四角井大桥悬浇梁施工工艺分析

2018-12-31卓丽娜南平高速建设有限公司福建南平353000

安徽建筑 2018年2期

卓丽娜（南平高速建设有限公司，福建南平 353000）

1 工程概况

四角井大桥跨越正在通行的宁武高速，左幅上部构造为（50+90+50）m变截面悬臂浇筑箱梁，右幅上部构造为1×30现浇箱梁+（50+90+50）m变截面悬臂浇筑箱梁，桥梁全长213m。按照设计图纸要求，施工时应满足高速公路八车道拓宽的条件及视距要求，路幅限界净宽为43m，高速公路净空要求不小于5.5m。连续梁梁面宽13.75m，其中防撞墙内侧净宽13.75m，桥上栏杆内侧净宽14.25m，桥梁建筑总宽度14.75m；连续梁全部位于平曲线上，桥面纵坡坡度为3.0%。

2 0#梁段施工

四角井大桥0#梁段总长12m，高度5.5m，箱梁顶宽14.75m，翼缘板悬臂长度3.5m，混凝土总圬工量为304.8m3，总重量为 792.4t。

2.1 0#梁段的施工工艺流程

底托架墩下预压试验→安装底托架→施工支座（墩顶临时锚固支座）→安装0#段底模→分片吊装0#段外侧模板→安装底板和腹板钢筋→安装0#段竖向预应力钢筋→安装纵向预应力管道→安装内模板→绑扎顶板钢筋和横向预应力筋→搭设混凝土浇筑工作平台→浇筑混凝土→拆模→养生。

2.1 0#梁段支架布置

0#梁段具有着内部结构受力复杂,混凝土需求量大的特点。钢筋施工的复杂性，也是施工人员在0#梁段施工中所要面对的问题。从建筑领域的实际情况来看，出于保护梁体外观的需要，往往会对整体立模一次成型的施工方式进行应用，以避免梁体分次浇筑问题的出现。

为保证一次成型的质量，在0#梁段施工工作开始之前，需要对施工过程中涉及到的钢筋大样进行复核。在支架布置方面，由于主墩与高速公路距离较近，为避免地基处理会对高速公路的影响，采用了立柱与预埋桁架相结合的施工方案。在具体施工环节，会在承台两端预埋钢板，并在钢板上安装直径63cm钢管桩作为主要承重结构部件。在墩柱施工中，留取预埋件做三角桁架，并借助桁架与钢管立柱相结合的方式，构建整体支架。同时在钢管桩顶布置双拼32a#工字钢做为纵梁（横桥向），在横梁顶设置横桥向间距50cm，32a工字钢，32a工字钢顶设置10cm×10cm方木，方木顶部为竹胶板。

2.2 钢筋安装

针对0#梁段施工中遇到的钢筋与预应力管道冲突时，允许进行局部调整，调整原则是先普通钢筋、后精轧螺纹钢筋，最后是横向预应力钢筋，保持纵向预应力钢筋管道不动。在钢筋安装完成后，在模板与钢筋之间垫上同标号混凝土垫块。

2.3 混凝土浇筑

在混凝土浇筑环节，为保障工程的施工质量，混凝土浇筑顺序为先箱梁底板混凝土和横隔板混凝土，必须保证前后对称浇筑，横向先浇筑倒角中间混凝土，接着浇筑底板倒角处1.0m范围内混凝土。底板浇筑完后再浇筑腹板混凝土，腹板混凝土采用水平分层的方法浇筑，水平分层厚度控制在30cm左右，腹板混凝土应根据混凝土初凝时间缓慢浇筑，防止中间泛浆。纵向应先浇筑墩顶两侧底板混凝土，底板浇筑完后再浇筑横隔梁混凝土。最后浇筑顶板混凝土，顶板混凝土用两端向中间推进。

2.4 0#梁段大体积高标号混凝土施工的防裂措施

大体积高标号混凝土施工的防裂措施是施工工艺中的一项重要内容，防裂措施涉及到了原材料的控制和施工工艺控制等多个环节，在防裂工艺的应用过程中，施工方需要对其中的细节要素进行重点关注。

①原材料控制方面：严格控制混凝土原材料质量和技术标准，选用低水化热水泥，一般而言在条件许可情况下，应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%～83%，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。

②工艺控制方面：加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度；采用分层分段法浇筑混凝土，分层振捣密实以使混凝土的水化热能尽快散失。还可采用二次振捣的方法，增加混凝土的密实度，提高抗裂能力，使上、下两层混凝土在初凝前结合良好；目前施工气温相对较低，如果个别0#梁段避不开高温季节，混凝土搅拌站可以将利用低温水拌制混凝土的拌制方式应用于施工过程之中。此时骨料需要放置在遮阳篷中，在混凝土现场泵送环节，相关人员需要利用湿毛毯覆盖管道，并及时采取降温措施；利用混凝土内部预埋管道，进行水冷散热。

③保温、保湿方面：先在湿润的混凝土表面覆盖一层薄膜，覆盖时间以在混凝土终凝时开始为宜，然后在薄膜上覆盖2层干麻袋。

3 挂篮悬臂浇筑施工

3.1 挂篮设计

施工挂篮的应用，是悬浇梁施工中的重要环节。一般情况下，在悬浇梁工程胶装工作完成以后，相关单位需要及时开展测量控制系统资料的复核工作。悬臂浇筑施工中所采用的挂篮多为铰接菱形挂篮。在四角井大桥悬浇梁施工中，针对大桥所在区域的实际情况，施工人员在应用铰接菱形挂篮的基础上，在每侧对应腹板各设一个桁片，桁片之间的连接方式为横向连接方式。在混凝土浇筑环节，施工人员采用的是以单独设置的直径32mm精轧螺纹钢筋作为后锚，每个桁片后端设置6根；挂蓝前行采用自锚；轨道通过腹板外侧竖向精轧螺纹钢筋固定；桁架中心间距7.55m，前上横梁采用双40b工字钢，前、后下横梁采用双40b槽钢，桁架杆件采用32b槽钢加工而成，挂蓝总重（包括模板等）为50t。

3.2 挂篮的工艺流程

挂篮组拼及试压→调整安装底模、侧模立模高程、轴线→绑扎底板腹板钢筋→安装竖向预应力筋→安装腹板内模板右绑扎顶板钢筋、安装顶板横向预应力筋及纵向预应力管道→支堵头模板→混凝土浇筑→养生、拆堵头模板、凿毛→清孔穿束→张拉→压浆→落模板→移挂篮进入下一段施工。

3.3 挂篮的挠度及预拱度的确定

挠度及预拱度的确定是挂篮施工中的一项重要内容。为保证桥梁成品结构达到设计规定的线形，在施工阶段要对每一块体设置预拱度以平衡上述几项下挠变形量。挂篮的预拱度应结合节块重量、挂篮及吊架的重量，通过预压试验与计算获得。另外的收缩、温度影响、徐变等数值仍然需予以考虑。

一般情况下，线型的控制主要包括以下内容：一是平曲线线型控制；二是竖向挠度控制。平曲线要素是平面线型控制的主要依据，竖向挠度涉及到了各个量段的自重、挂篮前移施工荷载和混凝土徐变等多种因素。从施工现场的实际情况来看，在挂篮固定后，施工人员会采用砂袋法进行超载预压。在超载预压阶段，挂篮的综合挠度在实际预压过程中的变形不得大于2cm。

3.4 混凝土浇筑

混凝土浇筑从挂篮前端向后端，由悬臂端到根部的浇筑顺序。在具体施工环节，混凝土由挂篮底板的前端开始浇筑，同一T构上2套挂篮内的悬浇混凝土在任何时候须基本相等。混凝土在腹板内的浇筑分层厚度控制在40cm左右，混凝土振捣固采用Φ50插入式振捣器，个别钢筋密集的地方采用Φ30插入式振捣器，振捣棒距离模板5～10cm，移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍。

3.5 预应力张拉

根据相关施工图纸的规定，预应力张拉作业需要在混凝土强度及弹性模量达到设计值的90%后进行。在张拉作业进行过程中，张拉时梁体混凝土龄期要大于7d。在张拉之前应事先将油表与配套千斤顶进行标定，进而根据标定报告得出张拉油表读数。依据规范计算出钢束的理论伸长量。张拉前必须检查油嘴、油管等易损件的损坏程度以便及时更换,以避免油管破裂和油嘴漏油问题所带来的不利影响。