孤立墩式碼頭引橋預制箱梁施工簡述

張科升　崔海濤　韓斌武

摘要：本文結合大連LNG液化天然氣項目碼頭工程，對孤立墩式碼頭引橋上部結構箱梁的預制、平移及安裝進行詳細敘述，并對施工出現的幾個問題和處理方法進行了總結和論述，以期對類似構件的設計和施工提供借鑒和幫助。

關鍵詞：碼頭引橋；箱梁預制；預應力；平移；安裝

中圖分類號：U65 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）05-0046-03

1.工程概述

大連LNG碼頭工程引橋長150m，共三跨，結構屬于沉箱重力墩式結構，沉箱上部為大跨度預應力箱梁，橋面寬16m，每跨5榀箱梁，共15榀，第一跨箱梁長43.87m，第二跨長34.85m，第三跨長41.9m，三跨斷面結構形式如下圖所示：

2.鋼筋工程

2.1非預應力鋼筋制綁

（1）箱梁所用鋼筋在加工前按設計圖紙對規格、型號、數量、位置進行復核，準確無誤后進行交底，開始下料加工。鋼筋在加工場制作成型，平車運至現場，人工在底胎在上綁扎成型，鋼筋連接主要采用搭接綁，首先進行架力筋支立，然后進行分布筋綁扎。

（2）箱梁鋼筋綁扎順序：底板鋼筋-腹板鋼筋-（底、腹板束波紋管布置）-（封頭模支立及錨具固定）-（側模、芯模制安）-頂板鋼筋綁扎。

（3）鋼筋墊塊為強度不小于設計砼強度的半圓形墊塊，與模板線接觸，墊塊布設應交錯分布，不應貫通，每平米不少于1個，綁扎鉛絲不應過長，鉛絲頭及鉛絲結全部向里側按倒或與鋼筋面平齊。

2.2預應力孔道預留

后張法預應力孑L道采用鍍鋅鋼波紋管成孔，波紋管布置時，其縱橫向曲線參數必須滿足設計要求。波紋管接頭處要以大一號的波紋管進行旋接，接頭內口先將毛口打磨平滑，以確保穿束順暢，波紋管接頭外口用膠帶包裹好，以防止漏漿。波紋管埋設時，另須注意張拉端處位置的準確，并要求與錨墊板喇叭管管道自然順接，并保證接口處牢固、不漏漿。波紋管預埋時，以φlomm鋼筋作為定位鋼筋，采用“井”字架固定，其中直線段每1m設置一道，在曲線處每0.5m設置一道，定位鋼筋與箱梁縱橫向骨架筋電焊固定，以確?？椎涝陧艥沧⑦^程中不發生移位，滿足設計及規范要求。

3.模板工程

3.1模板設計與制作

箱梁模板采用大片定型鋼模板，面板為4mm鋼板，外設[10縱橫肋，槽鋼間布置角鋼∠50x5，外片模板附帶桁架，內芯模板設計為截面可伸縮形式，外片模板底部通過對穿拉桿連接固定，頂部采用桁架連接固定，內芯則通過與頂部桁架連接固定，內外模板間采用定位筋控制相對位置。如圖4：

3.2模板支立

箱梁側模采用墻包堵形式，在底、腹板鋼筋綁扎成型，預應力孔道布置結束后進行箱梁堵頭及芯模支立，由于頂部桁架還沒有設立，無法進行吊拉固定，先利用支架支墊，芯模支立完成后，進行頂部鋼筋綁扎，完成后進行外片模板支立、拼裝。模板安放到位后，須調整模板的邊線及垂直度，另須收緊模板間對拉螺栓，使模板上口邊線順直。

在模板安裝前須在模板板面涂抹優質脫模劑，涂刷要求均勻，厚薄以模板板面有油感為準，模板拼縫間用硬泡沫條封堵。拼接完成后須對模板板面及拼縫進行仔細檢查，拼縫處如有錯牙或止漿條伸出模板面，須進行調整。

3.3模板拆除

采用25t吊車配合人工進行拆除，先進行堵頭及內芯模板拆除，再進行外片拆除，內芯模板先將底八角人工拆除，然后通過絲杠將芯模兩側收縮與側墻分離，將平移車推入箱梁內，平移車到位后將頂部吊芯模的螺栓卸下，芯模通過自重落于平移車上，然后利用滑輪組將平移車拽出，如果模板與砼接觸緊密，不能自由下落，利用在芯模兩端預埋的吊環，用絲杠將芯模拽下，外片模板常規的采用25t吊車配合人工分片拆除。

4.箱梁砼澆筑

4.1砼配合比

砼強度等級為C55高性能砼，根據高性能砼技術指標要求及施工經驗，塌落度過小由于鋼筋較密，造成砼不容易下落，有可能卡在模板中間位置，很難處理；如果塌落度過大，流動性變大，凝結時間較長，在澆注上層砼時，從芯模壓漿板反出的砼過多，將反出的砼從箱梁中倒出非常困難，因此在設計砼配合比時將砼塌落度控制在14～16cm。

4.2砼澆筑

（1）由1m3攪拌站集中供料，4臺砼罐車運料，利用兩輛25t汽車吊吊1m3砼大罐下灰入模澆筑。箱梁砼澆筑采用從中間分層對稱下灰，階梯式推進，布灰的具體順序要求為：底板-腹板-頂板，布灰厚度按每層50cm控制，5層到頂，箱梁第一層底板砼數量為70m3左右，根據拌合站的攪拌能力每小時25m3計算，底板澆筑完成需要2.5～3小時，根據該砼初凝時間判斷可以激活重朔，因此滿足施工需要，底板澆注完成后在進行側墻澆注時，應觀察底板砼的凝結情況，防止澆注側墻砼時，砼下沉從芯模壓漿板反出。

（2）箱梁砼振搗采用以5cm插入式振搗棒和附著式振搗器相結合的方式振倒，附著式振搗器間距75cm，每3個一組，振搗1次30秒，每組振3次，在砼初凝后，不能再使用附著式振搗器。

（3）采用插入式振搗棒時，施工中要特別注意振倒棒不得接觸或插碰波紋管及錨墊板，振搗棒移動間距不應超過30cm，且應插入下層混凝土5cm，對每一振動部位，尤其是箱梁兩端因錨墊板埋設及錨下分布筋較密部位，必須振搗到該部位混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈現平坦為止，嚴禁“過振”和“漏振”，箱梁頂面采用木抹反復搓壓找平。

（4）箱梁模板拆除后，立即進行兩端封端砼施工。

（5）箱梁砼養護采用淡水潮濕養護21天，前14天采用+3-布覆蓋潮濕養護，后7天采用淡水直接灑于表面。同時用塑料膠帶將外漏鋼絞線及波紋管包裹，防止進水銹蝕。

4.3預應力張拉

（1）張拉機具：砼強度達到設計強度的90%后可進行預應力張拉施工，張拉采用4臺QY-250型千斤頂兩端對稱張拉，千斤頂與壓力表應配套校驗，以確定張拉力與壓力表讀數之間的關系曲線。

（2）張拉錨具：錨夾具出廠前應由供方按規定進行檢驗并提供質量證明書。錨夾具進場時應分批進行外觀檢查，不得有裂紋、傷痕、銹蝕，尺寸不得超過允許偏差，對錨具的強度、硬度、錨固能力等，應根據規范規定確定復驗的項目及數量。當質量證明書不符合要求或對質量有疑點時，應按有關規定進行檢驗，符合要求時才能驗收和使用。

（3）張拉施工：張拉采用雙控，即以應力控制為主，伸長量作為校核，單根鋼絞線的張拉控制理論值為：F=0.75×1860×140=195.3kN。預應力筋張拉程序為：0-0.16con（量初值）-1.0con（量終值）-1.06con（持荷2min）-錨固。實測伸長值與理論伸長值的差值須在±6%以內，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后，方可繼續張拉。

4.4孔道壓漿

預應力張拉錨固后，用手提砂輪機割除多余的鋼絞線，及時進行預應力孔道壓漿封閉工作，壓漿前采用淡水將孔道沖洗干凈，然后根據試驗室配合比拌制砂漿，用壓漿泵將砂漿從孔道一端注入，當另一端排出的砂漿與注人相同時，用木楔將出漿口封堵，繼續注入砂漿，壓漿泵壓力升高，當壓力升至0.5-0.7MPa時，關閉壓漿泵和進漿孔。壓漿后將其周圍沖洗干凈并對梁端混凝土鑿毛，漏出預埋鋼筋進行鋼筋綁扎，然后支立模板澆筑封錨混凝土。

5.箱梁平移

因為受箱梁底胎限制，箱梁張拉完成后及時移出胎位，進行下榀箱梁預制，移梁采用卷揚機通過動滑輪組牽引箱梁兩側底部鋼墊板，利用鋼墊板與鋼軌間的四氟滑板減小摩擦力進行平移。

（1）將千斤頂放入預留的頂升槽內，使用四臺千斤頂同時將梁兩端頂起距底胎5cm，然后將墊板與四氟滑板從一端推入，并在墊板頂部放置5cm木板，然后收回千斤頂，使梁緩慢落在墊板上。

（2）箱梁支墊平穩無異常情況后，將動滑輪組牽引掛在墊板的牽引環上，兩側同時開動卷揚機，梁體瞬間沖破摩擦力阻力后開始平穩移動，然后將梁移至距離碼頭前沿20m范圍，具備700t吊船起吊條件。

6.箱梁安裝

由于預制場距離安裝現場直線距離不到500m，因此采用700t起重船直接吊運安裝的方法。

6.1起重船駐位倒運

起重船垂直于臨時碼頭駐位，下兩口后錨，帶2口交叉前纜于碼頭前沿系船柱上。起重船駐位完成后，應緩慢放下鉤頭，起重工立即將吊裝索具分別掛于吊船鉤頭上，然后起重船起吊吊裝索具，且緩慢移船，使吊個裝索具至吊裝箱梁正上方，起重工指揮掛扣，并將起重船兩根晃繩系于塊體兩側吊環上，掛扣完成，起重工檢查卡環及鎖具安全情況，指揮起重船起吊，剛剛帶勁后，停止起吊，起重人員再次檢查吊索具情況，符合要求后作業人員全部撤下，起重船緩慢起吊箱梁，在箱梁達到指定高度后，解除前纜繩，拖輪拖起重船至施工現場駐位。

6.2現場駐位、安裝

起重船垂直于箱梁軸線安裝，根據安裝位置首先下兩口后錨，兩口前纜交叉帶于箱梁兩側的沉箱上。帶纜完成后，起重船緩慢靠近安裝位置，起重工指揮起重船利用兩晃繩調正塊體方向，并根據安裝基線，將預制塊體控制在安裝位置正上方，緩慢落鉤，同時用晃繩和絞纜不斷調整塊體位置，當塊體落至距安裝底面20cm左右時停止落鉤，起重工精確調位，位置在允許范圍內，起重工指揮起重船落鉤。測量人員利用鋼尺檢測塊體底邊線，當誤差在允許偏差以內時，起重落鉤，起重船解纜安裝下一個塊體，否則重新起鉤安裝，直至安裝精度符合要求。

7.箱梁施工中發現的幾個問題及處理

7.1預應力孔道的定位及密封

預應力筋的位置準確與否對結構的受力狀態和預應力張拉質量產生一定的影響，施工中采用定位鋼筋環將波紋管按照箱梁內設計坐標固定在箱梁鋼筋上，為防止在砼振搗時插入式振搗棒破壞波紋管或造成其位置移動，振搗施工采取根據波紋管曲線變化，在波紋管下方砼采用附著式振搗器振搗，上方采用插入式振搗器振搗，波紋管接頭處要以大一號的波紋管進行旋接，波紋管接頭外口用膠帶包裹好。

7.2端部砼振搗控制

箱梁端部錨墊板附近鋼筋非常密集，如果不采取有效措施加強振搗，極易出現砼漏振問題，造成錨墊板附近砼強度薄弱，在預應力張拉時出現錨墊板塌陷或斷裂的情況，施工時采取在端頭模板錨墊板旁邊預留振搗觀察孔，以保證砼振搗密實。

7.3箱梁安裝控制

箱梁海上起重船安裝與陸上安裝最大區別在于風浪影響，安裝時沒有陸上安裝平穩，且箱梁支座為盆式橡膠支座，不具備箱梁反復上下砸壓的條件，因此箱梁安裝必須選擇海面平穩的時間安裝，前后纜要系帶穩固，以保證安裝平穩。