北引红旗干渠农道桥施工经验分析

2013-08-15张欣蕊

黑龙江水利科技 2013年2期

张欣蕊

( 黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆163316)

0 前言

北引红旗干渠位于乌南总干末端至红旗泡水库进水闸，全长39.43 km，即原来的萨尔图分干，在这次引嫩扩建中改名为红旗干渠。红旗干渠渠道宽12 m，水深1.9 ～2.4 m，纵坡降为1 ∶2 500 ～1 ∶10 000。扩建工程对老化严重、不能利用的4 座危桥，分别是:5 km桥、11 km桥、25 km桥、30 km桥进行拆除重建。这4 座农道桥目前正在施工中，其中2012年已完成装配式预应力混凝土空心板、桥梁灌注桩、桥梁下部台柱、盖梁、耳墙的施工。2013年将进行引道板、栏杆、铺装层混凝土施工［1］。

1 施工方法

1.1 渠道内筑岛

筑岛土方采用渠道利用方，利用挖掘机装车，自卸汽车运输，推土机平整碾压。为稳定钻机及安放泥浆池，平台下口宽15 m，上口宽度≥6 m，保证护筒埋设时护筒外边距筑捣平台外侧宽度＞3 m。平台填筑高度控制在高出水面1.5 m以上。筑导平台中间位置留4.5 m左右宽度，做为渠道的导流沟。

1.2 灌注桩

钢筋胎具的制作主要包括加固筋和钢筋笼的胎具。加固筋的胎具用10 mm厚的钢板做底板，上焊Ф22 钢筋制作而成。钢筋笼胎具用Ф22 钢筋制作而成。

钢筋骨架在场外预制完，用钢丝绳与主筋绑牢后，用25 t吊车吊起并垂直于入口，徐徐下降，使全部骨架降至设计标高为止。最后用4 根铁线将其固定在井口。当灌完的混凝土开始初凝时割断挂环，使钢筋骨架不影响混凝土的收缩，避免钢筋与混凝土的黏结力受损失。

为了控制钢筋的混凝土保护层，在主筋外侧焊扶正钢筋，用Ф16 钢筋弯制而成，每2 m高放置4处，防止钢筋笼上浮，将钢筋笼与护筒固定。

钻孔前造浆采用白黏土。泥浆密度控制在1.1～1.25 g/cm3。

钻孔采用黄河牌反循环钻孔机，在钻孔过程中，始终用经纬仪测斜度和用测绳测钻孔深度。当钻孔达到设计要求后进行验孔和清孔，清除孔底沉渣、淤泥，以减少桩基的沉降量，提高承载能力。清孔时，保持孔内泥浆面高出地下水位1.0 m以上，清孔后，浇筑混凝土前，孔底500 mm高度内的泥浆密度应＜1.05 ～1.1;含砂率≤2%［2］。

用直升导管法灌注水下混凝土，导管用钢板卷制成，导管直径250 mm，可满足通过17 m3/h混凝土。下端节长4 ～6 m，中节长为2 m左右。中间节端头焊有法兰，以便用螺栓互相连接。在导管顶部设置漏斗，用于混凝土下料口。导管在使用前用水压法进行检验。浇筑过程中用测深锤法，测定混凝土浇筑的高度，并与灌注的混凝土数量校对，防止错误。导管埋入混凝土的深度控制在2 ～4 m。灌注开始后，紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止混凝土拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除，拆除动作要快，时间≤15 min。

当混凝土面升至钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被混凝土托起，可采取3个措施: ①尽量缩短总的灌注时间，增加混凝土的流动性。②当混凝土面接近钢筋骨架时，保持较深的埋管，并徐徐灌入混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。③当孔内混凝土面进入钢筋骨架1 ～2 m以后，适当提升导管，减小导管埋置深度，以增加骨架在导管底口的埋置深度。

1.3 接桩及盖梁

接桩浇筑位置为渠底高程以下1.5 m处，中墩分两次接桩，第一次为渠底高程以下1.5 m至渠底高程( 即桩变径处) ，剩余部分一次浇筑至盖梁底，边墩一次浇筑至盖梁底。

接桩模板采用圆弧形定型钢模板，两组半圆弧模板通过螺栓连接，接缝处夹密封条，桩变径处两层模板采用焊接连接。模板加工完毕后在面板均匀涂刷隔离剂。用吊车将加工完毕的模板吊至桩头，四周用钢脚手及木方固定。

盖梁使用钢模板、安装采用现场散拼的方法，模板间用螺栓及电焊连接固定。用Φ48 钢管支撑固定，连接件为U 型卡。部分特殊位置采用木模外包铁皮，用钢管或铁丝固定。采用混凝土垫块将钢筋和模板隔离开。

采用JZC350E 型滚筒式搅拌机进行混凝土生产。混凝土纯搅拌时间应≥120 s。浇筑混凝土时，选用0.5 t前翻斗车将混凝土料卸到料斗内，再用吊车卸入仓内。混凝土浇筑应连续进行，分层浇筑均匀摊铺，每层厚度控制在30 ～40 cm之间，相邻两层浇筑时间＜2 h，第一层混凝土初凝前浇筑后续混凝土，振实混凝土防止产生冷缝。混凝土浇筑完12 h以内，对混凝土加以覆盖并浇水养护，每日浇水保持混凝土面湿润，使混凝土处在有利硬化及强度增长的湿度和温度中。若气温＜5 ℃，则不在混凝土表面上浇水，进行保温养护。对不易覆盖和浇水的部位涂刷混凝土养护剂进行养护。初期阶段养护非常重要，养护时采用草袋子覆盖，洒水保持湿润。养护时间≥14 d。

1.4 装配式预应力混凝土空心桥面板预制及安装

用推土机将场地推平压实，如有腐植土应清除出场地。现场留出5 块板能同时施工的长度，板间距离10 m，两边留出30 m距离用于张拉及车辆通行。

在夯实的场地上挖基础槽，两端为扩大基础，2m×2m，深50 cm，中间段宽1.5 m，深30 cm。分两期浇筑混凝土，一期与地面平，上面预插锚筋，二期高15 cm，按梁底尺寸支立边模，预留拉筋孔，预留梁底返拱1.5 cm，浇筑混凝土顶面抹平压光。为了张拉时顺利让梁端与底模之间滑动，两端顶面铺设钢板和角钢，在抹面时应考虑将钢板厚度减去，钢板纵向长2 m。按设计尺寸在端部支座处开梁底钢板预留槽，深1 cm，纵向长度上向内增加1.5 cm，以备张拉时滑动用，施工时用胶条堵严。

拉筋预留孔跨中设一个，向两端每隔1 m设一个。拉筋孔的上边缘距顶面5 cm，埋设位置要准确。底模布置要考虑到浇筑上料，为方便内模拆除，梁端最小间距为4 m。在跨中底模上刻上中心线，不要太深，以浇筑脱模后能近距离看清即可，这是为封锚施工支模时控制梁长而设的。中心线要确保是直角。

侧模采用钢模和型钢焊接加工。首先制作排架，校正尺寸后在平台上用角钢、型钢连接焊成框架。然后贴焊面板;端模每端分4 块，用钢板根据锚具要求和内模形状尺寸焊接成半箱形模板。保证足够的刚度，使锚具在浇筑后位置及倾角准确。焊接时内模四周应加大3 mm，也就是在端模上缩小3 mm。在边板外边缘端头单独加一块木板，浇筑后拆模方便。

内模板采用木材制作，分成4 块，上下各有一楔形条，内支撑采用合叶抽拉式支、拆模装置。板面用4 cm木板加工成3.5 cm厚，模板带采用6 ×8cm 木方，全用松木制作。抽拉式内支撑两侧各加1.5 cm临时垫方。每个支撑臂都要用铁线连接拉紧。

封锚模板由底模、两侧模、端模、拉筋、型钢组成。底模用δ =10 mm钢板加工制作，紧贴桥板顶面，根据桥面板底跨中刻线，控制桥面板长度。侧模用δ =4 mm钢板和L5 ×5 角钢加工制作，靠混凝土一边不用角钢是单钢板，便于板面紧贴混凝土面。端模用普通钢模改制，尺寸正好是板端断面尺寸，对应锚具螺栓位置开4个拉筋孔，保证浇注后板长符合要求。拉筋与木楔，模板加固型钢框架。

采用装载机上料，ZL800 自动配料机配料，JZC350E 型滚筒式搅拌机进行混凝土生产。浇筑混凝土时，选用装载机将混凝土料卸到桥面板上部料台内，再人工翻锹入模。桥面板混凝土浇筑顺序为先从下层一端浇筑，到另一端后折回浇筑上层。混凝土浇筑应连续进行，分层浇筑均匀摊铺，下层厚度控制在50 cm之内，相邻两层浇筑时间＜2 h，第一层混凝土初凝前浇筑后续混凝土，振实混凝土防止产生冷缝。

预应力混凝土张拉采用后张法。梁的混凝土强度达到了设计强度85%且龄期≥7 d后才能进行张拉。施加预应力采用控制张拉力和引伸量( 应变) 双控法、互相校核。选用YCW2000 型千斤顶对一期预应力钢绞线束进行整体张拉，按规范经标定后使用。严格按设计要求进行预应力筋的下料、编束、穿束，张拉端预留600 mm预留工作长度。

每组钢束采用两端张拉，严格按设计给定的程序，对称、均衡进行。预应力钢束张拉顺序为左下→右上→右下→左上，张拉过程中对张拉全过程进行监控，确保有效应力达到设计应力的100%。当实际伸长值与理论伸长值之差大于6%时，立即停止张拉，查明原因并采取措施调整后，再继续张拉。发生滑丝或断丝超过规范要求时，进行更换后重新张拉。

所有钢铰线束张拉锚固完成后，进行孔道压浆。压浆采用活塞式压浆泵，灰浆拌制采用灰浆搅拌机。在压浆前先用高压水冲洗孔道，然后用空气压缩机吹干孔道内的积水。再采用灰浆泵压入水泥浆，采用C50 水泥浆，灰浆掺加高效减水剂，以0.5 ～0.7 MPa的恒压，一次注浆完毕，待出浆阀溢出的稀浆变成浓浆时，关闭出浆阀，并保持0.4 ～1.0 MPa的压力3 ～5 min，然后关闭进浆阀，最后压浆泵回浆，卸掉压浆管。

封锚混凝土浇筑前，需将预制板端部混凝土混凝土接合面浮浆清凿干净，且凿毛成凹凸≥6 mm的粗糙面，100mm×100mm 面积中不少于一个点，以利于新旧混凝土良好结合。一期预应力筋张拉并在孔道压浆完成后，在伸缩缝段( 联端) 恢复锚口处普通钢筋，及时浇注封锚混凝土。封端模板采用钢模，人工浇筑混凝土，插入式振捣器振捣。同时控制好封端模板的几何尺寸，防止封锚混凝土造成预制梁超长或缩短现象发生。