連續梁支架現澆改掛籃懸澆的核心工藝控制

陳建平

(中鐵八局集團建筑工程有限公司，四川成都611731)

1 工程概況

新建錫(林浩特)烏(蘭浩特)鐵路跨白霍公路2號大橋全長324.71 m。

白霍公路為一級重載公路，鐵路與公路夾角為48°36'，公、鐵相交處的公路路面寬26 m，路基填高3～5 m。由于白霍公路工期提前，公路和鐵路同時修建，存在交叉施工干擾問題，故鐵路連續梁在完成墩臺施工后改為掛籃懸臂澆筑。

連續梁全長為145.4 m，計算跨度為(40+64+40)m，中跨跨中等高段10 m，邊跨等高端長13.7 m，邊支點及跨中梁高為3.0 m，邊支座中心線至梁端0.7 m。梁體為單箱單室直腹板形式，腹板厚40－60－80 cm，箱梁底板寬3.8 m，頂板寬7.2 m，主墩墩頂T構共分為7個懸臂現澆段，0#現澆段長9 m，懸臂現澆段1#～7#號段長度分別為3×3.5 m+4×4.0 m，邊跨現澆段長7.7 m，合龍段長2.0 m。

2 總體施工方案

本橋懸灌澆筑連續梁跨徑為40 m+64 m+40 m三跨，共分35個節段;分墩頂段、懸澆段、邊跨段、合龍段4種形式。

1#～7#梁段采用懸臂澆筑法施工，根據設計分段長度、梁段重量、外形尺寸、斷面形狀及各種施工荷載，確定采用菱型掛籃;根據工期要求，需要制作2套掛籃(4個)，各梁均一次澆筑成型。邊跨段采用滿膛支架法施工，支架采用碗扣式腳手架，支架基礎應進行處理，施工前采用砂袋預壓，檢測是至達到承載力要求。合龍段采用剛性骨架合龍，吊架法施工。混凝土采用微膨脹混凝土。

3 核心工藝

由于本連續梁原設計為支架現澆法施工，所以在橋墩施工時沒有預留臨時墩梁錨固措施。因此，墩梁錨固成為了本連續梁掛籃懸澆施工的核心工藝技術。

根據變更施工方法后的設計文件要求，墩梁臨時固結措施為:各中墩臨時固結措施，應能承受中支點處最大不平衡彎矩19 700 kN·m和相應豎向反力14 907 kN，墩梁固結臨時墩在橫橋向必須支承在箱梁腹板范圍內，此不平衡荷載考慮了中墩兩側梁體結構的不均勻性、施工不平衡荷載和風荷載影響，未考慮安全系數及一側掛籃墜落的情況。懸臂施工時，要求對稱澆筑，如難以實現，應控制兩側混凝土澆筑進度差不大于2 m3，且兩側施工不平衡荷載不超過20 t。

3.1 錨固方案

結合橋墩墩帽結構尺寸和鋼筋布置間距，臨時支座尺寸確定為500 mm×5 700 mm(順橋向×橫橋向)，布置于順橋向兩個方向的支承墊石外側，在臨時支座范圍內的橋墩墩帽鋼筋之間植入錨固鋼筋。錨固鋼筋沿順橋向分為三排布置，最外側一排錨固鋼筋的橫橋向間距為100 mm，最內側一排和中間一排的錨固鋼筋的橫橋向間距均為200 mm，并交錯布置;三排錨固鋼筋的排距均為150 mm。錨固鋼筋采用25的精軋螺紋鋼筋，總長度1 850 mm，其中錨入墩帽500 mm、錨入連續梁腹板750 mm、臨時支座內長度600mm，每個臨時支座內植筋94根。

3.2 受力驗算

按照植筋膠廠家提供的數據，單根植筋為25精軋螺紋鋼筋、植入深度500 mm時，容許拉力[T]不小于141 kN。設計要求最大不平衡彎矩為19 700 kN·m，墩頂支座中心間距為2.4 m，綜合考慮到植筋效果受到墩帽鋼筋影響和低溫天氣影響，安全系數取1.5，驗算結果為:

驗算結論:合格。

3.3 實驗驗證

為了確保施工安全，在同時期、同材料、同工藝的前提下，在3#墩承臺上模擬錨固325精軋螺紋鋼筋，植入深度500 mm。經試拉驗證:每根錨固筋的抗拉力均不小于300 kN。廠家提供的容許拉力偏于安全。可作為計算依據使用。

3.4 植筋

植筋前，先將已施工完成的墩帽頂清洗干凈，按照錨固方案在墩帽頂將植筋位置標出，然后使用電鉆鉆孔。鉆孔時采用直徑32 mm的鉆頭，鉆孔深度不小于500 mm，對于個別由于受墩帽鋼筋影響無法達到預定深度的鉆孔，需將原孔堵塞后在附近重新開孔，并確保成孔率達到90%以上。當一個臨時支座內的鉆孔全部完成后，先用鋼絲刷刷孔，再用空壓機吹孔吹出灰塵，反復刷孔、吹孔三次后，將高強建筑植筋膠按照規定的配比混合好后，用噴槍往孔中送膠、直到送入1/2孔深，以連續旋轉的方式將預先切好、并標有植筋深度線的精軋螺紋鋼植入孔中，直至到達深度、并有膠體溢出為止。精軋螺紋鋼植入后，初凝時間內不可觸動桿體，完全固化后可以進一步施工和做檢測試驗。

3.5 儲備方案

根據設計文件提示，不平衡荷載考慮了中墩兩側梁體結構的不均勻性、施工不平衡荷載和風荷載影響，未考慮安全系數及一側掛籃墜落的情況;懸臂施工時，要求對稱澆筑，如難以實現，應控制兩側混凝土澆筑進度差不大于2 m3，且兩側施工不平衡荷載不超過20 t。

為了確保施工安全，在連續梁腹板正下方的承臺外側每處錨固3根鋼絞線，每座承臺共4處。鋼絞線下部采用專用單孔工作錨錨固、澆入0#塊支架基礎的鋼筋混凝土中，上部穿過梁體腹板和頂板、經張拉后在0#塊梁頂錨固。

本儲備方案僅作為方案的安全儲備，在正常施工狀態下不發揮作用。其作用僅在于:當連續梁兩側掛籃混凝土澆筑進度差過大、或兩側施工不平衡荷載過大、或發生掛籃墜落安全事故時，能有效阻止由于墩梁錨固構造抗傾覆能力不足而造成的已施工連續梁段傾覆。

4 工藝成果

錫烏鐵路跨白霍公路2#大橋連續梁在夜間氣溫仍低于－5℃的氣溫條件下，于2011年4月1日開始進行墩梁錨固植筋，至4月25日，完成植筋376根;5月3日開始澆筑0#塊，至2011年7月28日順利完成主跨合龍，歷時87 d。共完成35個節段、1 255 m3預應力混凝土施工。施工過程一切順利。

在本工程實踐中，由于前期氣溫較低，無法及時進行實驗驗證，沒有可靠的經驗數據可供參考，僅將植筋膠廠家提供的錨固抗拉力作為方案設計的主要理論依據，而且安全系數和錨固抗拉力等計算參數的選取又偏于保守，再加上考慮了儲備方案，所以最終確定的施工方案確保了施工安全，但對施工成本控制較為不利，在日后的類似工程中可進行適當優化。

5 結束語

隨著工程技術的發展，掛籃懸澆和支架現澆施工已成為現代橋梁建造的主要施工方法。而掛籃懸澆施工方法不受地理條件限制，且在其施工期間不影響橋下通行、通航，其施工技術已被業內普遍應用，其施工技術也已逐漸成熟。但在條件許可時，大多數施工企業更愿意利用建造成本較低、施工技術較簡單的支架現澆施工工藝。本文只為類似工程提供重要的經驗依據。

[1]TB 10002.1－2005鐵路橋涵設計基本規范[S]

[2]TZ 203－2008客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南[S]

[3]TB 10415－2003鐵路橋涵工程施工質量驗收標準[S]