斜拉橋主墩0號塊施工技術及質量控制研究

黃迪超

（廣東省長大公路工程有限公司 ，廣東 廣州 511430）

斜拉橋主墩0號塊施工技術及質量控制研究

黃迪超

（廣東省長大公路工程有限公司 ，廣東 廣州 511430）

以北街水道特大橋、潮連西江特大橋的斜拉橋主墩0號塊的施工為例，探討0號塊施工技術的難點及質量控制方案，結合既往的施工情況，提出了相應的改良手段，經實踐證明，施工效果良好。

半漂浮體系；斜腹板澆筑；剪刀撐

1 工程概述

北街水道特大橋、潮連西江特大橋是廣中江高速公路的控制性工程，兩座斜拉橋主梁結構形式類似，施工采用的支架結構類似。北街水道橋跨布置為60 m+150 m+380 m+150 m+60 m五跨雙塔中央索面預應力混凝土斜拉橋，全長800 m，采用半漂浮體系，主梁為單箱五室混凝土結構。0號塊寬40.8 m，長30 m，中心線處梁高4 m，設置5道橫隔梁；混凝土方量1 797 m3，鋼筋用量599 t，預應力用量43 t。

2 施工部署及施工工藝

2.1 支架形式選擇

0號塊體系龐大（30 m×40.8 m×4 m），面積1 224 m2，重量達 5 000 t，懸臂達 10 m，很難采用牛腿作為支撐，經比較，采用落地式鋼管支架支撐承臺，支架采用鋼管貝雷形式。

2.2 設備選型

主梁0號塊施工時共配置2臺QTZ160塔吊。其中塔吊1位于承臺頂面上游岸側，基礎預埋在承臺上；塔吊2位于河岸側水中，基礎為水中鋼管樁平臺。混凝土由拌和站集中供料，攪拌站共配備2臺100 m3/h攪拌機，每臺攪拌機實際生產能力為60 m3/h。混凝土輸送設備為2臺BSA 2109HD地泵和2臺48 m汽車泵。

2.3 施工工藝

（1）支架預壓：支架全部采用鋼結構，非彈性變形小，彈性變形可通過計算確定，故僅對水中鋼管樁承載范圍進行預壓。預壓采用預制混凝土塊模擬箱梁施工荷載對4根水中鋼管進行預壓，驗證荷載和消除基礎沉降。根據觀測記錄，整理出預壓沉降結果，作為箱梁底板預拱高度的參考值。

（2）模板、鋼筋施工：主梁0號塊底模采用組合鋼模，頂板模板、內側模及橫隔板均采用膠合板外加方木組拼，必要時進行加勁，外側模采用標準鋼模。底模標高測量時，考慮支架壓縮變形設置預拱度并預調標高，調高量為2 cm。主梁0號塊直徑大于22 mm的鋼筋采用直螺紋機械連接。

（3）混凝土施工：0號塊采用C55聚丙烯纖維混凝土，水平分兩層進行澆筑。混凝土澆筑順序：先澆筑底板，再澆筑橫隔板、腹板，最后澆筑頂板，為防止在澆筑橫隔板或腹板混凝土時底板處出現反漿，在澆筑底板時，將橫隔板或腹板處的底板混凝土澆筑至倒角以上10 cm。斜腹板澆筑：由于斜腹板處不便于混凝土下料和振搗，因而在斜腹板外模的中下部安裝3臺附著式振搗器用于輔助斜腹板混凝土下料和振搗。

3 施工難點

3.1 優化支架設計以保證受力合理

主梁0號塊超大面積、超大體積，存在支架荷載大，不均勻沉降、支架穩定性問題難于控制等問題，如何采取措施優化支架設計才能避免此類問題的出現。

3.2 保證塔梁同步施工順利進行

為縮短施工工期，減少工序轉換時間，在索塔施工到一半時啟動主梁0號塊施工。塔梁同步施工存在施工機械設備有限、作業人員難于安排、交叉作業難以解決等問題，如何從施工組織、技術手段等方面去解決塔梁同步施工問題。

3.3 解決大體積混凝土澆筑及開裂問題

主梁0號塊混凝土方量達1 798 m3，單次最大澆筑方量達1 000 m3，澆筑面積達1 200 m2，同時混凝土采用C55高標號混凝土，水泥用量大，水化熱高，混凝土容易開裂，橋面標高及收漿較難把握。

3.4 保證支架拆除順利安全

主梁0號塊支架材料用量大，由上到下有底側模、側模桁架、I25工字鋼、貝雷、I45工字鋼、鋼管六層，拆除時必須逐層拆除，施工工期長，同時支架拆除屬于高空、臨邊作業，

4 施工難點的技術對策

4.1 主梁0號塊支架設計優化措施

（1）充分利用承臺、塔座等橋梁結構為支架基礎：通過優化設計和加強局部處理，使整個支架結構在受力、變形及穩定性等方面均滿足要求，節省了材料、設備費用，同時有效地避免了不均勻沉降，使結構受力更合理。

（2）單獨加強受力較大鋼管：在鋼管內灌注混凝土至3I45工字鋼底，形成鋼管混凝土結構，利用鋼管混凝土的套箍效應增強鋼管的承載力，可保證結構的安全。

（3）設置橫聯、剪刀撐加強支架整體性：橫聯采用Φ426鋼管，共設置兩層，第一層布置在塔座面以上9.12 m位置，第二層布置在第一層以上10 m位置，同時在兩層橫聯間設置剪刀撐。

（4）設置附墻避免支架失穩：采取在索塔四周的兩層橫聯的位置均設置附墻，附墻采用3I25工字鋼。

4.2 塔梁同步施工的保證措施

（1）合理配置設備：每個主墩均要配備一臺浮吊輔助施工。浮吊主要用于鋼管駁接，橫聯及剪刀撐的安裝。

（2）鋼管、橫聯、剪刀撐整體安裝：將鋼管、橫聯、剪刀撐在平臺上先拼裝成一個整體，然后使用塔吊整體安裝的方式施工。首先按照圖紙尺寸提前計算好橫聯及剪刀撐的位置，再將橫聯及剪刀撐的一端焊接到鋼管上，在同一高度焊接多條橫聯時需注意控制好橫聯間的夾角。

4.3 大體積混凝土澆筑及開裂的解決方案

（1）優化配合比設計：砂、石料選擇應保證級配良好，并采用緩凝、高效的減水劑。水泥采用低堿、早強、低熱水泥；石料采用5～25 mm連續級配碎石；外加劑采用緩凝高效減水劑，降低水泥用量，推遲水化熱溫峰的出現。每方混凝土材料用量見表1。

表1 每方混凝土材料用量表

（2）采用水平分兩層的方式澆筑：采用水平分層的方式，可以減小支架不均勻沉降對混凝土造成的影響，底板和頂板澆筑順序均為從兩邊向中間，從懸臂端向塔柱側對稱澆筑。

（3）優化澆筑方式以保證澆筑均衡快速：通常情況下0號塊的澆筑只采用地泵或天泵，但這兩座斜拉橋0號塊的面積及混凝土方量遠超一般橋梁，同時考慮施工平臺面積不能滿足4臺泵車同時澆筑的情況，因而采取了2臺天泵加2臺地泵的澆筑方式，其中1臺地泵擺放至棧橋口的停車場處，另外1臺設在馬路邊上，2臺汽車泵均擺放在施工平臺上，汽車泵負責上游三個箱室混凝土的澆筑，地泵負責下游兩個箱室。

（4）斜腹板開孔下料、振搗：由于斜腹板處不便于混凝土下料和振搗，因而以邊腹板倒角以上1 m為起點，1 m×1 m的間距將斜腹板內模開洞，用來混凝土下料及振搗，待振搗完成后將孔洞補好。

（5）橫隔板、腹板設置冷卻水管以防止溫度裂縫的產生：冷卻管布置在混凝土厚度大于1.5 m的位置，即HGE1橫隔板和中腹板，并根據兩次澆筑分段獨立布置。混凝土澆筑完后冷卻管通水降溫，并對混凝土內部溫度進行監控，要求進出水口溫差宜小于10°，且水溫與混凝土內部溫差不大于20°，降溫速率不大于2°/d，其內部最高溫度不大于75°，內表溫差不大于25°，如溫度過大可加大通水流量。

4.4 支架順利安全拆除的措施

（1）采用割低槽口的方式降模：整個支架底模沿縱橋向分兩次落模，先拆除中跨段，再拆邊跨段。將中跨段支架鋼管槽口分多次緩慢割低10 cm，支架的承重分配梁體系整體下落實現落模，過程中注意觀察支架狀態，檢查模板是否全部脫空，未脫空的地方將槽口再適當降低。

（2）采用卷揚機加浮吊或塔吊進行工字鋼及貝雷拆除：在橋面安裝卷揚機，在梁端安裝兩個滑輪。步驟如下：

a.I25工字鋼拆除:首先將I25工字鋼限位卡拆除，用卷揚機將I25工鋼往梁兩端拖出，用浮吊成捆吊走。對于受塔吊、電梯和臨時錨固鋼絞線影響難以拆除的，可將I25工鋼割斷。

b.貝雷拆除：先將貝雷梁與3I45工鋼之間的限位卡拆除，翼板下方的貝雷梁可直接用浮吊或汽車吊拆除，底板下方的縱向通長的貝雷梁分2段拆除，在中間斷開，將貝雷梁用卷揚機往梁兩端拖出，當貝雷梁拖出一段時，用汽車吊或浮吊掛好第一條鋼絲繩吊住貝雷，然后繼續將貝雷梁拖出。貝雷梁用浮吊下放到貨船上，然后用汽車吊卸船裝車轉走。

c.3I45工字鋼拆除：將鋼管頂三拼I45工鋼兩側的限位鋼板割除，用卷揚機將整條三拼I45工鋼往側面拖出，拖出6～7 m以后用汽車吊或浮吊掛好鋼絲繩吊住一頭，繼續往外拖出，掛好鋼絲繩吊住另一頭，綁好牽引繩，再用汽車吊或浮吊下放。

5 結語

綜上所述，北街水道特大橋及潮連西江特大橋主梁0號塊為超大型結構，支架體系非常大，存在支架荷載大、混凝土抗裂、大體積混凝土澆筑、安全風險大等施工難點。支架設計采用了剛度、強度大的鋼管樁貝雷梁支架，以及通過對入土樁預壓，有效降低了支架不均勻沉降。混凝土配合比的優化以及全面的混凝土養護，成功解決了常規施工工藝混凝土容易出現裂紋的問題。四個主墩0號塊均按計劃節點完成，安全和質量均受控。

責任落實到“最后一米” 青島市南區推出“路長制”

為進一步加強城區環境整治提升工作，把精細管理標準和責任落實到“最后一米”“最后一人”，近日，青島市南區制定出臺了《關于實行“路長制”管理工作的實施方案》，將全區10個街道877條道路按照街道片區和專業片區進行了包干分配，明確區級領導和處級干部500余人掛鉤街道擔任“路長”，落實工作責任。

過去的城市管理，往往發現問題后是一級一級上報，時間久，上報程序也較為復雜。對于城市管理者來說往往缺乏深入基層的認知，“管理”與“服務”是兩個體系。通過“路長制”工作的開展，“路長”在各條道路上親自發現問題、解決問題，在一定程度上省去了層層上報的中間環節，不僅更精細化，更加便捷，也實現了城市管理的“短平快”方針。

市南區探索“路長制”，以高發頻段、高發問題為著力點，以道路為單元，建立市南區基礎數據“一本賬”，統籌市政設施、環境衛生等 25種城市管理運行監督服務要素，把建與管、疏與堵、線與點、面與里等有機結合起來，以點帶面，以路帶區，形成齊抓共管、層層落實的精細化工作格局。

啟動“路長制”模式以來，全區“路長”檢查發現市容秩序、廣告亮化等十大類問題累計5 324件，對發現的問題積極聯系相關街道辦、職能單位，有計劃、有針對性地協調整改，已辦結4 403件，辦結率超過83%。如今市南區幾條主要道路，如珠海路、澳門路、香港中路等幾條主干道的精細化程度已經較高，同時相關部門通過月總結、周匯總，將各片區的好經驗、好做法進行總結和完善，樹立典型在全區推廣，促進共同提高。

通過“路長制”工作推進城市精細化管理，讓領導干部都能積極參與到城市管理工作當中，發現問題在基層，解決問題在基層，發揮領導干部的監督協調職能，調動干部的積極性、主動性和創造性，這對于城市管理有很重要的意義。下一步，市南區“路長制”工作還將著力解決不同層級部門之間的溝通問題，讓處在市級、區級的各處置部門能形成良好的溝通橋梁，增進各部門的協調性;同時還將進一步完善“路長”工作的標準和流程，進一步發揮“路長”監督和協調的職能和作用;探索線上的APP應用體系，讓“路長”們在工作之中發現問題就能及時上報，通過APP平臺自動派轉相關部門進行及時處置，及時反饋，更便捷更高效。

U445

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1009-7716（2017）12-0126-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.12.035

2017-08-02

黃迪超（1988-），男，廣西百色人，工程師，從事路橋施工管理工作。