葫蘆嶺大橋懸臂蓋梁施工技術(shù)研究

周玉妹

（中鐵十六局集團(tuán)有限公司，北京 100018）

0 引言

在高架橋的建設(shè)過程中，橋面的寬度越來越寬。建設(shè)效果既要保證橋上有足夠的行車寬度，又要確保橋下有較大的空間和較好的視線，在此要求下，懸臂蓋梁的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生[1]。本文以惠州市博羅縣葫蘆嶺大橋懸臂蓋梁施工為背景，對(duì)懸臂蓋梁施工技術(shù)進(jìn)行研究。

1 工程概況

葫蘆嶺大橋位于廣東惠州市博羅縣，其現(xiàn)澆蓋梁段全長272.2m，橋跨組成為29.4預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）簡支小箱梁+2×（3×30）+2×30預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）先簡支后橋面連續(xù)小箱梁。其中0#～9#墩為預(yù)制箱梁，墩身為雙柱墩，蓋梁采用懸臂蓋梁（見圖1 所示），蓋梁寬度為30～32.7m，墩身高度范圍為3.2～10.9m。懸臂蓋梁的施工是本課題討論的重點(diǎn)。

圖1 蓋梁三維圖

2 懸臂蓋梁施工

2.1 蓋梁支架與蓋梁底模安裝

2.1.1 蓋梁支架安裝

根據(jù)葫蘆嶺大橋蓋梁支架測(cè)量放樣位置，將加工好的支架立柱、斜撐、縱向承重梁、橫向分布梁、底模板依次安裝就位，立柱基礎(chǔ)與承臺(tái)面預(yù)留法蘭基礎(chǔ)連接，斜撐與立柱通過工廠加工好的法蘭盤連接，同時(shí)將各橫向連接桿件橫向連接，縱向承重梁與立柱和斜撐通過高強(qiáng)螺栓固定。該工程工作平臺(tái)需要借助分部橫梁進(jìn)行受力，分部橫梁間距為0.3m，每隔1.5m 設(shè)置一根5.4m 長分部橫梁，在伸出橫梁上部鋪設(shè)1cm厚鋼板，防護(hù)欄桿之間間隔1.5m設(shè)置一道1.2m高槽鋼立柱，不同立柱之間通過橫向鋼管進(jìn)行連接，鋼管與立柱進(jìn)行焊接。同時(shí)在支棧橋和蓋梁作業(yè)平臺(tái)上搭設(shè)登高梯。

2.1.2 蓋梁底模安裝

葫蘆嶺大橋蓋梁底模采用6mm厚Q235鋼板，要求大小尺寸和接縫等均必須嚴(yán)格滿足設(shè)計(jì)要求（見表1所示），避免出現(xiàn)漏漿情況。

表1 蓋梁底模設(shè)計(jì)要求

鋼模板底選擇[10制作背肋，通過用工字鋼對(duì)底模進(jìn)行支撐。蓋梁懸出端底模下設(shè)桁架對(duì)側(cè)模支撐起到加固作用，底模安裝時(shí)需要在跨中預(yù)留預(yù)拱度，預(yù)拱度通過預(yù)壓進(jìn)行測(cè)量，避免因承重工字梁受荷載導(dǎo)致下?lián)稀Ｔ谶M(jìn)行施工時(shí)，蓋梁底模標(biāo)高誤差需要控制在±10mm以內(nèi)，軸線偏位誤差需要控制在±10mm以內(nèi)。為了避免接縫漏漿導(dǎo)致麻面等，需要在模板接縫之間墊設(shè)厚度約3mm的雙面膠條。在底模安裝調(diào)試結(jié)束之后對(duì)其表面進(jìn)行清潔，然后涂刷脫模劑[2]。

為確保蓋梁底膜支撐能力符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)蓋梁支撐面板驗(yàn)算分析如下：

單位長度鋼板截面抵抗矩：

單位長度鋼板截面慣性矩：

單位長度鋼板所受均布線荷載：

由于鋼板縱橫向楞間距比值300/300=1＜3，鋼面板按雙向板（兩邊固支，兩邊絞支）計(jì)算，依據(jù)《建筑施工手冊(cè)》（第四版），單位長度鋼板最大彎矩值：

鋼的泊桑比為μ=0.3，對(duì)彎矩進(jìn)行修正：

（1）強(qiáng)度驗(yàn)算：

通過計(jì)算可知鋼板強(qiáng)度滿足施工要求。

（2）撓度驗(yàn)算：

鋼板剛度：

通過計(jì)算可知鋼板撓度滿足施工要求。

2.2 支架預(yù)壓

葫蘆嶺大橋蓋梁支架基礎(chǔ)位于承臺(tái)上方，基礎(chǔ)為剛性基礎(chǔ)，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）實(shí)施手冊(cè)中5.4.3中對(duì)于剛性地基上的剛度較大且非彈性變形可確定控制在一定范圍的支架，在經(jīng)計(jì)算通過一定審核程序，確認(rèn)滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等要求的前提下，可不預(yù)壓；但在施工過程中應(yīng)對(duì)支架的材料和安裝施工質(zhì)量采取嚴(yán)格的管控措施。根據(jù)本工程施工要求葫蘆嶺大橋所有蓋梁都需進(jìn)行預(yù)壓，并根據(jù)預(yù)壓實(shí)驗(yàn)形成預(yù)壓報(bào)告等，蓋梁采用兩階段澆筑完后，第一階段、第二階段混凝土澆筑分區(qū)見圖2所示，待第一階段強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行第二階段澆筑，因此只對(duì)第一階段混凝土結(jié)構(gòu)重量+模板荷載+施工荷載進(jìn)行分級(jí)預(yù)壓，第一次加載50%、第二次加載75%、第三次加載100%、第四次加載110%。預(yù)壓完成后移除荷載，拆除模板，根據(jù)線形重新放樣，調(diào)整立桿高度，進(jìn)行模板的施工[3]。

圖2 第一、第二階段混凝土澆筑分區(qū)

2.3 蓋梁鋼筋與側(cè)模施工

2.3.1 蓋梁鋼筋施工

基于設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诩庸?chǎng)地將蓋梁骨架鋼筋進(jìn)行加工，形成骨架片，通過運(yùn)輸車將其運(yùn)到蓋梁施工場(chǎng)地，然后綁扎成型。選擇25T輪胎式起重機(jī)采用吊裝方式將蓋梁鋼筋吊裝就位，該過程中需要確保吊點(diǎn)位置準(zhǔn)確，并進(jìn)行必要加固，避免鋼筋骨架片發(fā)生變形，同時(shí)要求鋼筋保護(hù)層厚度誤差控制在5mm以內(nèi)。在吊裝鋼筋骨架片時(shí)抗震擋塊鋼筋同時(shí)安裝就位。待校正無誤后報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)筋。

2.3.2 蓋梁側(cè)模安裝

在驗(yàn)收合格之后按照基準(zhǔn)線進(jìn)行支模，通過夾具將定型鋼模板移動(dòng)到相應(yīng)位置，通過銷釘以及槽鋼橫肋將所有模板連接成為一個(gè)系統(tǒng)的整體，安裝就位后進(jìn)行臨時(shí)支撐。待另一面模板也安裝就位之后，通過圓鋼拉桿外套塑料管、橫向撐等將兩面模板連接起來，并進(jìn)行校正定位。端頭模板與側(cè)面模板之間需要進(jìn)行連接，并采取有效的支撐和加固措施，避免發(fā)生跑模以及漏漿等情況。如果采用拼裝式模板，需要基于操作面、吊車吊裝能力等實(shí)際情況，對(duì)節(jié)組進(jìn)行拼裝，在保障質(zhì)量和安全的前提下提高效率。

2.4 蓋梁混凝土澆筑施工

葫蘆嶺大橋蓋梁混凝土采用商品混凝土，使用灌車運(yùn)輸，混凝土泵送入模澆筑。混凝土澆筑采用分層連續(xù)灌注方式，為了保障在混凝土澆筑過程中其具有足夠的流動(dòng)性，控制坍落度在12～16cm區(qū)間范圍。混凝土拌和物運(yùn)至澆筑地點(diǎn)之后，需要對(duì)均勻性以及坍落度等指標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真檢查，如果不滿足設(shè)計(jì)要求，需要進(jìn)行二次拌和，如果二次拌和之后的混凝土指標(biāo)依然達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，則嚴(yán)禁使用。在進(jìn)行均勻性檢查時(shí)，需要在攪拌機(jī)卸料過程中卸料流至1/4至3/4部位取樣，可以得到更為合理的檢測(cè)結(jié)果。

混凝土澆筑之前需要做好準(zhǔn)備工作：

（1）認(rèn)真檢查支架、模板、鋼筋以及預(yù)埋件等，并記錄檢查結(jié)果；

（2）在混凝土澆筑之前還應(yīng)該對(duì)模板和鋼筋進(jìn)行清潔；

（3）檢查混凝土坍落度，如果檢查符合要求便可以進(jìn)行混凝土澆筑。混凝土澆注由罐車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，在進(jìn)行澆注時(shí)需要基于一定的厚度和順序進(jìn)行分層澆筑。如果是在傾斜面上澆筑，需要按照從低到高的原則進(jìn)行水平分層澆筑，在澆筑過程中采用插入式振動(dòng)器進(jìn)行振實(shí)。在振搗過程中按照“快插慢拔”的原則，待混凝土表面不再產(chǎn)生氣泡為宜。混凝土澆筑結(jié)束之后對(duì)蓋梁頂面基于控制標(biāo)高準(zhǔn)確抹平，并進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生。通常情況下混凝土灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間為1周，具體灑水次數(shù)以及灑水量可以基于當(dāng)天溫度、濕度等具體確定，以保持混凝土表面濕潤為度。

2.5 張拉、壓漿、封錨

葫蘆嶺大橋蓋梁采用二次張拉，蓋梁澆筑完成并強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行第一次張拉、壓漿、封錨，架設(shè)梁體完成后進(jìn)行第二次張拉、壓漿、封錨。

（1）張拉施工。在施工之前首先需要對(duì)端頭進(jìn)行清理，然后套上錨夾具，保持千斤頂張拉方向與孔道中心線一致。在張拉過程中采用應(yīng)力控制以及伸長校核進(jìn)行雙重控制。通過對(duì)比設(shè)計(jì)值與實(shí)際值之間的關(guān)系明確伸長量，將其作為施工依據(jù)。在測(cè)量實(shí)際伸長量時(shí)，控制誤差在-6%～6%之間，如果誤差超過范圍則停止張拉，分析誤差產(chǎn)生的原因然后采取有效的應(yīng)對(duì)措施，之后再繼續(xù)進(jìn)行張拉。在張拉過程中操作和測(cè)量人員需要密切配合，操作人員控制好加壓速度，并觀察壓力表指針是否有異常擺動(dòng)情況，測(cè)量人員需要認(rèn)真觀察混凝土結(jié)構(gòu)情況，查聽鋼絞線以及千斤頂?shù)仁欠裼挟惓Ｂ曇簦绻l(fā)現(xiàn)異常需要及時(shí)反饋，馬上卸荷為零，分析異常產(chǎn)生的原因，排除故障，然后再進(jìn)行張拉。

（2）孔道灌漿。選擇普通硅酸鹽水泥凈漿，通過凈漿攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，通過壓漿機(jī)進(jìn)行灌漿。在灌漿之前需要首先對(duì)孔道進(jìn)行清理，然后將灌漿從孔道一端壓入，待一段時(shí)間之后排氣孔依次流出清水、稀漿和濃漿，再等待幾秒鐘后封閉各排氣孔，將壓力加至0.6MPa，等待數(shù)秒然后封閉灌漿管。在進(jìn)行灌漿時(shí)，用水泥漿留置試塊，每臺(tái)班需要取兩組試塊檢測(cè)，要求抗壓強(qiáng)度＞30N/mm2。灌漿結(jié)束之后需要清洗灌漿機(jī)。

（3）割束和封錨。封錨前，應(yīng)先將已鑿毛的混凝土面和錨具周圍沖洗干凈。安裝鋼筋網(wǎng)，支搭模板，澆筑封錨混凝土，要求其強(qiáng)度達(dá)到構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)的80%。錨固完畢后，經(jīng)檢驗(yàn)合格后即可用砂輪機(jī)切割端頭多余的預(yù)應(yīng)力筋，錨固后的外露長度不宜＜30mm。該部位施工時(shí)，嚴(yán)禁使用氣焊切割鋼絞線。封錨處鋼筋安裝、模板支護(hù)完成后，按照混凝土澆注要求進(jìn)行施工。拆模之后注意封錨混凝土的養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合惠州市博羅縣葫蘆嶺大橋懸臂蓋梁施工實(shí)例，從蓋梁支架與蓋梁底模安裝、支架預(yù)壓、蓋梁鋼筋與側(cè)模施工、蓋梁混凝土澆筑施工、張拉、壓漿、封錨等方面對(duì)高架橋懸臂蓋梁施工技術(shù)進(jìn)行分析。通過該工藝工法指導(dǎo)施工，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、質(zhì)量管理，確保每道工序都在控制之下，葫蘆嶺大橋蓋梁施工圓滿完成，質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，可為類似大橋蓋梁施工提供參考與借鑒。