某特大橋懸灌連續梁施工技術

宋長富 （安徽省海通建設集團有限公司，安徽 合肥 230088）

1 工程概況

某特大橋全長1324.49m，橋梁上部部分采用2（64+112+64）m、2（40+64+40）m兩處預應力混凝土連續梁和后張法預應力T型簡支梁結構。設計行車車速120km/h。2（64+112+64）m預應力混凝土連續箱梁是該橋的重點控制段。該段箱梁位于15號～18號墩間直線段,全長241.6m。箱梁結構為單箱單室變高度，直腹板箱形截面；左幅橋面寬11.50m，右幅橋面寬11.20m；其中112m跨連續梁0#塊箱室高8.8m；除0#塊外分左、右各13段分別澆筑而成。縱斷面箱底曲線段為二次拋物線型。64m跨連續梁0#塊箱室高5.2m；除0#塊外分左、右各10段分別澆筑而成。縱斷面箱底曲線段為二次拋物線型。懸臂灌注箱梁跨中橫斷面如圖1所示。

圖1 懸臂灌注箱梁跨中斷面圖（單位：cm）

2 懸灌連續梁施工方法

2.1 設計計算

包括A0段斜支撐托架計算、掛籃計算、支架模板計算等。

2.2 施工工藝流程

全橋箱梁共分為5段澆筑：A0為墩頂梁段，A1-13及B1-13為由AO段向兩側對稱分段澆筑部分，D1為主梁跨中的合攏段，A14-15段是跨中配重后的施工段。

施工順序：主墩施工，安裝臨時斜支撐，搭設A0托架→AO施工→安裝掛籃，A1及B1段施工→掛籃移位→循環A2-13及B2-13段施工→掛籃在循環施工中，安裝中跨臨時剛性連接構件→現澆跨中D1，跨中安裝配重水箱→掛籃繼續向兩端移動→施工A14-15段→張拉所有剩余預應力索，拆除主墩臨時支座，進行橋面施工。

懸臂澆筑分段示意圖見圖2所示。

圖2 懸臂澆筑分段示意圖

2.3 施工過程

2.3.1 A0梁段施工

因箱梁與墩身鉸接，故A0施工時，將A0段與橋墩固結。制作安裝鋼托架，以便支立0#塊外側模桁架。按照托架模板裝配圖進行0#塊底模安裝，托架采用型鋼焊接，承受荷載后彈性變形和非彈性變形很小，因此不再進行預壓處理。所有受力桿件采用Q235材質的型鋼，各力學指標能夠滿足施工要求。0#鋼托架見圖3所示。

2.3.2 支座安裝與拆除

正式支座：現澆箱梁主墩頂支座采用GTQZ球型橡膠支座，安裝前先復核墊石位置、標高，符合要求后方可進行支座安裝。

圖3 0#鋼托架示意圖

臨時支座：在每個墩頂設置4個臨時支座，結構為C50混凝土。

臨時固結支座拆除：邊跨現澆直線段澆筑后，完成張拉所有預應力鋼筋及壓漿，隨后解除墩頂臨時固結支座。

A0梁段施工順序：桁架安裝→模板安裝→非預應力鋼筋→波紋管安裝→錨墊板安裝→混凝土澆注→混凝土養生。

2.3.3 掛籃的設計與安裝

采用8套菱形掛籃進行懸灌箱梁施工，在設計中，嚴格控制掛籃重量，通過計算優化，每套掛籃及附屬設備總重為75t,控制在設計規定的重量80t以內。

菱形掛籃是由主桁架、行走及錨固系統、吊帶系統、底平臺系統及模板系統等組成。

掛籃安裝：掛籃在加工現場試拼檢驗合格后，將各部件運至施工現場進行拼裝；然后通過加載預壓掛籃，盡量消除產生的非彈性變形；在懸臂澆筑施工時，應及時考慮掛籃的彈性變形量對梁段施工預拱度的影響。

底平臺拼裝：主桁架系統安裝完畢，檢查錨固、連接，按設計要求到位后進行底平臺系統安裝。在托架鋼管立柱上焊接懸臂梁，將底籃前、后橫梁吊放到懸臂梁上，用倒鏈臨時固定橫梁與懸臂梁；然后將底模吊放到前、后橫梁上，連接前橫梁吊桿與主桁架橫梁吊桿，后橫梁與1號段底板預留孔下穿的后吊桿連接，并錨固于l號梁段底板；解除臨時倒鏈，最后安裝底平臺前端及后端工作平臺。

2.3.4 掛籃預壓

掛籃安裝完后，為驗證其系統強度、剛度和穩定性，消除非彈性變形，在橋位進行預壓試驗。針對掛籃前端撓度及主桁架變形原因，測得構件和力與位移的關系，作為施工時底模板立模和調整標高的依據。依據現場情況，采用重力法砂袋加載，加載重量為A1(B1)段箱梁混凝土重量與掛籃所有構件重量（除主桁架）之和的1.2倍，按設計的60%、90%及120%進行三級加載，由測量結果確定懸灌段預留拱度值。

2.3.5 掛籃移位

掛籃移位步驟：脫開底模、側模和內模；解松內、外滑道及前、后橫梁內、外吊桿，分離側模、底模及內模與箱梁混凝土，將懸吊穩固在滑道上；接長前端軌道并將走行軌與梁體用腹板內預埋的豎向精軋螺紋鋼錨桿錨固；為保證安全，用鋼絲繩與豎向精軋螺紋鋼臨時連接掛籃尾部；解除掛籃主桁架后支點錨固，安裝水平頂推千斤頂，對稱頂推掛籃前移，隨掛籃前移緩慢放松尾部鋼絲繩，將底模、側模、主桁架系統和內模滑梁同時向前移至下一梁段位置。掛籃行走中，為確保結構穩定，及時在頂板和底板預留孔處安裝滑道吊點扣架。采取畫線吊垂球或經緯儀定線的方式，勻速同步平移，隨時掌握掛籃中線與箱梁軸線在行走過程中的偏差，并及時用千斤頂糾正；掛籃就位后，用預埋的錨桿鎖定掛籃主桁架后支點，防止掛籃向前滑移。

2.3.6 線形控制

箱梁位于直線段，梁底高程R=264.569 m圓曲線布設。為確保合攏的精度和線形的美觀，梁體線形控制分為各節段的標高控制、中線控制、斷面尺寸控制。

標高控制：連續箱梁在懸灌時，由于結構自重、預應力施工、施工荷載、掛籃自身結構的變形、氣溫影響等原因，使懸臂端產生下撓。可以通過合理設置模板的預抬高量(預留拱度值)消除這些影響，使得梁底曲線符合設計曲線要求。目前采用懸灌段預留2.5cm拱度值，效果較好，每段施工后與設計標高的偏差基本控制在5mm以內。

中線控制：利用導線點計算各節塊端截面中心點坐標，采用全站儀現場測放。

斷面尺寸控制：適當縮小底模和完工節段的搭接長度，利用腹板通氣孔，在待澆段適當增加橫向對拉桿，保證各節段間接縫的平順和牢固。混凝土澆筑前應嚴格復核模板尺寸，確保梁體斷面結構的準確。

2.3.7 懸灌施工注意事項

①使用混凝土泵從節段懸臂前端向后端進行一次灌筑，一個墩上的2個懸臂梁塊同時對稱灌筑，不平衡重不得大于8t。

②在梁段各節段混凝土灌筑前，應認真核對、嚴格檢查如下要素：掛籃中線；底模標高；縱、橫、豎三向預應力束孔道；鋼筋、錨頭、人行道及其他預埋件的位置。

③為減少接縫、保證混凝土澆筑質量，每個梁段采用混凝土一次灌筑成形，澆筑順序為底板→腹板→頂板。混凝土澆筑從掛籃前端開始，以使掛籃的微小沉降變化大部分完成，避免新、舊混凝土間產生裂縫。

④各節段預應力束孔道灌筑前，在波紋管內插入硬塑料管作襯墊，防止壓癟孔道。

⑤在掛籃上設置雨棚或采取遮蓋措施，及時養護混凝土，避免日曬雨淋，保證施工設施，提高作業效率，保證施工質量。

⑥梁段灌筑完畢，立即用通孔器檢查孔道，及時處理因漏漿等情況出現的堵管現象。

2.3.8 拆除掛籃結構

箱梁懸臂澆筑梁段施工完成后，對掛籃結構進行拆除。首先在最后澆筑梁段的位置按拼裝時的相反順序拆除掛籃的底籃和模板系統，然后將掛籃主桁架后退到墩頂位置，按拼裝時的相反順序拆除掛籃主桁桿件。掛籃的拆除在T構的兩懸臂端對稱進行，使T構平衡受力，保證施工安全。

2.3.9 合攏段

合攏中跨D1段，結構由雙懸臂狀態變成兩端懸臂狀態。在頂板及底板相應位置預埋地腳螺栓。合攏段支架平臺搭設完畢后，進行合攏段臨時剛性連接，即安裝縱向工字鋼連接件。要求鋼材的鋼號為16Mnq，工字鋼的長度可根據合攏段實測長度作適當的調整，螺母與工字鋼栓接處須設置楔形墊圈，綴板與工字鋼焊縫高度大于6mm。之后進行合攏段施工。中跨D1段合攏采用單個掛籃吊架施工。

3 施工質量控制要點

①0#段鋼托架設計與安裝：鋼托架設計按1.5倍荷載考慮，嚴格按設計搭設和焊接，確保鋼托架的整體穩定。

②各懸灌澆筑段塊的控制重點是線型控制，對各段應力和變形及時監測，及時糾正，使梁體線型美觀、外觀順暢，同時準確預埋各部位的預埋件。

③連續梁模板及接縫要嚴格控制，保證外觀觀感質量。

④預應力三系統張拉前，混凝土強度、彈性模量、齡期均要達到規定指標。張拉按雙指標控制，使預應力筋按設計要求受力。

⑤施工時每道工序嚴格實行自檢、質檢、監理監檢，確保施工嚴格按設計及驗標要求施工。

4 結 語

該橋懸灌連續梁施工過程中，嚴格進行過程控制，總體質量符合設計要求，也為今后類似工程的施工積累了經驗。

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