特大橋箱梁懸灌梁施工技術

張志剛

（河北省高速公路京秦管理處，河北 秦皇島 066000）

1 工程概況

某特大橋主梁采用預應力混凝土單箱單室垂直腹板截面，頂寬12.2m，中支點底寬7.1m，邊支點及跨中底寬6.0m，中支點梁高5.2m，邊支點梁高2.8m，梁高從根部到跨中采用圓曲線變化。箱梁采用分段澆筑形式，分段長度為2×8m（0號塊）+8×3m（1~2號塊）+24×3.5m（3~8號塊），合龍段長均為3×2.0m，邊跨現澆段長為2×7.6m。箱梁采用三向預應力體系，縱向采用OVM錨具，豎向采用JLM32精軋螺紋鋼筋，橫向預應力錨具采用扁錨。

2 掛籃施工技術

2.1 掛籃分解處理

本工程0號塊長8m，無法滿足一套標準掛籃安裝，只能安裝一個標準掛籃和一個非標準掛籃，待1號塊澆筑完成，強度達到設計標準后，對掛籃進行分解，共5個步驟：

（1）安裝臨時支撐，在1號掛籃軌道梁前端與立柱和上平桿之間安裝臨時支撐附加構件F4、F5，在立柱前方采用豎向精軋螺紋鋼臨時固定支撐構件，使其構件與掛籃形成整體；

（2）拆除臨時構件，及時拆除附加桿件F1、F2、F3，使其標準掛籃向前行走2m，為非標準掛籃換上標準構件倒出位置；

（3）補充標準掛籃構件，將標準構件F2、F3安裝到一號掛籃上，同時也把反扣輪安裝到軌道梁上，使其形成標準掛籃，具備行走條件；

（4）拆除臨時支撐構件、標準構件，反扣輪安裝后，具備移動條件，及時拆除F4、F5臨時錨固支撐桿件；

（5）固定掛籃，掛籃行走到位后，采用精軋螺紋鋼穿過箱梁頂板預留孔位置，把掛籃后錨橫梁錨固在箱梁頂板上。

2.2 掛籃移動注意事項

對本工程T構兩端的掛籃同時對稱移動，移動掛籃前認真檢查墊座反扣各部聯接是否可靠，滑道錨固是否到位，發現問題及時處理，確保掛籃前移安全。同時在移動掛籃前應當對外側模以及箱梁底模標高進行調整，同時應當認真檢查掛籃情況，確保繩索與掛籃無鉤掛情況，發現情況應當對其處理后再進行掛籃移動。掛籃移動的危險性較大，因此移動掛籃應當由專人指揮，而且在掛籃移動全過程中應當注重后錨與滑道錨固，施工中要不斷檢查錨固系統的牢靠程度。每片桁架后錨不少于4根精軋螺紋鋼，滑道錨固間距不大于0.5m。

3 合龍段施工及體系轉換

進行合龍段施工前必須先對邊跨現澆段進行基礎處理，搭設碗扣支架，其施工工藝流程為：搭設支架→搭設作業平臺→支架預壓→安裝支座→安裝底、外?！壴摻罴鞍惭b預應力管道→澆筑混凝土→養生→拆除內外模板及端模，混凝土一次澆筑成型，對現澆直線段則與0號塊采取相同的處理方法。

3.1 邊跨合龍（第一次體系轉換）

3.1.1 合龍段施工工藝

為了能有效地減少支架及模板的經濟投入，對本工程合龍段施工采用掛籃直接受力承載重量。合龍段施工的具體流程如下：掛籃前移至合龍段→合龍段施工平臺及勁性骨架焊接→合龍段鋼筋制作與安裝、預應力管道安裝→模板安裝、臨時張拉（400MPa）→邊澆筑合龍段混凝土邊卸載配重→混凝土養生→合龍段預應力束張拉壓漿。當8號塊混凝土強度滿足設計后，則可以把掛籃移動至前吊桿接觸到現澆混凝土。

3.1.2 設平衡重

在懸臂端采用加水箱的方法設平衡重，近端及遠端所加平衡重噸位由施工平衡設計確定。

3.1.3 合龍鎖定設計

對本工程的合龍段勁性骨架進行焊接施工，焊縫長度和預埋鋼板相同，厚度則應當滿足鋼結構設計規范要求。為了避免燒傷混凝土，要求在焊接完成后1h內對焊件的周邊混凝土進行澆水降溫處理。為了能節省合龍工序的焊接時間，勁性骨架安裝前預先焊好一端，當進行合龍施工時，則采用4臺焊機同時對稱焊接另一端。

3.1.4 合龍鎖定

為了能有效地避免合龍段混凝土在澆筑及早期硬化過程中產生裂縫，本工程在合龍前對懸臂端與現澆端采取臨時連接，臨時鎖定是合龍的關鍵，合龍鎖定遵循“又拉又撐”的原則。支撐勁性骨架采用“預埋鋼板+連接槽鋼+預埋鋼板”三段式結構。合龍段合龍鎖定布置見圖1。

圖1 合龍段合龍鎖定布置示意圖

3.1.5 合龍段混凝土澆筑

澆筑合龍段混凝土時，采取分段卸載，從而有效地確保平衡施工。合龍段混凝土澆筑選擇在一天中氣溫較低（5～15℃）時進行，保證合龍段澆筑混凝土處于氣溫上升的環境中，在受壓的狀態下達到終凝，以防混凝土開裂。混凝土的澆筑速度約為10m3/h。合龍段混凝土強度等級應比普通段混凝土高一級，而且應當加入微量膨脹劑，加強新舊混凝土的連接，避免出現裂縫問題。待梁段混凝土達到設計強度的65%后，解除連續梁主墩墩頂臨時固結，鑿除支架邊墩臨時固結；混凝土達到設計強度的90%時，張拉預應力筋及進行孔道壓漿；拆除所有吊模及托架，進行第一次體系轉換。

3.2 中跨合龍（第二次體系轉換）

中跨合龍梁段與邊跨合龍段均采用掛籃移動至現澆段，對吊桿采用PVC管套保護。同時采用在懸臂端加水箱的方法設平衡重，近端及遠端所加平衡重噸位由施工平衡設計確定。合龍前將合龍段兩端懸臂端臨時連接，盡可能保持相對固定，以防止合龍段混凝土在澆筑及早期硬化過程中產生明裂縫。合龍前應對中跨合龍段的標高進行觀測，并記錄當時的氣溫條件。如果標高達不到合龍要求，就須要設置配重。施工控制有要求時還應對合龍段處采取措施調整。合龍段支撐勁性鋼骨架施工方法同邊跨合龍段施工方法。中跨合龍施工過程見圖2。

圖2 中跨合龍施工過程示意圖

4 線形控制

對于連續箱梁而言，其懸灌施工過程應嚴格控制線形。工程實踐表明，箱梁懸灌施工過程中，影響線形控制的因素很多，主要包括以下因素：掛籃的下撓、托架以及支架的下撓、預應力施工，混凝土的施工及溫度變化等。

4.1 溫度觀測

主梁撓度主要受溫度影響，因此為了掌握箱梁截面內外溫差和溫度在截面上的分布情況，在梁體上布置溫度觀測點進行觀測，以獲得準確的溫度變化規律。

4.2 施工預拱度計算

對箱梁進行懸灌澆筑施工中，最困難的任務之一就是施工預拱度的計算。箱梁預拱度計算根據現場測定的各項參數由專業程序計算得出。

4.3 懸臂箱梁的施工撓度控制

根據預拱度及設計標高，確定待懸灌梁段立模標高，嚴格按立模標高立模。撓度觀測資料是控制成橋線形最主要的依據。通過設置觀測小組，針對箱梁施工的每個階段中預應力張拉前后以及混凝土澆筑前后撓度變化，對監測數據進行整理，畫出撓度曲線進行分析，能及時對出現較大誤差的情況進行調整。為了盡量減少溫度的影響，撓度的觀測安排在早晨太陽出來之前進行。合龍前將合龍段兩側的最后2～3個節段在立模時進行聯測，以保證合龍精度。

4.4 箱梁應力監測

對箱梁懸灌澆筑施工過程中，還應當監測箱梁各個控制截面的應力變化。本工程對箱梁應力監測采用鋼弦應變計作為應力傳感元件，按測點位置埋置在箱梁混凝土中，通過導線引出混凝土面，用頻率接收儀測量其頻率，將頻率換算成應變，最后可得出測點位置混凝土的應力。在0號塊墩頂中心及兩側腹板、合龍段中心及兩側腹板分別設置測點。另外，本工程還對邊支座反力進行監測。監測結果能準確地反映出施工階段箱梁的受力狀態，保證施工安全。

5 結語

針對連續箱梁懸灌澆筑工程實例，對其采取移動式掛籃施工設備進行懸灌施工，施工時對稱向兩端利用掛籃逐段灌筑梁段，并總結出可行的箱梁懸灌澆筑施工技術。鑒于線形控制對箱梁懸灌澆筑的重要性，總結施工時的線形控制技術，可為同行提供參考。

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[3] 李華偉.變寬度混凝土連續箱梁懸灌施工關鍵技術[J].鐵道標準設計，2009（1）：38-40.