溧阳抽水蓄能电站上水库交通桥连续刚构梁施工技术

2019-01-19史永方

水力发电 2018年10期

史永方，邢磊

(江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司，江苏溧阳213334)

1 工程概况

溧阳抽水蓄能电站上水库有2座竖井式进出水塔，每座塔均设有1座交通桥分别与库岸和1号副坝的环库路相连，交通桥起点接上水库①、②进出水塔295.0 m高程操作平台处，终点止于上水库环库公路295.0 m高程处，见图1。交通桥均为三跨预应力混凝土连续刚构结构，桥跨布置为(35+63+35)m；主梁断面为单室箱形截面，变截面箱梁梁底线形按1.8次抛物线变化；箱梁根部高3.5 m，跨中高2.2 m；箱梁顶面宽6.0 m，底面宽4 m，两侧翼缘宽度均为1.0 m，顶板厚度0号块为0.40 m，1号段为0.40～0.25 m，其他梁段为0.25 m；底板宽4.0 m，厚0.40(墩顶)～0.25 m(跨中)，边跨梁端底板厚0.25～0.55 m；腹板在8号边跨梁段厚度从0.5 m变至0.8 m，其他梁段腹板厚度均为0.50 m；箱梁0号梁段长11 m，“T”形梁段共分6段悬臂浇筑， 1～4号梁段分段长为4 m，5、6号梁段分段长为4.5 m，边跨现浇段长2.38 m，中跨及边跨合龙段为2 m；主梁混凝土约700 m3。桥墩为双肢薄壁墩，1号桥墩布置在库底，高程从233.5～291.4 m，高57.9 m；2号桥墩布置在边坡，单肢墩(厚×宽)均为1.0 m×4.0 m的矩形墩，双肢轴心间距为5.0 m。

图1 交通桥立面示意(单位：尺寸，cm；高程，m)

2 主要难点

连续刚构梁主要施工难点为：①由于坡面已经开挖成型，坡面上的桥墩任何车辆都无法到达；②连续刚构桥的桥墩一般都是高墩，由于太薄，所以很柔，只能用塔吊附着在桥墩上运输材料，塔吊和桥墩就会一起晃动，会给设备和工程带来安全隐患。

3 施工方案

连续刚构梁一般用于公路桥梁上，其主要施工方案的确定是在混凝土的入仓方面：①基础和承台。混凝土采用溜槽或罐车方式入仓，插入式振捣器振捣密实。②桥台及桥墩。混凝土采用挖机、地泵、塔吊的方式入仓，插入式振捣器振捣密实。③主梁。连续梁的主梁采用悬臂浇筑，合拢段采用三角型挂篮的模板，采用塔吊吊混凝土的方式入仓。一座塔吊面在库底，吊运材料和混凝土至进出水塔和库底桥墩；一座塔吊布置在库岸，吊运材料和混凝土至坡面桥墩和桥台。

4 主要施工方法

4.1 基础和承台施工

4.1.1 施工工艺流程

施工工艺流程为：施工准备→基础面清理→测量放线→钢筋绑扎→侧模安装→混凝土浇筑→养护。

4.1.2 施工方法

(1)基础面清理。在钢管桩基础完成后，对基础面进行清理，人工清除浮渣和松动石块。

(2)测量放线。采用全站仪在基础面放出承台结构边线，测量放线完成后必须对现场技术人员进行测量放样交底。

(3)钢筋绑扎。钢筋在加工厂制作完毕，加工前对钢筋进行清理，保证钢筋表面无锈蚀、油脂等杂物，用汽车运至作业面。钢筋按设计图纸进行安装，采用单面搭接焊方式，焊接长度不小于10倍钢筋直径，要求接头错开，焊缝饱满，焊接不得烧伤主筋。并按要求预埋上层钢筋。

(4)模板安装。模板采用组合钢模板，脚手架钢管加固。在模型安装完毕后自行检查模板的支撑、平面位置、高程、加固强度、垂直度、接缝平整度、保护层厚度等各项参数是否符合规范要求，在自检合格的基础上报请监理工程师检查合格并签认后，准备浇筑混凝土。

(5)混凝土浇筑。混凝土由拌合站集中拌制，混凝土罐车运输，采用罐车或溜槽入仓。混凝土采用分层浇筑，层厚控制在30 cm左右，上层混凝土在下层混凝土初凝前浇筑完成。在混凝土浇筑过程中，派有经验的混凝土工负责振捣，采用快插慢拔方式，每点振捣时间为20～30 s，与侧模保持5～10 cm的间距，插入下层混凝土5～10 cm左右，直到混凝土面不再下沉、不冒气泡、表面泛浆为止。

(6)混凝土养护。混凝土在浇筑完成后6～18 h内开始覆盖土工布洒水养护，使混凝土表面保持湿润状态。养护期间不得少于28 d。

4.2 桥台和桥墩施工

4.2.1 施工工艺流程

施工工艺流程：施工准备→基础面清理→测量放线→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护。

4.2.2 施工方法

桥墩墩身模板采用无支架翻模施工工艺，每层模板高3 m，墩身翻模模板按9 m配置，每次浇筑高度为6 m，底留3 m，共配置两套翻模，每套3层；桥台模板同承台。

在墩身布置型钢骨架，一方面便于桥墩钢筋安装，另一方面可提高桥墩刚度，但其增加了混凝土振捣时的施工难度。模板采用定制钢模板，正面模板单块尺寸为4.0 m×3.0 m(长×宽) ；侧面模板单块尺寸为1.0 m×3.0 m(长×宽)，正面采用对拉外撑形式加固，拉筋外套PVC管，侧面采用外箍式加固。混凝土水平运输采用10 m3混凝土罐车，垂直运输采用塔吊吊1 m3吊罐垂直入仓。混凝土振捣采用Φ50 mm插入式振捣器振捣，养护则采用滴水养护，用带有小眼的水桶摆放在每仓的混凝土养护膜顶面。

4.3 桥梁施工

4.3.1 施工工艺流程

桥梁施工工艺流程：施工准备→先浇主墩1和主墩2的0号梁→然后用塔机安装挂篮→然后进行悬壁浇筑→……→浇完所有节段然后用挂篮合拢两边的边跨→再合拢中间主跨。

4.3.2 施工方法

(1)基础面清理。对主墩顶进行基础面清理，采用人工凿毛，清除浮渣。

(2)测量放线。采用全站仪放出结构边线和钢筋的位置，测量放线完后必须对现场人员进行测量放样交底。

(3)钢筋绑扎。其绑扎方法同基础和承台施工方法，采用塔吊运输。预应力施工：采用纵向和竖向双向预应力体系。①纵向预应力筋体系。采用1×7-15.2-1860-GB/T5224—2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉采用与之配套的机具设备，管道形成采用直径Φ90 mm波纹管成孔。预应力张拉流程为，先对称张拉腹板束，再拉底板束，然后拉顶板束，采用两端同步进行，并从外到内左右对称进行；张拉采用预应力双控，预应力值以油表读数为主，以预应力伸长量进行校核；初始张拉吨位按设计张拉力的10%计算，详细如下，0 →初应力10%δk(做伸长量标记)→δk(静停5 min)→补拉δk(测伸长量)→锚固，张拉达到设计吨位时，两端实测引伸量之和与设计引伸量的差值，应符合规范要求，若超出此范围，则应找出原因，必要时与设计部门联系。②竖向预应力筋体系。Φ25 mm精轧螺纹钢筋下料采用砂轮锯切割，禁止使用电焊切割，采用氧割时，要避免飞溅熔渣损伤其他钢筋表面，并对钢筋两端用砂轮或锉刀进行修整；竖向预应力的Φ25 mm精轧螺纹钢筋锚固体系采用JLM-25型锚具，张拉采用与之配套的机具设备，管道采用Φ50 mm波纹管。竖向预应力筋张拉按对称节段、左右两侧同步进行，不平衡束不得超过1束；张拉第2节段竖向预应力钢筋前，第1节段已经张拉；第2节段预应力钢筋张拉后，应对第1节段进行二次复张拉，以弥补在操作及设备上造成的预应力损失；张拉严格按照图纸规定的次序进行。

(4)模板安装。桥梁模板主要采用三角挂篮，手拉葫芦就位；端头模板采用木模，脚手架钢管加固。在模板安装完毕后自行检查模板的支撑、平面位置、高程、加固强度、垂直度、接缝平整度、保护层厚度等各项参数是否符合规范要求，在自检合格的基础上报请监理工程师检查合格并签认后，准备浇筑混凝土。

(5)混凝土浇筑。混凝土由拌和站集中拌制，混凝土罐车运输，采用塔吊入仓。混凝土采用分层浇筑，层厚控制在30 cm左右；主梁上的混凝土从两侧对称下料；首先对称浇筑两端主梁混凝土的底板，然后浇筑两端的侧模混凝土。在混凝土浇筑过程中，派有经验的混凝土工负责振捣，采用快插慢拔方式，每点振捣时间为20～30 s，与侧模保持5～10 cm的间距，插入下层混凝土5～10 cm左右，直到混凝土面不再下沉、不冒气泡、表面泛浆为止。底板和梁板混凝土在浇筑完成后，采用两道抹面压光。

(6)混凝土养护。混凝土在浇筑完成后6～18 h内开始覆盖薄膜保湿保温养护，养护时间不得少于7 d。

(7)箱梁合拢段施工。主桥箱梁共设3个合拢段，即两个边跨合拢段、一个中跨合拢段，先合拢边跨合拢段，再合拢中跨合拢段，合拢段施工顺序和过程配重示意见图2。合拢段混凝土在凝结前，其重力由合拢挂篮承受。在混凝土浇筑前，其重力由近端配重替代，在混凝土浇筑过程中，根据混凝土浇筑重力放水逐渐卸去悬臂端的配重。合拢前进行多日跟踪观察，根据观测资料及应力应变的定量分析确定合拢施工工艺。一般在清晨测量悬臂梁段的标高，中跨采用刚性骨架拉、撑的方案进行锁定，使其不能上翘也不能下挠，锁定后，合拢段两端形成可以承受一定弯矩和剪力的刚性点，防止由于温度等各种因素影响在合拢尚未完成之前就产生变形。临时“锁定”是合拢的关键，合拢“锁定”遵循又拉又撑的原则，即“锁定”包括焊接劲性骨架。合拢段混凝土选择在一天中气温最低时进行浇筑，可保证合拢段新浇的混凝土处于气温上升的环境中，在受压的状态下达到终凝，以防混凝土开裂。