懸臂箱梁施工法在飛仙關(guān)大橋上的應(yīng)用

王荷堂

中國水利水電第十一工程局有限公司，河南鄭州 450000

1 工程概況

天全河仁義大橋及道路工程位于四川省華能飛仙關(guān)水電站壩址上游天全河上，距壩址約200.0m。仁義大橋長179m，采用45+70+45=160m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)從天全河上跨過。箱梁預(yù)應(yīng)力體系為三向：縱向預(yù)應(yīng)力體系采用抗拉強度標準值為1860MPaΦl15.2mm高強低松弛鋼絞線，分17根和18根，錨固體系采用OVM15系列錨具自錨式體系；豎向、橫向預(yù)應(yīng)力體系預(yù)應(yīng)力筋均采用JL-32型精軋螺紋鋼，錨固體系采用YGM32錨具、YGL32連接器和下螺母。

2 總體施工規(guī)劃

2.1 施工方法

1～7#懸臂現(xiàn)澆段采用三角掛籃懸臂施工。

2.2 主要施工順序說明

0#塊澆筑、張拉、錨固縱向預(yù)應(yīng)力束T1、T2和壓漿完畢后，進行掛籃安裝及懸臂箱梁施工，懸臂箱梁施工共分7個階段。

1）第一個階段

（1）在已澆筑的0#塊上拼裝掛籃；

（2）在掛籃上懸臂對稱澆筑1#梁段；

（3）張拉并錨固1#梁段縱向預(yù)應(yīng)力束T3、T4及0#塊橫、豎向預(yù)應(yīng)力束和壓漿。

2）第二個階段

（1）分別以1#、2#墩中心線為對稱線同時移動掛籃至下一梁段；

（2）在掛籃上懸臂對稱澆筑2#梁段；

（3）張拉并錨固2#梁段縱向預(yù)應(yīng)力束T5、T6及1#塊橫、豎向預(yù)應(yīng)力束和壓漿。

3）第三個階段

（1）移動掛籃至下一梁段；

（2）在掛籃上懸臂對稱澆筑3#號梁段；

（3）張拉并錨固3#梁段縱向預(yù)應(yīng)力束T7、T8及2#塊橫、豎向預(yù)應(yīng)力束和壓漿。

4）第四個階段

（1）移動掛籃至下一梁段；

（2）在掛籃上懸臂對稱澆筑4#號梁段；

（3）張拉并錨固4#梁段縱向預(yù)應(yīng)力束T9、T10及3#塊橫、豎向預(yù)應(yīng)力束和壓漿。

5）第五個階段

（1）移動掛籃至下一梁段；

（2）在掛籃上懸臂對稱澆筑5#梁段；

（3）張拉并錨固5#梁段縱向預(yù)應(yīng)力束T11、T12及4#塊橫、豎向預(yù)應(yīng)力束和壓漿。

6）第六個階段

（1）移動掛籃至下一梁段；

（2）在掛籃上懸臂對稱澆筑6#梁段；

（3）張拉并錨固6#梁段縱向預(yù)應(yīng)力束T13、T14及5#塊橫、豎向預(yù)應(yīng)力束和壓漿。

7）第七個階段

（1）移動掛籃至下一梁段；

（2）在掛籃上懸臂對稱澆筑7#梁段；

（3）張拉并錨固7#梁段縱向預(yù)應(yīng)力束T15、T16及6#塊橫、豎向預(yù)應(yīng)力束和壓漿。

3 懸臂澆筑段施工

3.1 施工方法

懸臂澆筑法的主要施工設(shè)備是掛籃，一個能夠沿軌道行走的活動作業(yè)平臺，它通過后錨錨固支承在已完成的懸臂梁段上，利用前伸的桁架通過前后吊帶和吊桿將掛籃外模、掛籃底模連接，形成梁體現(xiàn)澆工作平臺，完成懸臂現(xiàn)澆施工任務(wù)。其施工步驟主要包括掛籃安裝、掛籃預(yù)壓、內(nèi)外模和底模安裝、懸臂段施工和掛籃移動，進行下一梁段施工等。

3.2 掛籃設(shè)計與加工

掛籃的主桁部分采用三角形結(jié)構(gòu)，其行走為整體移動，一次性到位。主吊帶為倒鏈，其余懸吊錨桿均為φ32mm精軋螺紋鋼，外模、底模、內(nèi)模頂模和部分內(nèi)側(cè)模采用鋼模板，其余采用竹膠板。掛籃通過有資質(zhì)的設(shè)計制作單位完成，要求：

1）本橋掛籃軌道考慮通過箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋預(yù)埋孔進行穿心固定。兩排預(yù)應(yīng)力筋預(yù)埋孔間距為5 260mm；

2）掛籃自重按40t以內(nèi)控制，同時掛籃應(yīng)設(shè)有調(diào)整±10cm豎向撓度的功能，以便調(diào)整立模標高。吊帶要求采用精軋螺紋鋼進行；

3）掛籃必須設(shè)置防脫落裝置，確保掛籃不會脫落；

4）掛籃長度按④#塊長度（4.65m）控制，掛籃外模高度按0#塊高度（總高度3.845m）控制，掛籃允許承載按1#塊（100t）控制；

5）兩翼后弦桿上增加斜向拉桿，拉桿采用直徑32mm精軋螺紋鋼；

6）橫聯(lián)花架控制頂高，將花架做大到1m高，花架增加斜向拉桿，后主梁下增加斜撐；

7）主桁架前后斜桿做入主梁內(nèi)并銷接。

3.3 掛籃安裝

掛籃拼裝要求對稱平衡進行。先對掛籃軌道安裝位置進行找平，然后安裝軌道并進行錨定，再在軌道上安裝三角桁架片，并對每個獨立構(gòu)件在安裝過程中要進行足夠的臨時固定，最后安裝懸吊系統(tǒng)和底籃、側(cè)模。具體按《掛籃廠家安裝作業(yè)指導(dǎo)書》進行。

3.4 掛籃壓載試驗

掛籃安裝完成后，必須進行壓載試驗，以檢驗掛籃各構(gòu)件的受力情況、掛籃的抗傾覆性及掛籃的剛度，消除掛籃的非彈性變形和測定彈性變形量，為梁體的線形控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1）計算懸臂澆筑1#梁段過程中掛籃的最大靜載重量（102.6+2.9+5）×1.2=132.6t，（混凝土重量102.6t，內(nèi)模重2.9t，施工荷載5t）作為壓載的總重量；

2）在掛籃前端底模上和前端橫梁上分左、中、右各設(shè)3個觀測點，并測定各點的初始標高。同時在后錨點設(shè)置觀測點，記錄后錨點的變化；

3）加載：50%、80%、100%、120%四個等重量級，逐級加載，每加一級荷載，即測定一次觀測點的標高值，并做好記錄；

4）卸載：卸載前應(yīng)檢查掛籃各結(jié)點的連結(jié)情況，然后逐級卸載，并逐級測定減載后的標高值，同樣做好記錄。

3.5 掛籃施工

1）施工順序（以1#塊為例）

（1）底模、外側(cè)模安裝就位；

（2）安裝底板及腹板鋼筋并安放預(yù)應(yīng)力管道；

（3）（安裝內(nèi)模，根據(jù)1#塊梁段高度調(diào)整模板；

（4）在頂板和腹板安裝下料串筒位置留洞，在腹板的搗固位置預(yù)留天窗；

（5）綁扎頂板鋼筋，安放預(yù)應(yīng)力管道；

（6）加固模板；

（7）對稱灌注1#塊混凝土；

（8）養(yǎng)護、松外模；

2）模板調(diào)整

通過手拉葫蘆或千斤頂來調(diào)整掛籃和模板系統(tǒng)的位置和標高，測定標高并記錄。箱梁的模板應(yīng)與前已澆梁段緊密結(jié)合，嚴格按設(shè)計要求進行接縫處理，嚴防接縫處錯臺和漏漿。掛籃底模后下橫梁剛度要大，采用強度高的后短吊帶收緊，以防底板接縫處錯臺和漏漿。內(nèi)、外側(cè)模在后一塊搭接處事先預(yù)埋好拉桿孔，在澆筑下一階段混凝土前利用此螺母或孔收緊模板。

3）混凝土澆筑

（1）澆筑前，清理干凈倉面，撤離不需要的所有材料和設(shè)備；

（2）澆筑盡可能對稱均勻布料，砼澆筑順序：底板-腹板-頂板，從懸臂端向墩身方向澆筑；

（3）倉號澆筑前，先灑水濕潤；

（4）潤管用的水和砂漿嚴禁入倉；

（5）振搗時，嚴禁碰撞波紋管，以免損傷波紋管，導(dǎo)致堵塞；

（6）振搗時，嚴格按照要求進行，特別是對于鋼筋密集、預(yù)留孔洞邊角等振搗器不易夠到部位，要加強振搗，必須時通過人工插搗密實。

4 預(yù)應(yīng)力張拉灌漿

4.1 張拉順序說明

連續(xù)梁張拉一般按設(shè)計要求程序進行。

4.2 張拉控制指標

縱向預(yù)應(yīng)力一般采用抗拉強度標準值為1 860MPaΦl15.2mm高強低松弛鋼絞線，所有縱向預(yù)應(yīng)力鋼束均采用兩端張拉。

4.3 預(yù)應(yīng)力及孔道壓漿施工工藝

1）預(yù)應(yīng)力施工

（1）張拉機具選用

張拉采用的千斤頂型號為YCW500B油壓千斤頂，張拉油泵采用ZB4-500型電動油泵。

（3）縱向預(yù)應(yīng)力張拉

①進行張拉時，梁體混凝土必須達到設(shè)計強度85%和且齡期不少于4天，具體以預(yù)壓砼試塊為準；

②進行張拉時，張拉程序為：

0→15%σo（量伸長量）→30%σo（量伸長量）→60%σo（量伸長量）→100%σo（量伸長量）→105%σo(量伸長量并靜停5min)→補拉σo（量伸長量）→錨固

σo：張拉控制應(yīng)力。

（4）豎向、橫向預(yù)應(yīng)力張拉

豎向預(yù)應(yīng)力采用Φ32高強精軋螺紋鋼筋，采用JLM-32錨具和YCW-70B千斤頂張拉。

2）孔道壓漿

（1）孔道清理：切除鋼絞線并沖洗管道預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成后，按照封錨和封端要求切除鋼絞線，清理錨墊板上的壓漿孔，保證壓漿通道通暢。用清水沖洗管道，并用高壓空氣吹洗干凈；

（2）漿液拌制：漿體攪拌必須嚴格按照配合比進行施工，攪拌出的漿體符合設(shè)計要求。拌制時間不少于3min，水泥漿倒入拌漿機時要用孔眼小于3mm的篩子過濾；

（3）壓漿：孔道清理完成、漿液配置充足后，啟動注漿泵，開始往管道內(nèi)壓漿。壓漿過程中，壓漿最大壓力不超過0.60MPa。管道出漿后，確認出漿濃度與進漿濃度一致時，封閉保壓；

（4）豎向預(yù)應(yīng)力孔道灌漿：豎向預(yù)應(yīng)力孔道壓漿設(shè)置采用下部設(shè)置進漿管，上部設(shè)一根排氣管排氣的方式。進漿管和出漿管采用25mm內(nèi)徑塑料管。

通過以上施工方法在飛仙關(guān)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁大橋應(yīng)用，使大橋安全快速順利合攏，并提前合同工期十天通車，得到業(yè)主和社會各界一致肯定。

（2）張拉配套設(shè)備

在后張梁張拉過程中，配套設(shè)備有：限位板、千斤頂、工具錨等，張拉構(gòu)造示意圖見下圖。

[1]路橋集團第一公路工程局.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2]張繼堯，王昌將.懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]上海市政工程設(shè)計研究總院.橋梁設(shè)計工程師手冊[M].北京：人民交通出版社，2007.