連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段施工技術(shù)和作業(yè)要點(diǎn)

張遠(yuǎn)松，鄭國(guó)榮，陳建軍

(1.中鐵七局集團(tuán)第三工程有限公司，陜西西安 710032;2.湖南省吉茶高速公路建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司，湖南吉首 416000)

0 引言

連續(xù)剛構(gòu)橋是一種介于連續(xù)梁橋和T型剛構(gòu)橋之間的橋型，這種橋型既具有連續(xù)梁無(wú)伸縮縫，行車平順舒適的優(yōu)點(diǎn)，又具有T型剛構(gòu)橋墩梁固結(jié)的特點(diǎn)，施工時(shí)不設(shè)臨時(shí)固結(jié)的優(yōu)點(diǎn)，便于懸臂施工。另外，目前連續(xù)剛構(gòu)橋大多用于大跨度的薄壁高墩上，雙薄壁墩的柔性對(duì)橋梁承受溫度變形，消弱墩頂負(fù)彎矩及增加施工穩(wěn)定性都有一定的益處。由于其具備超越連續(xù)梁橋跨徑的能力，是近年來(lái)使用較多的梁式橋。

懸臂施工法是一種常用的橋梁施工方法，目前大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工大多采用懸臂施工法。其操作方法是:首先由墩頂開(kāi)始向兩邊逐節(jié)段施工橋梁結(jié)構(gòu)的上部梁體，形成一個(gè)T字形的雙懸臂結(jié)構(gòu)，接著按預(yù)定的順序合龍，形成最終體系。合龍段的施工是懸臂澆筑技術(shù)非常重要的工序之一。它不僅是橋梁體系轉(zhuǎn)換的必由之路，而且因?yàn)槠浠炷翉臐仓筋A(yù)應(yīng)力的施加 ，實(shí)現(xiàn)真正“合龍”期間，晝夜溫差的影響、新澆混凝土的早期收縮、徐變等因素，都會(huì)在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變形，引起內(nèi)力，所以必須采取合理的措施 ，確保合龍段混凝土不致因自身的變形變化造成開(kāi)裂和壓碎，使橋梁順利合龍。鑒于目前合龍段的施工文獻(xiàn)，都是針對(duì)連續(xù)梁而言的，連續(xù)剛構(gòu)有其自身的特點(diǎn)。本文結(jié)合矮寨剛構(gòu)橋施工實(shí)例，論述懸臂施工中合龍段的施工方案和技術(shù)注意事項(xiàng)。

1 工程概況

矮寨剛構(gòu)橋是長(zhǎng)沙至重慶公路通道吉首至茶洞高速公路k13+507處的一座特大橋梁。該橋設(shè)計(jì)為88 m(左幅91 m)+2×145 m+116 m+67 m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面剛構(gòu)與連續(xù)梁組合結(jié)構(gòu)橋，左幅全橋橋長(zhǎng)563.24 m，右幅全橋長(zhǎng)566.24 m。設(shè)計(jì)有縱坡、豎曲線和平曲線，橫橋向設(shè)2%雙向橫坡和3%的超高。

該橋位于分離式路基段內(nèi)，單幅設(shè)計(jì)為單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土箱型截面。單幅橋共有5個(gè)合龍段，即2個(gè)邊跨合龍段，3個(gè)中跨合龍段。全橋10個(gè)合龍段幾何尺寸相同，合龍段梁高為350 cm，長(zhǎng)度為200 cm。箱梁頂板全寬為1 200 cm，厚度為28 cm，設(shè)有2%的橫坡。底板寬度為650 cm，厚度為32 cm。腹板厚度為45 cm。箱梁中部設(shè)40 cm厚的橫隔板，單個(gè)合龍段混凝土量為27.6 m3。

全橋合龍順序?yàn)?0#臺(tái)～1#跨合龍→1#～2#跨合龍→2#～3#合龍→4#～5#臺(tái)合龍→3#～4#跨合龍。

2 施工方案

矮寨剛構(gòu)橋左右幅共計(jì)有邊跨4個(gè)、中跨6個(gè)，共10個(gè)合龍段，按設(shè)計(jì)要求的次序合龍，全橋合龍段均采用掛籃合龍施工。

2.1 邊跨合龍段施工

邊跨現(xiàn)澆段混凝土施工時(shí)，在梁端頭預(yù)留前吊桿孔洞，混凝土澆筑完成后，養(yǎng)護(hù)7 d，強(qiáng)度達(dá)到90%，在技術(shù)人員的指揮下拆除箱梁端頭50 cm支架，將懸澆段施工的掛籃前移，利用掛籃的底模作為合龍段的底模，外側(cè)模同樣利用掛籃的模板，內(nèi)模在現(xiàn)場(chǎng)加工。在與邊跨合龍段相鄰的18#塊(12#塊)梁段上布置1/2合龍段混凝土重量(34.5 t)的水箱作為平衡重，邊澆筑混凝土邊減載，使合龍段在不變的荷載下完成混凝土澆筑，并對(duì)合龍段兩側(cè)的橋面進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控。

合龍段形成剛性連接后，在頂板、底板各張拉4束較短的鋼絞線，張拉至設(shè)計(jì)應(yīng)力的50%，經(jīng)一晝夜的溫差，觀察無(wú)異常后方可澆筑合龍段混凝土。合龍段混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%以上時(shí)，張拉縱向、橫向和豎向預(yù)應(yīng)力筋，縱向后期束按先長(zhǎng)束后短束順序張拉，同時(shí)將原來(lái)張拉50%設(shè)計(jì)值的預(yù)應(yīng)力束補(bǔ)張拉到設(shè)計(jì)噸位并壓漿。

2.2 中跨合龍段施工

在上個(gè)合龍段施工完成后，再進(jìn)行下一個(gè)合龍段的施工，中跨合龍段采用一端掛籃合龍，另一端掛籃拆除或退出，但是要保證“T”構(gòu)的平衡。合龍段的底板和側(cè)模采用掛籃的模板，內(nèi)模現(xiàn)場(chǎng)加工。合龍段混凝土澆筑前，在T構(gòu)兩端加水箱平衡合龍段混凝土重，在澆筑混凝土的過(guò)程中，同步泄掉水箱內(nèi)的水，保證澆筑混凝土?xí)r，合龍斷面受力在合理范圍內(nèi)，并對(duì)合龍段兩側(cè)的橋面進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控。

3 合龍段施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

3.1 合龍時(shí)溫度選擇

合龍段施工前一周，對(duì)橋梁標(biāo)高、軸線、橋長(zhǎng)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，并根據(jù)天氣預(yù)報(bào)及連續(xù)幾天的氣溫觀測(cè)情況找出氣溫變化規(guī)律，確定鎖定剛性連接、混凝土澆筑的日期和時(shí)段，鎖定溫度滿足設(shè)計(jì)要求(小于20℃)，混凝土在同期最低溫度時(shí)澆筑。本橋預(yù)計(jì)合龍時(shí)間在4～6月份，當(dāng)氣溫滿足不了設(shè)計(jì)合龍條件(小于20℃)時(shí)，應(yīng)取得設(shè)計(jì)單位、監(jiān)控單位和監(jiān)理單位的同意后方可施工。

3.2 合龍段混凝土澆筑

在合龍段模板及鋼筋安裝并經(jīng)檢查簽證后，在設(shè)定的合龍溫度下，采用換重法(根據(jù)已澆混凝土重量同步減少合龍側(cè)壓重物)澆筑合龍段混凝土。澆筑混凝土后應(yīng)及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，并在合龍束張拉前對(duì)合龍段兩側(cè)整個(gè)梁體進(jìn)行養(yǎng)護(hù)保證梁體強(qiáng)度，以防梁體溫度變化過(guò)大對(duì)合龍段混凝土造成破壞。

3.3 邊跨支座臨時(shí)鎖定的拆除

邊跨合龍束張拉、壓漿完成后，拆除現(xiàn)澆段支架，解除支座臨時(shí)鎖定。

3.4 副跨4號(hào)墩臨時(shí)固結(jié)的拆除

在4#～5#邊跨合龍后，不能過(guò)早拆除4號(hào)墩臨時(shí)固結(jié)，但在3#～4#剛性鎖定前必須拆除。

3.5 合龍段模板施工注意事項(xiàng)

1)內(nèi)外模板支架拼裝時(shí)要抄墊密實(shí)，盡量減少分配梁、支架、模板之間的縫隙，減少混凝土澆筑過(guò)程中的非彈性變形。

2)底模鋼模板打磨、清理結(jié)束后晾干，再涂機(jī)油，涂后及時(shí)用干布擦拭，使機(jī)油均勻分布，以防機(jī)油過(guò)多而發(fā)生流淌。

3)混凝土澆筑前預(yù)先準(zhǔn)備好壓艙板及反壓支撐，以防腹板混凝土振搗過(guò)程中底板混凝土上泛，影響混凝土外觀質(zhì)量。

4)模板必須與已澆混凝土面貼緊，掛籃吊桿用千斤頂預(yù)緊，如有縫隙再用楔塊抄墊密實(shí)。

3.6 合龍段預(yù)應(yīng)力施工注意事項(xiàng)

1)因合龍段孔道內(nèi)無(wú)法穿入襯管，為防止漏漿將孔道堵死，合龍鋼束應(yīng)預(yù)先穿入孔道內(nèi)，混凝土澆筑過(guò)程中利用卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)回抽動(dòng)。

2)波紋管定位要牢固，防止振動(dòng)破壞和上浮。對(duì)波紋管及接頭要仔細(xì)檢查，不得有孔洞和縫隙。

3)橫向預(yù)應(yīng)力壓漿管道應(yīng)牢固、暢通，并用鋼筋將壓漿管固定，以防振動(dòng)棒破壞。

4)縱、橫向束管道均從低側(cè)一端向高側(cè)一端壓漿。

5)為保證合龍段的預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量，張拉所用的千斤頂、油泵、壓力表等應(yīng)進(jìn)行配套標(biāo)定。在合龍段預(yù)應(yīng)力施工中有以下情況之一者，都應(yīng)重新進(jìn)行校驗(yàn):

①?gòu)埨瓡r(shí)，鋼絞線發(fā)生連續(xù)斷絲。

②滑絲超過(guò)規(guī)范要求。

③千斤頂漏油比較嚴(yán)重。

④在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)異常，如油表受到劇烈震動(dòng)，指針不回零，讀數(shù)誤差過(guò)大等。

⑤鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)量相差過(guò)大(指管道暢通未被堵卡的情況)。

⑥千斤頂、油泵、油表中有一件更換或修復(fù)后。

⑦預(yù)應(yīng)力筋施加程序:采用分級(jí)張拉(初應(yīng)力按10%σcon控制)預(yù)應(yīng)力鋼束，即:→20%σcon→100%σcon→檢查伸長(zhǎng)量→錨固。

⑧預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)兩端應(yīng)保持同步進(jìn)行。張拉進(jìn)程中，加強(qiáng)安全防范措施，張拉、松束、卸頂時(shí)，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員逗留，工作人員應(yīng)避至兩側(cè)安全范圍內(nèi)。張拉時(shí)，油泵加油應(yīng)均勻，不得突然加載或卸載，如果出現(xiàn)滑絲、斷絲或錨具損壞，應(yīng)立即停止操作進(jìn)行檢查，并作出詳細(xì)記錄，當(dāng)滑斷絲數(shù)量超過(guò)容許值時(shí)，須抽換鋼束重新張拉。

⑨橫、豎向預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿工藝均參照“主橋掛籃懸澆專項(xiàng)施工方案執(zhí)行。

3.7 合龍段線形控制注意事項(xiàng)

1)快合龍時(shí)合龍段兩側(cè)應(yīng)進(jìn)行中線、高程連測(cè)，隨著向合龍段的靠近，逐漸調(diào)整梁段標(biāo)高，使合龍高差在允許誤差內(nèi)。

2)合龍口臨時(shí)連接時(shí)復(fù)查、調(diào)整兩懸臂端合龍施工荷載，使其對(duì)稱相等，如不相等時(shí)，應(yīng)用壓重調(diào)整。

3)合龍前應(yīng)在兩端懸臂預(yù)加壓重，并于澆筑混凝土過(guò)程中逐步撤除，使懸臂撓度保持穩(wěn)定。

4 結(jié)束語(yǔ)

矮寨剛構(gòu)橋在該施工方案的指導(dǎo)下全橋順利合龍并完成體系轉(zhuǎn)變，經(jīng)檢測(cè)成橋線形平順，結(jié)構(gòu)合理，箱梁內(nèi)部應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求。矮寨剛構(gòu)橋合龍段施工工藝為今后同類型預(yù)應(yīng)力混凝土橋的懸臂澆筑施工法提供了借鑒和參考。

［1］JTJ 041－2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］鄔曉光.剛架橋［M］.北京:人民交通出版社，2001.