橋梁邊跨現(xiàn)澆施工技術(shù)研究

于子洋

(中國鐵路設計集團有限公司，天津 300300)

現(xiàn)澆混凝土施工技術(shù)在應用時雖然限制條件比較多，施工工序比較復雜，設備設施費用大，但結(jié)構(gòu)剛度比較大，整體效果好，抗震性強?？蛇m應復雜多變的地質(zhì)條件，節(jié)約鋼材、水泥、預制構(gòu)件的運輸費用，在橋梁邊跨施工中具有非常明顯的優(yōu)越性。橋梁邊跨施工具有很強的綜合性，而且施工條件比較復雜，傳統(tǒng)混凝土施工技術(shù)很難滿足實際需求，但現(xiàn)澆施工技術(shù)可有效解決此類問題，因此被廣泛應用在橋梁邊跨施工建設中。本文基于工程實例，對橋梁邊跨現(xiàn)澆施工技術(shù)的具體應用做了如下分析。

一、工程概述

軌道交通Z4線一期工程土建施工第二合同段，標段起訖DK28+640.846～DK39+550.866，區(qū)間線路總長度10.91km。主要施工任務包括航安道站、航母公園站、玉砂道站、濱海南開中學站～航安道站區(qū)間、航安道站～航母公園站區(qū)間、航母公園站～玉砂道站區(qū)間、玉砂道站～中心漁港站區(qū)間。本次施工部位是位于航安道站與航母主題公園站之間部分，該部分采用30+50+30m跨徑連續(xù)梁，在20#、21#樁號之間跨越規(guī)劃道路航津道，邊墩、主墩墩號分別為：19#、20#、21#、22#，其中 19#邊墩對應的樁號為：K31+231.609、20#中墩對應的樁號為：K31+261.609、21# 中墩對應的樁號為：K31+311.609、22#邊墩對應的樁號為：K31+341.609（橋梁立面圖如圖1所示）。

圖1 橋梁立面圖

二、支架施工

（一）支架地基處理

本工程0#塊支撐體系設置在承臺上方，但橋梁邊跨只有一部分設置在承臺內(nèi)部，大部分設置在承臺之外。根據(jù)地質(zhì)勘探報告顯示，地基比較松軟承載力為124kPa，難以滿足實際需求，需要進行處理。采用換填處理法，處理范圍為支架體系投影外加寬2m，處理方法為：先清除表面雜填土，直到露出粉質(zhì)黏土層，然后向上填筑2層3∶7的灰土，壓實度不能低于0.94，每層200mm，換填完成后進行現(xiàn)場地基承載力特征值試驗，達到設計標準后，再用混凝土做硬化處理，處理厚度為0.5m，確保承載力能滿足實際需求。

（二）支架搭設

本工程支架采用φ630×16mm的圓鋼支架，根據(jù)支架形式的不同分為兩種，一種是為滿足設計需求臨時錨固用的鋼管支撐，沿著橋梁橫向設置3根，設置在U箱組合梁的腹板位置，位于承臺之上。另一種是為滿足橋梁邊跨現(xiàn)澆施工而設置的支撐體系鋼管支架，同樣沿著橋梁橫向設置4根，在沿著橋梁縱向設置4根，支架下部用法蘭固定，法蘭寬度為100mm，鋼板厚度為16mm，頂部用12mm厚鋼板進行覆蓋(具體情況如圖2所示)。

圖2 鋼管支撐下部法蘭盤及頂部封板斷面圖

施工時采用70t履帶吊進行架立，8m長度圓管撐的重量約為1.9t。架立時采用由內(nèi)向外的順序，即先架立在承臺上的錨固用鋼管撐，再架立承臺外的支撐，用鋼管撐。在承臺、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)施工期間，預留錨固螺栓，沿Ф 630×16mm圓形鋼管撐周邊共設置8個錨固螺栓，與鋼管撐上法蘭盤的螺栓孔對應插入，采用雙螺母固定，吊裝時，采用兩臺全站儀在X、Y兩個方向?qū)︿摴軗蔚拇怪倍取⒏叱踢M行控制，確保滿足要求

三、支座施工

為確保后期施工能順利開展，設置了兩個支座，一個為GPZ（Ⅱ）4SX雙向活動支座，另一個為GPZ（Ⅱ）4DX單向活動支座。支座底部為C50混凝土，臺帽澆筑時先預埋了墊石鋼筋，然后進行立模施工。在澆筑時預留出四個地腳螺栓，支座安裝前先進十字測量放線，找平座墊標高，在實際安裝時確保支座四個角的高度差不超過2mm，并和支座下方鋼板緊密連接。確認各項標準都達到設計標準后將地腳螺栓緩慢旋入預留孔中，并灌注環(huán)氧砂漿。養(yǎng)護時間不能小于3天，并用彩布條覆蓋整個支座，避免水浸入。

四、模板施工

本工程橋梁邊跨現(xiàn)澆時采用了15mm厚竹膠模板，為大面積定型模板，厚度為10mm，后方設置水平橫楞，并用槽鋼制作，沿模板高度方向距離300mm，橫楞后方設置雙拼18b主楞，沿橋梁縱向間距為800mm。應用實例表明，此種?？捎行p少模板接縫，避免發(fā)生滲漿和漏漿現(xiàn)象，從而提升混凝土的外觀質(zhì)量。在底模和側(cè)模之間用橡膠密封加固。U箱組合梁的高度較高，側(cè)壓力較大，施工時采用對拉螺栓抵消混凝土的水平側(cè)壓力，對拉螺栓直徑為Ф 16mm，沿高度方向每隔500mm設置一道。

五、鋼筋工程施工

鋼筋有專業(yè)部門負責采購，并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，進場時要出具出廠合格證書和質(zhì)量檢驗報告，并進行抽樣檢測，如果拉力、彎曲試驗不過關(guān)則嚴禁進入施工現(xiàn)場。鋼筋加工時要嚴格按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中的要求來執(zhí)行，其形狀、尺寸、規(guī)格等指標都要滿足設計標準。

當鋼筋的直徑超過25mm時，要采用直螺紋機械連接，并盡量錯開接頭位置，直徑小于25mm的鋼筋可采用搭接進行連接。鋼筋接頭位置應錯開，遵循搭接長度雙面5d，同一截面鋼筋接頭面積不宜大于受力鋼筋面積的25%。在鋼筋綁扎之前，需要根據(jù)底板鋼筋間距進行綁扎。

六、混凝土澆筑施工

本工程邊跨澆筑時采用商品混凝土，在原材料選擇、配合比、拌制時要盡量按照相關(guān)要求來執(zhí)行，并在澆筑前對C50混凝土做配比試驗，根據(jù)試驗報告配制混凝土?；炷了蒙白?、碎石、水泥、外加劑均采用與配合比試配時用料相同，每聯(lián)U箱組合梁必須采用同一批水泥，以保證混凝土強度和外觀的相對穩(wěn)定。采用2臺混凝土柴油泵和2臺吊車來運輸混凝土，確保混凝土供應量能滿足施工要求。

由于該橋梁邊跨混凝土需求量比較大，可采用分段分層法進行澆筑，按照縱向分段澆筑、豎向分層澆筑、從中間向兩邊澆筑的原則進行澆筑。

在底板澆筑時，采用腹板下料澆筑法完成澆筑，如果腹板下料不能滿足底板混凝土量，則要從每箱頂板內(nèi)模預留孔下料完成澆筑。為確保施工質(zhì)量，在混凝土澆筑時要派遣專業(yè)人員觀察底板混凝土澆筑的穩(wěn)定性，避免腹板下墜而發(fā)生翻漿現(xiàn)象。在振搗時振搗棒嚴禁碰觸波紋管和模板。當混凝土澆筑完成后，立即用土工布或者塑料布進行覆蓋，并進行灑水養(yǎng)護，以緩慢混凝土水化引起的高溫，避免發(fā)生裂縫等質(zhì)量通病，養(yǎng)護時間不能低于7d。

七、預應力工程施工

當混凝土強度達到設計強度的100%時，就可以開展張拉操作，本工程可分兩部分進行張拉，一部分是橋梁邊跨永久性預應力束，沿著橋梁縱向布置，隨著梁體的變形會對支撐體系造成內(nèi)力重新分布，而永久性束位于U箱組合梁截面上方，張拉之后0#塊兩段的變形向上，并不會對支撐體系造成影響(具體預應力束布置圖如圖3所示)。

圖30 #塊預應力束正立面布置圖

另一部分為臨時錨固預應力束，布置位置和錨固鋼管支撐的位置相對應，此預應力束的主要作用是對0#塊進行臨時錨固，對日后懸拼施工時的不對稱荷載起到了抗力作用。

預應力鋼絞線張拉程序如下：預應力張拉前應用0.10σk張拉一次，再開始測伸長量。張拉順序：0→初應力→1.0σk（錨下張拉控制應力）→持荷5min→錨固。施工中任何情況下，最大張拉控制應力不得大于0.8fpk。在預應力孔道壓漿時采用了C50水泥漿液，并加入適量的減水劑和膨脹劑，有效保證了預應力壓漿孔道的密實性，在實際壓漿操作時要嚴格控制混凝土配合比，壓漿時壓漿壓力控制在1.0MPa以下，每個孔道壓漿到設計壓力后，要預留出一定的穩(wěn)壓時間，提升壓漿的飽滿度。

八、施工效果分析

本工程施工完成后對各個構(gòu)件的受力情況進行了全面計算，計算結(jié)果如附表1所示。

從表1中可以看出，在本工程邊跨現(xiàn)澆時各個受力構(gòu)件所承受的應力都滿足設計標準，說明此種在橋梁邊跨施工中應用此項技術(shù)可有效確保橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。從施工效率來看，無論是施工效率還是施工質(zhì)量，都達到了預期設計標準，可進行大范圍推廣應用。

附表1 橋梁邊跨現(xiàn)澆受力構(gòu)件應力計算結(jié)果表