淺析濟南高鐵特大橋連續梁施工技術之要點

范 忠 明

(南京交通職業技術學院，江蘇 南京 210000)

1 工程概況

新建濟南至青島高速鐵路濟南特大橋全長27.53 km，大橋主要工程有：跨東繞城高速(48+80+48) m連續梁、跨機場路(40+64+40) m連續梁、跨溫梁路(62+112+62) m連續梁、跨劉公河(32+48+32) m連續梁、跨土河(32+48+32) m連續梁、跨楊家河(32+48+32) m連續梁。連續梁均采用懸臂澆筑掛籃法施工，梁體0號塊及邊跨現澆段采用搭設鋼管立柱的方法進行施工；懸臂節段采用菱形掛籃施工；邊跨合龍段采用掛籃作為模架進行施工；中跨合龍段采用單側掛籃作為模架進行施工，懸臂施工時對橋下跨路部分采用全封閉掛籃的防護方式。

2 工藝要點

2.1 施工順序

2.1.1澆筑0號塊

各墩身施工完畢至墩頂時，在主墩附近搭設安裝鋼管柱及搭設頂面腳手架。在支架上立模澆筑0號塊，張拉并錨固豎向預應力束，將0號塊分別與主墩臨時固結。

2.1.2安裝掛籃

在0號塊上安裝懸臂掛籃，以橋墩0號塊對稱的向兩側分段澆筑各節梁段。

2.1.3澆筑懸臂段

掛籃懸掛在已經張拉錨固的箱梁梁段上，拖拉掛籃向前移動到下一梁段，澆筑各節段，然后用預應力鋼束串連各節梁段并進行錨固。

2.1.4邊跨合龍段

掛籃行至邊跨現澆段位置，進行配重，安裝邊墩支座并進行臨時鎖定，張拉鋼束，進行邊跨合龍段的澆筑。

2.1.5中跨合龍段

拆除邊跨剛性連接構造，安裝中跨臨時剛性連接構造，臨時張拉預應力鋼束，解除主墩支座鎖定，用掛籃施工中跨合龍段。

2.2 0號塊施工

2.2.1支座安裝

澆筑支座墊石并安裝臨時支座，在地面組裝好TJQZ型盆式橡膠支座，使用吊機整體吊裝到墩頂上。

2.2.2臨時固結

臨時固結采用鋼管混凝土立柱，鋼管直徑120 cm、壁厚1.5 cm，設置于墩中心兩側6.15 m，共設置4個混凝土臨時支座，在每個臨時支墩內預埋6根φ32精軋螺紋鋼筋，伸入鋼管混凝土立柱1.5 m，伸入梁底1.5 m。混凝土采用C55收縮補償混凝土。

2.2.3支架預壓

1)預壓荷載計算。

計算預壓的荷載為連續梁設計施工荷載的1.2倍，約為1 662.18 t。

2)進行加載預壓。

預壓材料選用0.5 cm～1 cm的碎礫石，按水平對稱加載，預壓袋密度按1.5 Tm3計算。加卸載順序：0%→60%→100%→120%→100%→60%→0%。每階段加載后靜止1 h并對支架體系進行沉降觀測，終級加載完成后，每6 h觀測一次，當連續12 h平均沉降量不大于2 mm后進行卸載，卸載過程中每階段靜止1 h并進行沉降觀測，空載后6 h進行觀測。

2.2.4安裝模板

1)模板設計。

側模及翼緣板處模板采用定型鋼模，底模、內模及端模采用2 cm厚竹膠板。

2)模板安裝。

安裝順序：底模→吊裝側模→安裝底板端模→安裝內模→安裝腹板及頂板端模。

根據立模標高安裝或調整底模完成后，利用汽車吊吊裝側模，模板間連接采用螺栓連接。

2.2.5綁扎鋼筋

綁扎鋼筋的施工順序應先綁扎底板鋼筋，然后綁扎腹板和頂板。因該連續梁位于曲線上，為保證梁體保護層的厚度，采用在曲線外側增加保護層墊塊的數量的形式來增加保護層的精度。保護層墊塊要按梅花狀布置，每平方米4個。

2.2.6布置預應力筋

預應力管道位置決定著預應力筋的位置，將影響橋梁的受力計算，所在布置安裝管道時，要認真控制管道的位置尺寸不能發生變化，確保預應力管道的設置質量。

1)管道直線部分定位筋間距按0.5 m設置，曲線部分按0.3 m設置，預應力管道接長時，用略大一號的金屬波紋管進行套接且盡量保證接頭在套管的中間部位，后用膠帶膠結密閉，有效防止混凝土堵塞預應力管道，混凝土初凝后活動并抽出內襯管。

2)豎向預應力筋安裝時除應控制好其位置外還應著重控制其垂直度；豎向預應力筋的定位筋按下、中、上三個部位來進行設置，定位筋與腹板內外側鋼筋連成整體。

2.2.7混凝土澆筑

混凝土澆筑要先澆筑底板混凝土，然后澆筑腹板，最后澆筑頂板混凝土，水平分層(每層按40 cm控制)、斜向分段、兩端及兩側。

混凝土振搗采用加長插入式φ50 mm及φ30 mm振搗棒，梁頂面標高采用焊接鋼筋頭拉線控制，在混凝土澆筑完畢后進行抹面，抹面分二次進行，第一次抹面主要在于找平及摸出人字排水坡面；第二次抹面在混凝土近初凝前進行，主要在于防止混凝土表面因早期無水引起干裂。

當混凝土強度達到2.5 MPa時，拆除端模進行人工鑿毛處理并用水沖洗干凈，以加強相鄰節段的連接。鑿毛處理以露出新鮮石子面為準。

2.2.8預應力制作、穿束及張拉

1)預應力筋的制作。

預應力鋼絞線必須采用砂輪鋸切割下料，長度按孔道長度加千斤頂的工作長度176 cm。

2)縱向預應力筋穿束。

縱向鋼束采用卷揚機整束牽引的方法進行穿束。穿束前，先用人工將一根鋼絞線穿過孔道，后將整理成束的鋼絞線與此根鋼絞線焊接牢固，然后利用卷揚機牽引已穿過管道的單根預應力筋牽引整束鋼絞線穿過管道。

3)張拉設備選定。

根據設計圖紙：縱向預應力最大錨下控制應力為1 350 MPa，預應力束為19-7φ5，經計算縱向預應力筋最大張拉力為359.1 t，因此選用450 t穿心千斤頂；豎向預應力錨下控制應力740 MPa，預應力鋼筋為Φ25 mm，經計算豎向最大張拉力為36.3 t，因此采用45 t的穿心千斤頂；橫向預應力最大錨下控制應力1 302 MPa,預應力束為5-7φ5，張拉時采用單根張拉，經計算橫向預應力筋最大張拉力為18.2 t，因此選用25 t穿心千斤頂。

4)預應力張拉。

預應力鋼束張拉時采用千斤頂油壓讀數控制鋼束的張拉力，量取千斤頂油缸的伸長值控制鋼束的伸長值。測量初始伸長值L0、伸長值L1和最終伸長值LK。

伸長量計算：伸長量L=LK-L1+L1-L0。

5)封錨及壓漿。

管道壓漿應在鋼束張拉完成48 h內完成，同一孔道壓漿應連續并一次完成；從漿體攪拌結束至壓入管道的時間不應超過40 min。采用高性能無收縮防腐灌漿劑為壓漿材料。水泥漿強度等級不低于M50。

管道壓漿應從低向高處進行壓漿，灌漿至管道壓力達到0.5 MPa～0.6 MPa并穩壓3 min。

2.3 懸臂段施工

2.3.1掛籃的組成

掛籃主要由模板、底支承、鋼桁架、吊桿鋼筋、錨固等部分組成。全部自重和施工荷載約為700 kN；掛籃按最長澆筑段(4 m)、最高澆筑段(7.193 m)及最大澆筑段(167 t)進行設計。

2.3.2掛籃安裝

1)測量放線確定每片桁架前后支點及菱形主縱梁的平面位置；

2)吊裝前后支點及主縱梁，并將前后支點及主縱梁與梁面錨固；

3)吊裝菱形桁架中間立桿及兩側斜拉桿并栓接；

4)安裝前后上橫梁及吊桿；

5)安裝側模及內膜縱梁；

6)底籃在地面拼裝后利用梁面設置的4臺卷揚機通過翼緣板預留孔道將底籃及封閉底籃整體提至梁底與吊桿相連；

7)預壓完成后，將側模從0號塊端部滑移就位并安裝內模及三面圍擋。

2.3.3掛籃預壓

掛籃拼裝完成后，會存在一定的彈性和非彈性變形，同時還要考慮梁體的預拱度，因此要對掛籃進行預先加載壓實，采用吊裝堆放砂袋方法進行。預壓堆放的砂袋重量為懸臂最重梁段重量的1.2倍。堆放的砂袋加載進行4 h，并進行沉陷觀測。

2.3.4節段梁施工

施工工藝：按照立模標高調整模板→將側模、底模后端錨固到已澆筑梁段上→綁扎底板及腹板鋼筋、安裝預應力→安裝內膜并將后端錨固到已澆筑梁段上→鋼筋綁扎、預應力安裝管道→端模安裝→混凝土澆筑→養護、等強、張拉、壓漿→掛籃走行、進入下一循環。

控制重點：

1)澆筑混凝土前檢查掛籃后錨是否錨固牢固。

2)澆筑混凝土前檢查所有吊桿是否均受力，螺栓是否擰緊，所有吊桿上下端均采用雙螺帽錨固。

2.4 合龍段施工

2.4.1臨時鎖定

臨時鎖定是合龍的關鍵，合龍鎖定遵循又拉又撐的原則，現場采用支撐剛性骨架的形式進行，即：在合龍段及節塊預埋2 cm厚的鋼板，在當天氣溫最低時將雙拼Ⅰ32a工字鋼與兩側鋼板焊接進行鎖定，雙拼工字鋼頂部加焊1 cm厚鋼板進行加固。

2.4.2合龍及體系轉換

掛籃到位后在中跨合龍段兩側懸臂段分別用合龍段重量的水箱進行配重。鋼筋綁扎、預應力安裝、模板組立、臨時鎖定完成后，解除主墩支座臨時連接進行混凝土澆筑。澆筑混凝土時，隨著混凝土的灌入同步卸去兩側等同混凝土重量的水，時時保證兩懸臂端荷載等同。

2.4.3合龍段澆筑混凝土

澆筑合龍段時，要考慮梁體因受溫度變化的影響而造成的梁體的變形，故選擇一天中溫度最低時進行合龍段的混凝土施工比較合適。合龍段箱梁混凝土的施工方法為一次整體澆筑成型。待混凝土的強度及彈性模量達到設計要求的100%且有5 d齡期后張拉，封錨壓漿。待混凝土達到設計強度后，拆除吊籃和卸除橋上所有荷載。在跨中合龍段施工完成后，箱梁受力體系由原先的單懸臂簡支梁變成連續梁。

3 高鐵特大橋連續梁施工經驗

0號塊預壓過程中，宜采用楔形預制混凝土塊，防止側滑。線型控制要根據預壓情況設置梁底標高，預留好彈性變形和壓縮量。澆筑過程斜向分層，先澆筑端橫隔板，然后斜向推進。澆筑前復核墩頂標高。澆筑完成后梁面收光找平，確保美觀。

4 結語

混凝土連續箱梁施工經驗，是一個不斷積累不斷總結不斷提高的過程，通過分析濟南特大橋跨繞城高速(48+80+48) m連續梁、跨機場路(40+64+40) m連續梁、跨溫梁路(62+112+62)m連續梁等幾座現澆梁施工，對于連續梁施工的各項要求，規范操作，施工工藝、工法，生產要素的合理配備，采取的管控措施及四新技術應用，安全、質量、進度、經濟、環境等方面取得的成果和經驗，提高連續梁施工在新工藝、新技術方面的發掘應用，在連續梁施工過程管控和成本效益等方面需進一步探討。