能減少內(nèi)業(yè)整理工作，是一種非常智能的技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，智能壓漿技術(shù)能夠精確地控制壓漿壓力的大小，提高壓漿的密實(shí)度與充盈度，從而有效地增強(qiáng)了工程結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。

3 結(jié) 語(yǔ)

韓灘雙島大橋多箱室寬幅長(zhǎng)聯(lián)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)混凝土施工通過(guò)輔助施工措施和智能技術(shù)的配合，提高了施工效率，減小了施工勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地避

免或降低了傳統(tǒng)工藝中存在的常見且不可避免的問(wèn)題，符合環(huán)保與水保建設(shè)理念，最重要的是提高了整體結(jié)構(gòu)的耐久性、承壓力和可靠性，保證了梁體的施工安全與質(zhì)量。