浅述连续刚构桥梁0号块施工要点

2020-11-27李孟新

建材发展导向 2020年11期

李孟新

（中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司，辽宁大连 116000）

关键字：悬臂现浇；连续梁；挂篮拼装；临时支座

1 连续刚构的实用性

近年来，国内大型大跨径的预应力混凝土桥梁在施工建设中普遍应用悬臂现浇连续梁技术。由于应用挂篮施工技术可实现分段作业，极大地提升了施工的便利性和安全性，不需要架设支架或者使用大型吊机即可保质保量地完成施工任务。同时，由于挂篮施工的轻便性，在多种施工环境与气候条件下都可实施作业，且相应的设备维护保养成本较低，为进一步提升施工质量和效率奠定了良好的基础。下面结合钟家里大桥工程对悬臂现浇梁施工技术要点进行分析。

2 工程概况

钟家里大桥桥面净宽2×11.75m，孔径及孔数为4×40（预制T梁） +4×40（预制T梁） + （57+4×100+57）连续刚构+4×40（预制T梁），桥梁总长998.5m，最大墩高65.85m，设计荷载公路-I级，上部结构为预应力砼先简支后连续T梁、预应力砼变截面连续钢构，下部结构桥台采用柱式台，桥墩采用柱式墩及薄壁墩和空心墩，墩台采用桩基础。

梁截面采用单箱单室直腹板形式，0#块顶板宽12.75m，底宽6.5m，高度6m，长度8m，翼缘板悬臂长3.125m，悬臂端部厚15cm，悬臂根部厚55cm，箱梁箱梁顶板厚68cm，底板厚100cm，腹板厚80cm；混凝土总方量为334.5m3；0号块梁体为三向预应力结构，纵向预应力束采用φ15.2钢绞线，竖向、横向预应力采用JL32精轧螺纹钢筋，梁体混凝土强度等级为C55。该工程采用三角挂篮对称悬浇施工。

3 施工技术准备

施工前对图纸进行认真会审，学习施工规范，制定关键部位的施工作业指导书；进行临时工程设计；混凝土施工前模板、托架、钢筋、预埋件等验收合格；对工人进行专业培训，逐级进行技术交底，并建立严格的岗位责任制和现场交接班制度；组织有关人员学习相关规范，并对特殊工种操作人员进行培训和技能考核，必须坚持持证上岗。

4 0号块施工要点

0号块采用墩旁托架法施工，混凝土分两次浇筑完成；第一次浇筑到顶板以下1.4m，第二次浇筑完剩余部分；混凝土采用集中拌制，混凝土罐车水平运输，混凝土拖式泵入仓。

4.1 托架设计

1）双肢墩身间悬出段，设置三角托架8个，托架采用40b工字钢组合而成；托架顺桥向悬出段长560cm，墩身预埋段长120cm；斜撑长530cm，与墩身夹角为42度；斜撑上端与顺桥向横梁销接、下端与预埋钢板销接；预埋件为组合焊接构件，由两块2cm钢板中间再连接一块2cm钢板焊接而成，中间一块钢板距预埋件尾部40cm，尺寸为29×38cm，钢板上留出4个半径为21mm的预留孔，做为预应力钢筋的张拉槽口，并在尾部设置12个半径12.5mm的预留孔插入墩身钢筋，增加预埋件在墩身中的稳定性，预埋件端部设置成半径22cm的半圆形，距尾部98cm设置半径为41mm的销接连接孔，整个预埋件外露47cm，其余部分埋入墩身中，并与墩身钢筋连接；托架上设置9根长1200cm分配梁，分配梁采用40b工字钢，分配梁间距为25+25+80+80+80+80+80+80cm；分配梁上设置方木及底模，底模采用大面积不锈钢平模保证混凝土的外观；四周设置操作平台及护栏，平台及护栏材料采用∟8的角钢，平台上满铺防滑钢板，护栏水平方向增加连接筋保证施工安全。

2）纵向两侧悬出段：设置三角托架4个，托架采用25b工字钢组合而成；双肢墩身间悬出段长275cm；斜撑长300cm，与墩身夹角为39度；斜撑上端与顺桥向横梁焊接、下端与预埋钢板焊接；预埋钢板厚度2cm，尺寸30×54cm，每块钢板背面采用8根长度为140cm的Φ20螺纹钢弯成U字型焊接并预埋在墩身内部；托架上设置2根长1500cm分配梁，分配梁采用40b工字钢，分配梁间距为85cm；分配梁上设置侧模；四周设置操作平台及护栏，平台及护栏材料采用∟8的角钢，平台上满铺防滑钢板，护栏水平方向增加连接筋保证施工安全。

4.2 支座安装

1）永久支座安装，在悬臂现浇连续梁施工中，为了确保施工结构的稳定性，减少施工过程中的意外，承受不平衡力矩，要安装永久支座或者架设临时支座，以确保施工的顺利进行。安装支座前，要检查各个滑动界面，在确保安全性和可用性的基础上进行清理，并在符合施工设计标高的情况下将支座四角高差控制在1mm以内。安装支座时，要重点控制好中心线，使其与主梁中心线保持平行，确保支座上下各对应件符合施工要求，并注意平面位置和支座预偏量等。本项目钟家里大桥9#、13#线路侧采用DPZ（II）25DX盆式支座，远离线路侧采用DPZ（II）25SX盆式支座，全桥现浇段共计4个支座。

2）临时支座安装：临时支座分上、下层，中间夹5cm厚55号硫磺砂浆，硫磺砂浆需进行现场配比试验，硫磺强度不小于50MPa，其中预埋电阻丝，以便合拢后烧融拆除临时支座。硫磺砂浆熬制方法：①先将硫磺打成2～5cm的小块，按比例称好分批放入锅中，加热130～150℃熔化，边熔边放边搅，注意防止局部过热，以达到充分脱水的目的。②硫磺脱水后，分批将已搅拌均匀的130℃烘干细骨料、水泥放入锅中不断搅拌、脱水，混合均匀；注意要严格控制熬制温度，一般为140～170℃，熬制3～4小时，物料均匀、颜色一致、泡沫完全消失后即可使用，浇入试模内成型抗压强度试件。③待硫磺砂浆熬制均匀、颜色一致、汽泡完全消失时，先取样检查，以确定其熬制质量，如不符合要求时，应继续熬制，直到合格。④硫磺砂浆质量鉴定，在140℃时浇入砂浆试模中，观察其冷却时应无涌泡、凹陷、不密实、分层现象，将其打断观察，其颈部断面内，肉眼看可见小孔多于5个，说明熬制时间不够，通常延长熬制时间，直到眼见小孔小于或等于5个为止。

4.3 托架预压

1）预压原因及目的：采用预埋托架进行0号块混凝土的施工，由于托架弹性、杆件连接缝隙等因素影响到0号块混凝土质量和梁体线性控制；在三向预应力及支点反力作用下，0号块处于复杂的应力状态，支架的不均匀变形使支点附近的底板、肋板的应力集中。因此托架安装完成后，需要加载进行预压，以确定其强度、刚度和稳定性，防止事故发生；同时消除支架的非弹性变形、计算出支架的弹性变形值，为混凝土浇筑、立模标高等相应设计要求提供依据。

2）预压方法：采用堆载混凝土预制块预压，试压重量346.2t（按1.2倍安全系数堆载）；压重的先后顺序按混凝土浇注的先后顺序进行，先浇的先压重，后浇的后压重；分3级加载，第1级为60%、第2级为80%、第3级为120%；压重前在托架横梁上分别布置若干个观测点，并在加载前及卸载后测量其标高和平面位置；在加载过程中及每级加载2小时后进行变形观测，每隔2小时测量一次；加载至120%荷载时持续24小时，期间每隔2小时测量一次，沉降稳定后方可进行卸载，并记录加载和卸载过程的沉降数据（每隔2小时测量沉降量不超过0.5mm时，可认为沉降稳定）。托架预压时必须安排专人加强其稳定性观测，一旦发现托架出现异常现象，立即采取卸载或紧急撤离措施，确保施工人员和设备安全。

4.4 模板的拼装

底模采用定型平面钢模板设计，外模同样为定型平面钢模板，现场拼装，纵向分为2×4.3m两段，外桁架纵向0.8m一道，共10道。端模有钢筋和预应力管道伸出预留孔，位置要求准确，模板采用8mm厚钢板进行分块安装，然后用U形卡环与预留钢筋焊接固定端模。内模及预留人洞采用现场拼装木模，模板背肋采用10mm×10mm方木，间距为40cm。

4.5 钢筋的制作和安装

所有钢筋全部在钢筋加工厂集中加工，采用塔吊运到现场绑扎成型。先进行底板钢筋绑扎，然后进行腹板和中隔板钢筋绑扎，腹板和隔板钢筋绑扎完毕后进行模板安装，最后绑扎顶板钢筋。钢筋焊接焊缝必须饱满、平整、焊渣清理干净；钢筋绑扎必须牢固；同一截面内钢筋接头数目不超过主筋总数的50%，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。

4.6 预应力管道的制作和安装

在安装波纹管时一定要按设计位置施工，同时注意纵向、横向及竖向波纹管的区别，不得错误使用，定位钢筋间距不大于1m，每段头部波纹管设置外接头。波纹管在浇筑前应穿衬管，其坐标位置准确，当与钢筋相互干扰时可挪动普通钢筋位置，便于下一阶段波纹管连接，钢筋焊接过程中必须对波纹管采取保护措施。

4.7 混凝土浇筑

1）混凝土浇筑顺序，先从中间向两侧浇筑底板及腹板下倒角，待两个小时后混凝土凝固再从腹板下料和从内模顶部下料来浇筑剩余腹板混凝土，第一次浇筑至距底板底部3.17m，然后第二次浇筑腹板上部和顶板（先浇横向中间部位、后浇两侧翼缘板），顶板竖向分两层进行。2）混凝土浇筑注意事项：①混凝土拌合时，采用电子自动计量，严格按施工配合比进行计量拌和，各种原材料重量偏差不超过下列规定：水泥±1%；各种骨料±2%，外加剂±1%；②浇筑混凝土前认真检查结构形式，检查预应力管道的接头是否连接紧密，管身是否完好，把好测量关，并对模板、钢筋、预应力筋、波纹管、预埋件、浇筑设备及临时支撑等做最终检查；③为保证混凝土浇筑质量及浇筑连续性，混凝土浇筑前对拌和站和混凝土输送泵进行检修确保混凝土施工时不出现机械故障；④混凝土浇筑前保证各种机械设备均有备用，并且要有备用电源，保证混凝土浇筑在过程中不得中断，以保证混凝土浇筑的连续；⑤混凝土在配合比设计时应在混凝土中掺加高效缓凝减水剂，保证混凝土的初凝时间在3h以上，并且在混凝土布料时要保证布料均匀，分层布料，需保证在第二层混凝土布料时，第一层混凝土不出现初凝，从而保证混凝土不出现施工冷缝。

4.8 预应力施工

纵向预应力张拉采用两端同步张拉，左右对称进行，横、竖向预应力筋采取单端张拉。张拉顺序：纵向预应力钢绞线→竖向预应力筋→横向预应力钢绞线。施工过程中采取双控，以油压表读数为主，以预应力钢束伸长值进行校核。

预应力张拉设备使用前先委托国家授权的法定计量技术机构校正，测定油泵线性回归方程，根据千斤顶的张拉力计算出压力表读数。校正系数不得大于1.05，校正有效期为6个月，张拉不超过300次张拉作业。张拉千斤顶的张拉吨位为张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。与千斤顶配套使用的压力表应选择防振型，表面最大读数为张拉力的1.5～2.0倍，精度不低于1.0级。压力表首次使用前必须经过计量部门检定，检定周期为1周（注：当使用0.4级压力表时检定周期为1个月）。