變截面現澆連續箱梁0#塊施工技術應用探討

楊偉名

中國鐵建港航局集團有限公司 廣東 珠海 519031

引言

中國經濟的繁榮穩定，不僅促進了社會基礎建設事業的快速發展，還提高了道路橋梁施工技術的更新速度。目前道路橋梁工程施工均采用現代化的高科技施工技術，其中變截面現澆連續箱梁施工技術因設計形式合理、安全性高、不易變形等優勢在我國城市道路橋梁和高速公路橋梁建設中應用廣泛。由于變截面現澆連續箱梁橋對施工方案和施工技術要求較高，為不斷提升橋梁施工技術水平，應嚴格把控變截面現澆連續箱梁施工關鍵節點的施工質量，確保橋梁使用的安全性。

1 工程概況

項目位于津市貨運碼頭西側，津市澧水大橋下游約1700m處，起點位于津市市G353（原S302 K53+159），終于津市S233（原S205 K4+250）處。路線全長6.129km，道路寬21.5m，項目路基土方418600m3，防護7030m3，排水1629m3，橋梁1座長1543.98m，涵洞10道。

2 施工方案

澧水二橋工程的橋中心里程為K1+284，全橋共分7聯，橋跨組成為：[6×30+6×30+（82+2×140+82）+4×50+4×50+6×30+5×30]m，其中第3聯橫跨澧水，上部結構采用預應力混凝土變截面現澆連續箱梁，跨徑為（82+140+140+82）m，其余各聯的上部結構采用預應力混凝土（后張）T梁，結構體系為先簡支后連續；下部結構0#橋臺采用U臺，35#橋臺采用肋板臺，13#～15#橋墩采用花瓶墩，其余橋墩采用柱式橋墩。澧水二橋12#～16#墩（82m+2×140m+82m）懸臂現澆連續梁，主橋上部結構主梁采用單箱雙室預應力混凝土箱梁。箱梁頂寬21.5m，底寬14.5m。0#段、1#段總長13m，在墩頂和墩旁臨時支架上立?，F澆，邊跨支架現澆段長10.68m。合攏段、2#～19#塊均采用掛籃懸臂現澆施工。

3 變截面現澆連續箱梁施工方法

3.1 支座安裝

安裝永久支座時，先打磨并精確找平墊石表面，在確定地腳螺栓位置后用環氧樹脂砂漿錨固，注意錨固過程應考慮偏移量。標高復測，校準支座中心和橋梁中心線，保證二者平行。為解決灰塵、雜物對后續施工的影響，應對安裝支座加設防塵罩。

臨時固結支座施工采用硫磺砂漿支座，頂面比永久支座高5mm。安裝臨時支座時，墩梁臨時固結錨固筋采用冷拉四級螺紋鋼筋，錨具為YGM型錨具。為有效增加抗震、抗滑能力，以承受梁段施工不平衡帶來的偏心拉力，應順橋向外側施工，下端錨固在墩身內，中段穿過0#塊混凝土，上端錨固于0#塊頂部。

3.2 現澆施工

3.2.1 搭設施工平臺。變截面現澆連續箱梁的施工平臺均由鋼板、工字鋼、貝雷梁、槽鋼以及螺旋焊管組成。施工時在橋墩內預埋貝雷梁陰陽接頭，銷子連接后續貝雷梁，在承臺面預埋4根螺旋焊管共同承擔上部傳下來的荷載，在其上搭設貝工字鋼下橫梁、雷桁架、工字鋼以及鋼管腳手架平臺。支架由下往上鋪設尺寸分別為10cm×15cm和10cm×10cm的2層方木。嚴格控制鋼管腳手架間距：橫向間距的腹板區域為30cm，底板和翼板區域為60cm；縱向間距為60cm；施工平臺區域為120cm。鋼管腳手架步距90cm，上層方木間距20cm，采用扣件式鋼管作剪刀撐。各種鋼材之間均采用U型拉桿連接，保證形成一個安全穩定的整體，在拉桿無法連接的地方采用焊接。

3.2.2 支架預壓。在腳手架搭設完畢、安裝底模然后進行堆載預壓?，F澆筑連續箱梁的支架采用砂袋預壓。首先吊車吊起砂袋堆放在支架上，預壓48h，實際預壓荷載為1.20倍0#、1#段重量，以消除腳手架的非彈性變形，測量記錄支架彈性變形量的原始數據，根據相關數據計算腳手架的非彈性變形和彈性變形，確定腳手架預留沉落量，這些數據也是調整底模的標高的依據，可以有效保證箱梁底標高和線形符合工程設計要求。預壓前腳手架的拋高量為10mm，預壓后根據實際變形量數據進行合理調整。支架預壓過程應分級進行，分級為25%、50%、75%、100%、120%。準確測量預壓點位并標記在底板和翼板處，底板區域標6個點位，每端3個，翼板區域標4個點位，每端1個。

3.3 模板安裝

模板安裝先后順序為底模、側模、內模及端模。底模木模厚度2cm，側模為掛籃模板和自制鋼膜，內模木模厚度2cm。模板施工為汽車運輸模板，吊車起吊安裝。模板安裝前確定模板平面位置和標高，箱梁為現澆施工，立模時密切關注箱梁的橫截面變化和橫坡變化，支座由楔形塊調整。立模應關注模板支承的豎向位移量，保證成梁后梁底標高符合設計要求。當箱梁混凝土強度高于設計強度85%時，方可拆除承重模板。在模板安裝完畢并檢驗合格后，方可開展下一工序[1]。

3.4 鋼筋、鋼絞線及預埋件安裝

根據設計及規范要求確定梁體鋼筋型號、規格，施工材料應提供合格證和質保書，并抽樣檢查其質量和力學性能。在預加載試驗后，根據計算及試驗測得的彈性變形量數據確定立模預抬高量。調整模型標高后開始綁扎箱梁底板鋼筋、腹板外側鋼筋以及翼緣板底層鋼筋。在安裝豎向、縱向、橫向鋼鉸線、波紋管以及相應的預埋構件時，應按設計要求預埋橋面防撞墻聯接鋼筋。按施工規范要求準確、牢固固定波紋管，波紋管安裝時先內穿1根牽引預應力筋的鋼絲，以便穿束時用。波紋管接頭處采用管長2300mm的大號波紋管套接，在兩端各套入≥100mm，在按頭處纏3層黑膠布和2層黃色寬膠帶，解決漏漿堵塞管道的問題。豎向預應力管道安裝時，在下端設壓漿管，上端用錨具上開叉口作排氣孔。在錨墊板鐵皮管上焊接Φ25mm鋼管，并外接橡膠軟管作壓漿管?？v、橫向的預應力筋安裝不設壓漿及排氣管道，在錨墊板上露有壓漿及排氣孔。波紋管及預埋件施工結束后，再安裝內側腹板鋼筋和頂板上層鋼筋，然后進行內模安裝。注意，如果預應力波紋管位置與普通鋼筋位置存在沖突時，應征得設計同意后再適當調整普通鋼筋位置。

3.5 澆筑混凝土

0#塊工程混凝土施工采用泵送混凝土，應對稱澆注施工。0#塊混凝土施工由中間向兩端分層進行澆筑，利用插入式振動器進行振動，充分振動腹板與底板的交匯處，振動時重點關注縱向預應力波紋管及其錨頭處，避免振動器長時間在波紋管附近長振動。在混凝土澆筑過程中，應安排專人密切觀測貝雷架撓度，需要時及時調整標高。在澆完底板混凝土后，在混凝土初凝之前應手工抹平底板頂面。為避免頂板混凝土表面出現高低不平現象，在頂板混凝土上采用拉繩方式檢測混凝土坡面的平整度，低補高鏟?；炷翝仓笤陧斆孢M行抹漿和橫向拉毛。豎向預應力張拉端錨墊板上鐵盒可以防止水泥漿進入張拉工作孔，減少清理工作，對防止張拉工作孔周圍混凝土坍落和張拉后螺母高處混凝土面空洞現象具有重要作用[2]。

3.6 混凝土養護

箱梁混凝土養護采取澆水和噴涂養護劑相結合的方法，養護時間≥7d。在混凝土強度達到≥10MPa后方能進行鑿毛，鑿毛標準是露出1/3的粗骨料。移動掛籃及時進行裝飾混凝土，并補好掛籃施工的預留孔洞。對埋在梁體內的錨具，壓漿后應沖洗干凈并鑿毛，利用焊在錨墊板上的鋼筋和封錨鋼筋網進行綁扎，封錨混凝土采用C55高性能無收縮混凝土。

3.7 預應力張拉

在預應力張拉開始前，首先對千斤頂和油表進行標定，根據回歸方程計算張拉油表讀數；在達到使用時間或次數后，應及時重新標定。預應力張拉工具主要包括張拉桿、撐腳、鋼板尺、退錨靈、工具錨、限位板、1t手拉葫蘆、0.5t卡環等。張拉按照先縱向后豎向、先長束后短束的順序，縱向束張拉時要求對稱性進行。張拉前箱梁混凝土強度要求≥95%，在試驗室開出張拉強度通知單后方能開始張拉作業。張拉過程中千斤頂后端嚴禁站人，當發生異響時立即停止張拉作業，并檢查原因，解決問題后方可繼續；控制油泵緩慢、平穩地送油；做好張拉記錄[3]。

4 變截面現澆連續箱梁施工重難點

4.1 連續箱梁節段懸澆施工重點

為保證箱梁的整體線型，安裝主梁節段模板應設適當的變形預抬高量。箱梁懸澆節段的施工與箱梁0#塊施工方法相似，不同之處是采用掛籃現澆混凝土。掛籃為斜拉式掛籃，拼裝在0#塊上，在試壓前嚴格檢查掛籃安全性，在掛籃分級試壓過程中保證試壓塊和主梁混凝土分布一致，密切觀察下沉、變形情況。在掛籃滑道上劃出刻度，油壓千斤頂對稱均勻、平穩地前移，嚴格控制兩端前移的距離偏差≤0.2m。

由于懸澆節段模板和前段梁段緊密結合，需要嚴格控制接縫處施工工藝。澆筑施工應從前向后開展，在根部連接前段混凝土。施工過程嚴格控制施工荷載，保證兩端平衡。為有效控制箱梁兩端的混凝土重量偏差，對兩端的混凝土灌注盤數應嚴格控制，兩端交叉、等量對稱進行施工，灌注速度保持同步，保證懸臂端混凝土重量誤差滿足設計要求。

在懸臂澆筑過程中，認真監測、監控箱梁節段懸澆施工，觀測點設置在每個塊件的前端和底板處，檢測不同階段的標高變化，控制箱梁的抬高量滿足施工質量要求，保證箱梁懸澆過程中線型符合設計要求。懸澆施工時要求橋墩兩側的澆筑應對稱、均衡進行，合理控制橋墩兩側的梁體、施工設備的重力差，保證橋墩兩側產生的彎矩差符合圖紙規定。

4.2 合攏段施工重點

合攏段在落地支架上立模澆筑，施工采用吊架法。注意合攏段施工順序先邊跨合攏，后中跨合攏，應對稱施工。首先將邊跨合攏吊架掛在兩T鉤端部，上縱梁用N型萬能桿件拼裝，上、下橫梁采用工字鋼，上、下橫梁連接采用Φ32精軋螺紋鋼，然后支立底模、支立外側模、綁扎底板鋼筋及腹板鋼筋，最后安裝支立內模板、綁扎頂板鋼筋以及預應力管道。合攏段施工需要選在溫度穩定、溫差小的時間，混凝土澆筑采用壓水箱方式，邊澆筑邊卸載。為盡早進行張拉，合攏段混凝土標號提高一個等級。在完成合攏段施工后，注意混凝土養護工作，應覆蓋懸臂端以防曬。當合攏段混凝土強度達設計強度90%時，且混凝土澆筑≥6d時，方可進行預應力張拉。完成張拉、壓漿、封錨后，方可拆除吊模。

4.3 預應力管道壓漿

預應力管道壓漿是施工難點，是施工過程中最容易出現質量問題的環節，如需要嚴格把控施工工藝，防止出現壓漿不飽滿、管道堵塞等問題。預應力管道壓漿可以防止預應力筋銹蝕，可以將預應力均勻傳遞到結構物上。預應力管道采用活塞式壓漿泵進行壓漿，在壓漿嘴后設置球閥可以維持恒壓，施工材料采用普硅R52.5，可以滿足箱梁工程設計的混凝土強度要求，水灰比為0.40～0.45。為解決壓漿不飽滿、管道容易堵塞的問題，在壓漿前用清水清洗和濕潤管道，清理干凈管道內的渣子、鐵銹等有害物質。在預應力張拉結束后的48h內進行孔道壓漿可以避免預應力松弛和銹蝕。

5 結束語

變截面現澆連續箱梁施工過程以流水化作業為主，集中生產加工鋼筋，因此有效縮短了橋梁施工工期，降低了橋梁工程整體造價，靈活的施工方法減少了施工空間。通過分析連續箱梁節段懸澆施工重點、合攏段施工重點以及預應力管道壓漿等容易影響施工質量的關鍵節點，總結可行性措施有效解決了實踐中存在的問題，科學合理的施工方案和施工技術提高了橋梁整體結構強度和安全性，為保證工程施工質量奠定了良好的基礎。澧水二橋工程建設對于優化區域公路網絡，提高周圍抗洪搶險能力，推動市域資源開發利用，促進區域經濟社會發展具有重要意義。