論超寬箱梁合龍段施工工藝要點(diǎn)

李 丙 剛

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

某大橋設(shè)計(jì)箱梁寬度為34.5 m,橋梁單懸臂為12段，分別為0號～11號節(jié)段，0號塊10 m，其他標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段梁長為4 m；邊跨為13號節(jié)段，合計(jì)長度約為8.95 m；合龍段為12號節(jié)段，長度為2 m。合龍段采用掛籃作為吊架進(jìn)行施工，具體施工工藝如下。

2 工藝原理

合龍段施工采用掛籃吊架進(jìn)行施工，懸臂梁段施工完成后，掛籃保持不動，下降其底模、翼側(cè)模，并用吊桿通過預(yù)埋孔將加勁梁提升，形成合龍段施工吊架，完成合龍段的施工。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程為：底模安裝；外側(cè)模安裝；底板鋼筋綁扎；勁性骨架鎖定；吊桿預(yù)緊；底板鋼筋焊接；剩余鋼筋、預(yù)應(yīng)力及內(nèi)模；混凝土澆筑；混凝土養(yǎng)生；預(yù)應(yīng)力張拉；模板支架拆除；勁性骨架拆除。

3.2 施工操作要點(diǎn)

3.2.1施工準(zhǔn)備

1)邊跨現(xiàn)澆段和合龍段前一段混凝土澆筑時(shí)，在箱梁頂板安裝勁性骨架預(yù)埋件，預(yù)埋件要確保牢固可靠；

2)合龍段的底模板、翼側(cè)模均采用木模板，側(cè)模需拆除帶肋的2.2 m長模板，保留2.3 m的模板(拆除鋼面板采用木模板代替)作為合龍段翼側(cè)模；

3)邊跨合龍段縱向鋼筋必須按照設(shè)計(jì)圖紙要求與兩邊相鄰梁段縱向預(yù)留筋綁扎牢固，搭接長度需滿足設(shè)計(jì)要求，其他工序與懸臂段施工相同；

4)清除箱梁頂面和內(nèi)箱雜物及材料設(shè)備，對需要使用的材料可臨時(shí)堆放至0號塊橫梁處，以保證懸臂梁兩端對稱施工。

3.2.2模板安裝

1)底模安裝:底模采用木模板，底模位置確定后在底模上根據(jù)吊桿吊帶對應(yīng)的位置開孔，并采用PVC管和木板盒分別對吊桿和吊帶進(jìn)行防護(hù)；

2)翼板安裝:翼模采用木模進(jìn)行拼裝，在完成懸臂段施工后，下降翼側(cè)模并拆除2.2 m的鋼模板上的兩個桁架肋，并轉(zhuǎn)移到合龍段處進(jìn)行焊接固定(同時(shí)需加長加勁梁2的長度)，然后在桁架上鋪設(shè)木模作為合龍段施工的翼側(cè)模；

3)模板鎖緊:待勁性骨架焊接完成后，通過對吊桿、吊帶進(jìn)行預(yù)緊，使模板貼緊已澆筑混凝土面。加勁梁1每根預(yù)緊力為4 t,加勁梁2每根預(yù)緊力為8 t。

3.2.3配重

1)為了減少混凝土澆筑時(shí)的撓度變形，合龍段澆筑前應(yīng)預(yù)先施加配重，來保證整個體系澆筑過程的穩(wěn)定性；

2)合龍段配重采用沙袋等重量配重法施工，邊、中跨同時(shí)布置；

3)基本配重為合龍段重量的一半，合龍段混凝土約49.58 m3，約重118.26 t。因此，邊跨和中跨基本配重均為59 t。每澆筑10 m3混凝土，橫橋向?qū)ΨQ卸載24個沙袋，且卸載過程中應(yīng)加強(qiáng)測量觀測；

4)在合龍施工前由測量人員進(jìn)行高程和平面線型的復(fù)測，當(dāng)高程與設(shè)計(jì)值有較大的誤差時(shí)，應(yīng)增加附加配重布置，將高程差控制在2 cm內(nèi)。

3.2.4鋼筋綁扎

1)結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜的部位，應(yīng)先研究好逐根鋼筋的擺放層次的穿插順序，減少綁扎困難。

2)底板縱向鋼筋綁扎在合龍勁性骨架鎖定之前先焊接一端，另一端臨時(shí)綁扎，待勁性骨架鎖定后進(jìn)行另一端鋼筋的焊接。

3)待底板和腹板鋼筋綁扎完成后，進(jìn)行內(nèi)模安裝，最后進(jìn)行頂板鋼筋的綁扎。

3.2.5臨時(shí)勁性骨架鎖定

1)為了減小混凝土溫度應(yīng)力對合龍段混凝土的影響，并使合龍段兩側(cè)同步變化，采用勁性骨架將合龍段兩側(cè)臨時(shí)固結(jié)。邊跨合龍段施工時(shí)一個合龍點(diǎn)10根鋼接桿，共安排10臺交流電焊機(jī)，焊接合龍臨時(shí)鋼接桿的選在當(dāng)天氣溫比較穩(wěn)定時(shí)段，在正式施工前需監(jiān)控單位下達(dá)鎖定指令方可進(jìn)行鎖定。

2)勁性骨架在懸臂段的預(yù)埋件嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)加工，測量定位后與梁段鋼筋焊接牢固。

3)勁性骨架鎖定焊接前，在兩懸臂端設(shè)置沙袋進(jìn)行配重，并測量邊跨現(xiàn)澆段和懸臂段兩側(cè)高程，以保證結(jié)構(gòu)在合龍過程中的平衡與穩(wěn)定。

4)當(dāng)配重結(jié)束后，在一天中溫度最低的時(shí)候(凌晨)完成勁性骨架焊接工作。

5)勁性骨架鎖定解除應(yīng)在合龍段預(yù)應(yīng)力張拉完畢后進(jìn)行。

3.2.6混凝土澆筑

1)鋼筋綁扎完成后，由監(jiān)控單位下達(dá)指令并由監(jiān)理單位復(fù)核，確定混凝土的澆筑時(shí)溫度和具體澆筑時(shí)間。

2)在混凝土澆筑前，為了防止桁架下擾，在勁性骨架上設(shè)置3臺千斤頂頂住前吊橫梁，并在邊跨現(xiàn)澆段翼板處設(shè)置錨固點(diǎn)，將翼側(cè)模進(jìn)行錨固，防止脫模。

3)邊跨合龍段混凝土量為49.58 m3，采用天泵進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑時(shí)間約2 h，澆筑工藝與懸澆段相同，對于底板混凝土的澆筑，在兩個邊箱室頂板各開設(shè)30 cm×30 cm的布料孔。在混凝土澆筑過程中，同時(shí)進(jìn)行配重沙袋的等量卸載，以保持合龍段兩側(cè)的平衡及穩(wěn)定，即每澆筑5 m3混凝土，約卸載13個沙袋。由于混凝土澆筑時(shí)，底板容易混凝土翻漿，因此應(yīng)在內(nèi)模體系上增設(shè)壓板，澆筑結(jié)束后，及時(shí)對合龍段頂面進(jìn)行覆蓋灑水，以防混凝土早期干縮裂紋。

3.2.7預(yù)應(yīng)力張拉

混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)行邊跨合龍段頂部束和底板束的預(yù)應(yīng)力張拉，張拉順序應(yīng)按先長束后短束、先頂板后底板，對稱張拉。對于初應(yīng)力的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，對于鋼束長度在30 m～60 m以內(nèi)時(shí)，初應(yīng)力選取20%，對于鋼束長度大于60 m，初應(yīng)力選取25%。張拉完后，切割鋼絞線并進(jìn)行封錨，待錨頭混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行壓漿工作，壓漿采用智能壓漿法進(jìn)行施工，壓漿所采用的水泥漿應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求。縱向預(yù)應(yīng)力束張拉壓漿完成后進(jìn)行橫向預(yù)應(yīng)力的張拉，張拉過程采用控制應(yīng)力與伸長量雙控。

3.2.8合龍段施工要點(diǎn)

1)控制好合龍段勁性骨架的焊接及混凝土澆筑最佳時(shí)間。

2)合龍前對氣溫及高程變化進(jìn)行觀測，為勁性骨架的焊接最佳時(shí)間、合龍段混凝土澆筑的最佳時(shí)間提供依據(jù)。

3)盡早進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉。

4)嚴(yán)格控制合龍段工程質(zhì)量：底板箍筋嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝，綁扎牢固；預(yù)應(yīng)力波紋管定位準(zhǔn)確、管道線形平順；混凝土澆筑時(shí)同步卸載基本配重，待澆筑完成后，卸掉附加配重。基本配重為合龍段重量的一半，附加配重包括模板自重、施工臨時(shí)荷載以及為調(diào)整懸臂端高差所需壓重。

5)合龍段混凝土澆筑過程及養(yǎng)生階段的全程跟蹤：在合龍段澆筑過程階段，施工以及相關(guān)技術(shù)人員需全過程現(xiàn)場旁站檢查。在后期的混凝土養(yǎng)生階段，為防止氣溫驟降，避免混凝土因溫差過大、體積膨脹和收縮而產(chǎn)生裂紋，澆筑前就將保溫材料準(zhǔn)備齊全。

6)合龍段混凝土澆筑前后應(yīng)力同步觀察與分析：橋梁監(jiān)控人員對埋設(shè)的應(yīng)力傳感器進(jìn)行應(yīng)力實(shí)時(shí)采集與分析，確保大橋的受力情況與設(shè)計(jì)相符合。

7)預(yù)應(yīng)力張拉過程中及張拉后合龍段裂縫觀測，觀察是否出現(xiàn)張拉微裂縫等異常情況。

4 結(jié)語

合龍段施工涉及到梁的體系轉(zhuǎn)換，合龍時(shí)勁性骨架的安裝、配重以及混凝土澆筑，施工時(shí)需要時(shí)刻控制。為克服超寬箱梁合龍段施工過程中受晝夜溫差、混凝土早期收縮、徐變等因素影響，采用掛籃吊架進(jìn)行合龍，施工工藝要點(diǎn)包括：控制好合龍段勁性骨架的焊接及混凝土澆筑最佳時(shí)間；合龍段澆筑前預(yù)先平衡施加配重；嚴(yán)控勁性骨架安裝質(zhì)量；選擇適當(dāng)時(shí)間鎖定勁性骨架；合龍段混凝土澆筑過程及養(yǎng)生階段的全程跟蹤；合龍段混凝土澆筑前后應(yīng)力同步觀察與分析。

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