大件路特大橋掛藍懸臂澆注關(guān)鍵技術(shù)

張 雄，隋軍華，李維生

(中交集團第二公路工程局第二工程有限公司)

1 工程概況

成綿樂鐵路客運專線CMLZQ-6標大件路特大橋43#～46#墩上部結(jié)構(gòu)采用預應力混凝土連續(xù)梁跨越大件路，與大件路斜交夾角為26°，跨徑布置為(72+128+72)m，設計采用掛藍懸澆施工。

連續(xù)箱梁為變截面單箱單室截面，采用垂直腹板，箱梁頂寬11.8m，底板寬度為7m，主跨支點處箱梁為10m，跨中梁高5.6m。預應力為三相預應力。0#塊設計長度為12m，箱梁頂面設雙向橫坡，單個“T”構(gòu)設置16對懸臂澆注塊段，梁段數(shù)及梁段長度從根部到跨中分別為2×(5×3.0m+4×3.5m+7×4.0m)，1#塊段重量最大，單塊為226.5t。梁底曲線按照二次拋物線設計。梁體混凝土為C50。

下部結(jié)構(gòu)為重力式橋墩，主墩高度為10.5m邊墩為14.5m;下部為φ2.0m 基樁，矩形承臺。

2 關(guān)鍵工序及工藝技術(shù)控制

2.1 0#塊施工

2.1.1 0#塊現(xiàn)澆施工

在0#塊施工同時，因為跨大件路，采用型鋼和大鋼管樁搭設安全棚，保證大件路運輸暢通，不受施工影響。0#塊段梁高10.0m，長度12.0m，509m3，根據(jù)設計圖紙要求進行一次混凝土澆注。

(1)0#塊采用落地支架，支架搭設完成后進行預壓消除非彈性變形，然后鋪設0#塊底模，安裝外模，外模和底模均采用鋼模。

(2)鋼筋在現(xiàn)場進行綁扎，交替安裝內(nèi)模、預應力管道及相關(guān)的預埋件。

(3)搭設作業(yè)平臺，設置天窗，布置串筒，采用混凝土汽車輸送泵，從底板開始分層、對稱澆注0#塊混凝土。

(4)混凝土澆注完成后，加強養(yǎng)生，防止內(nèi)外溫差過大造成裂縫。混凝土強度達到設計要求后進行預應力張拉和壓漿。

2.1.2 0#塊高標號混凝土施工的防裂措施

由于0#塊結(jié)構(gòu)復雜，體積大，如何控制混凝土變形作用產(chǎn)生的裂縫，提高結(jié)構(gòu)的抗?jié)B、抗裂和抗侵蝕性能，是0#塊混凝土施工階段需要解決的關(guān)鍵問題，在施工中重點抓以下幾點。

(1)通過預壓消除0#塊的非彈性變形，預壓荷載重量為箱體自重的1.2倍，這樣可以避免因地基和支架變形造成箱梁開裂。

(2)0#塊澆注的時間為高溫季節(jié)，為克服溫度應力，避免混凝土產(chǎn)生裂紋，施工中采取了幾點措施。①在不改變混凝土強度的前提下，降低水灰比，采用高效減水劑，降低水化熱;②在箱體的側(cè)面采用水槍灑水，箱體內(nèi)部及表面進行灑水養(yǎng)生;③在波紋管內(nèi)注水，加強散熱。

(3)采用有利于整體變形的一次性混凝土澆注工藝。一般情況下10m高的0#塊分成2次澆筑或3次澆筑工藝，其優(yōu)點是施工方便，對支架的受力有利;缺點是對混凝土的裂紋控制不利。0#塊一次性澆筑其優(yōu)點是對控制混凝土的裂縫有利，缺點是支架受力大，內(nèi)箱支架搭設和模板固定困難大，混凝土澆注需要專人從下到腹板、橫隔板內(nèi)側(cè)接近底面的位置處仔細振搗否則容易出現(xiàn)空洞。

2.2 掛藍施工

懸臂澆注采用三角掛藍施工。

2.2.1 三角掛藍結(jié)構(gòu)

三角掛藍由主桁系統(tǒng)、行走及錨固系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)、底籃系統(tǒng)、模板系統(tǒng)五大部分組成。

掛藍的設計參數(shù)。

(1)施工行走時的抗傾覆安全系數(shù)為2;

(2)自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)為2;

(3)上水平限位安全系數(shù)為2;

(4)掛藍質(zhì)量與梁段混凝土比值宜控制在0.3～0.5間，特殊情況不超過0.7。

主要技術(shù)性能為。

(1)適用于最大梁重230t;

(2)適用于最長節(jié)段5.0m;

(3)適用于梁高5.6～10.0m;

(4)掛藍自重為660kN;

(5)走行方式為無平衡重走行，工作、行走時的抗傾覆安全系數(shù)為3.56;

(6)最大整體變形:非彈性變形7mm，彈性變形12mm。

2.3 施工線形控制

橋平面為直線型，所以線形控制為豎曲線方面，即高程控制。影響的因素主要有掛藍的變形、箱梁段自重、預應力大小、施工荷載、混凝土收縮徐變、日照和溫度的變化等。線形控制影響到合攏的精度，所以必須找監(jiān)控單位進行精確計算。

具體操作要點在箱梁的頂面沿縱向方向，0#塊在正中設置固定觀測點，箱梁截面?zhèn)仍O置3個觀測點，腹板、箱梁軸線上，距前端3～5cm，底板上面設置3個點。通過每節(jié)段的測量數(shù)據(jù)，反饋給監(jiān)控單位，由監(jiān)控單位計算提供下一節(jié)段的立模高程來控制線形。

2.4 1#(1#')～16#(16#')懸臂梁段施工

2.4.1 掛藍安裝

0#塊施工完成后，在0#塊頂面進行掛藍拼裝，由于0#塊只有12m長，掛藍首次安裝進行連體，待1#塊施工完成后，再進行解體，將不完整的一端安裝完整，然后進行后面節(jié)段施工。

掛藍安裝完成后進行荷載試驗，試驗荷載為最重節(jié)段的1.2倍，通過荷載試驗消除非彈性變形及測量出彈性變形，為梁段施工立模標高提供一定的依據(jù)。

2.4.2 1#(1#')～16#(16#')懸臂梁段施工要點

(1)掛藍預壓完成后，再次進行檢查合格后，進行1#塊施工。首先進行外模的調(diào)試，然后進行綁扎底板、腹板鋼筋綁扎、底腹波紋管安裝、豎向預應力安裝、內(nèi)模安裝、頂板鋼筋安裝、頂板預應力安裝。

(2)同時對稱澆注1#和1#'梁段混凝土施工，混凝土達到拆模要求時拆除堵頭板和內(nèi)模，并進行堵頭板鑿毛。并進行預應力管道清理、穿鋼束。進行張拉前觀測點觀測。

(3)當1#和1#'梁段混凝土強度達到設計值要求時，進行對稱張拉縱橫豎三向預應力，然后壓漿。

(4)測量觀測點高程并反饋給監(jiān)控單位，移動掛藍，進行下一塊段施工。依次類推，循環(huán)作業(yè)直至16#和16#'塊段施工完成。

2.5 邊跨現(xiàn)澆段施工

邊跨現(xiàn)澆段同樣采用落地支架施工，支架采用碗扣支架，地基處理白灰土及10 cmC15混凝土墊層。支架搭設完成后，在立模前進行荷載試驗，消除支架和地基的非彈性變形，測量支架的彈性變形，為立模標高提供依據(jù)。然后進行底模、外模施工，底腹板鋼筋施工，內(nèi)模施工，頂板鋼筋模板施工，混凝土澆筑。

2.6 合攏段施工

(1)合攏段施工順序是先進行邊跨合攏施工，然后進行中跨合攏段施工。

(2)合攏段施工時，采用掛藍合攏，在合攏段的兩側(cè)增加水箱配重。

(3)為了避免在合攏過程中產(chǎn)生不利因素，合攏段設置勁性骨架。勁性骨架采用體外勁性骨架，骨架采用H60型鋼和預埋在箱梁腹板頂面、底板頂面兩處的鋼板焊接成一體，避免新澆注混凝土與原來混凝土收縮、徐變不一致造成拉裂。

圖1 邊跨支架圖

(4)合攏段的混凝土應選用早強、高強、微膨脹的混凝土。合攏段混凝土澆注選擇一天溫度相對穩(wěn)定的時間段，一般選擇當天夜間溫度最低的時間。

3 結(jié)束語

利用鋼管樁貝型鋼支架進行0#塊和碗扣支架進行邊跨施工，同時采用搭設安全棚、三角掛藍跨線施工，既保證箱梁施工同時滿足不中斷交通，圓滿完成任務，為相同環(huán)境下的施工提供參考方案。

[1] 客運專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南(TZ213-2005)[S].

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

[3] 鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB50017-2003)[S].