六屋郁江特大連續梁橋施工技術方案研究

文／王天翔 中鐵十四局集團電氣化工程有限公司 山東濟南 250014

引言：

桂林至欽州港高速公路（南寧六景至賓陽段）六屋郁江特大橋主橋結構為（129+238+129）m 預應力混凝土連續剛構橋，分左右幅設計，主橋平面處于直線段范圍內，橋梁總寬30m，全長為1352m，共分266 個節段。橋梁設計基準期為100年，設計行車速度120km/h，橋面橫坡2.0%、最大縱坡1.4%，設計基本風速26.8m/s，抗震設防措施等級為7 度。在整個橋梁結構中，橋梁的主梁采用縱、橫、豎三向預應力混凝土結構，在其支點處梁高為15m，跨中位置處梁高為5m。

論文基于六屋郁江特大連續梁橋，對工程項目施工方案、技術措施、施工工藝及方法等進行研究，以期為同類型大跨連續梁橋的施工建設提供借鑒。

1、施工組織安排

1.1 組織機構

在控制本橋建設投資的同時，還要確保整個工程的建設工期、建造質量及建造過程中工人的人身安全。為全面完成本橋的建設任務，需要按照項目法施工原則組建項目經理部，承擔本橋的施工任務。

1.2 施工總體安排

施工總體安排為：主墩0#塊施工→掛籃普通塊施工→邊跨合龍段施工→中跨合龍段施工→橋面系施工。具體為：

（1）14、15#主墩完成后，在承臺安裝落地鋼管支架，形成0#塊施工平臺。

（2）鋪設0#塊底模、側模，進行預壓。

（3）預設0#塊底模超高，澆筑0#塊混凝土，張拉豎向、縱向、橫向預應力，完成0#塊的施。

（4）0#塊支架落架。

（5）掛籃拼裝、預壓、模板調整、鋼筋和預應筋安裝、對稱懸臂澆注1#～31#節段，澆注邊跨直線段。

（6）邊跨合龍、中跨合龍，完成整體連續梁主體施工。

2、施工方案

六屋郁江特大橋中的連續梁結構是通過掛籃懸臂現澆的方法進行施工，此外，連續梁0#塊、邊跨直線段通過支架法進行現澆。在模板的選擇方面，懸澆段、0#塊、邊跨現澆段外均采用定型鋼模板；0#塊、邊跨現澆段的底模采用鋼板，懸澆段的底模采用定型鋼模板。橋梁施工投入掛籃4 套（2 個/套），在14#和15#墩同時展開4個T 構的懸臂掛籃施工，在施工到邊跨合龍段前7d 完成邊跨現澆段的施工。

2.1 0#梁段施工

連續梁施工主要包括0#塊施工、掛籃預壓安裝、懸臂現澆段施工、邊跨直線段現澆施工、邊跨合龍段施工、中跨合龍段施工后完成結構體系轉換和施工監測等幾部分內容。如圖1所示。

圖1 連續梁施工流程圖

2.1.1 0#塊施工工藝

0#段作為箱梁與墩身連接的隅節點，其截面內力最大且受力復雜。0#梁段的施工是橋梁施工中的關鍵工序，具有塊段長、梁高、壁薄、管道密集的特點。

（1）分兩次對0#段進行澆筑，每次澆筑7.5m。

（2）0#段采用落地鋼管支架施工，在承臺頂預埋鋼板支立鋼管支架，外側模直接采用定型鋼模板借助墩頂及鋼管架進行施工，塊段內箱頂板采用搭建盤扣架澆筑。

2.1.2 0#塊支架設計

正面（順橋向）懸臂端、墩間鋼管架設兩排5 根630鋼管作為承重結構。鋼管上采用I45b 雙拼工字作為承重梁，承重梁上設I45b 工字鋼，間距60cm，I45b 工字鋼上設I18b 工字鋼作分配梁。端部底模頂采用2I18b 工字鋼加工成調坡支架其上搭設鋼底模板形成正面底模系統。正面支架示意見圖2。

圖2 鋼管支架立面圖

墩身空心之間底板部分布置12 根3 排630 鋼管+承重梁I45b 雙拼工字鋼組合成的剛度梁為承重結構。剛度梁上方布置間距40mm、60mm 的I45 工字鋼分配梁，然后鋪設I18 工字鋼，I18 工字鋼上鋪設鋼模板底模。鋼管架和分配梁的平面布置如圖3所示。

圖3 0#塊支架平面布置圖

2.1.3 0#塊支架預壓

支架預壓采用預應力張拉方式進行，張拉力荷載為支架承受全部荷載的1.1 倍進行。具體方法為根據支架結構和需要的噸位情況布置預應力位置，預壓荷載的分布模擬需承受的結構荷載及施工荷載。底模鋪設前進行分級張拉。

（1）0#塊懸臂端支架上方混凝土為199m，分兩次澆筑第一次澆筑100m（重260t），按第一次澆筑的110%加載，預壓重量為286t。墩身空心支架上方混凝土為324m，分兩次澆筑第一次澆筑162m（重421.2t），按第一次澆筑的110%加載，預壓重量為463t。預壓采用精軋螺紋鋼進行張拉預壓。

（2）懸臂端預壓分60%（165t），80%（208t），110%（286t）三級張拉。兩墩間預壓分60%（253t），80%（337t），110%（463t）三級張拉。對0#段大小里程分配梁9 個點進行觀測，以分配梁中心為準，縱向間距為1.2m，橫向間距為2.5m，在預壓前對底模標高觀測一次，每級荷載加載完成后，先停止下一級加載，并每隔12h 對支架沉降量進行一次監測。0#段預壓測點布置如圖4、圖5所示。

圖4 0#段預壓測點橫向布置圖

圖5 0#段預壓測點縱向布置圖

2.1.4 0#塊模板布置

0#塊的外模為定型鋼模板，該模板采用面板厚度為6mm 的鋼板，肋板厚度10cm、間距1m 的槽鋼制成；模板外部利用模架加固，模架間距為0.9m 左右，模架之間采用∠80 的角鋼進行連接。0#塊長16m，0#塊澆筑時外側模長度為16.4m，掛籃懸澆時外模配置為2 個4.2m。

2.1.5 預應力鋼束施工

鋼絞線下料需前檢查有無脫絲現象，在進行現場穿束時應采用冷切割的方式進行。下好料的鋼絞線用鐵絲每隔50cm 捆在一起，形成預應力鋼筋束，下好料的鋼絞線之間不得纏繞。

2.1.6 0#塊混凝土澆筑

0#段混凝土澆筑分兩次澆筑，每次澆筑高度為7.5m，各懸臂節段一次澆筑成型。0#塊第一次混凝土澆筑與第二次澆筑齡期盡量縮短（10d 內）。

（1）第一次澆筑：先澆筑底板，再澆筑腹板，利用布料機從四周推進澆筑。混凝土初凝后，底板頂采用土工布覆蓋，保持灑水浸濕，腹板內外模不拆除。

（2）第二次澆筑：先澆腹板，再澆頂板，利用布料機從四周推進澆筑。兩次澆筑層間結合面做施工縫處理。混凝土初凝后，頂板采用土工布覆蓋，保持灑水浸濕。

2.1.7 張拉、壓漿施工

0#塊混凝土強度需達到設計強度的100%，且混凝土的齡期不小于7d，對鋼束進行張拉時采用控制力與伸長量雙控的原則，并采用真空輔助壓漿工藝。在預應力穿束及張拉的作業過程中應嚴格遵守操作規程，保證工具錨夾片處于清潔和潤滑狀態。在預應力鋼束張拉完畢后，嚴禁撞擊錨頭和鋼束，且多余鋼絞線長度應采用切割機作業。

2.2 懸臂澆筑段施工

1#～31# 梁段采用掛籃懸臂澆筑，梁段頂寬14.75m，底寬7.5m，梁體為單箱單室、變截面、變高度結構，跨中梁高5m，最大懸臂澆筑重量327.6t。

2.2.1 掛籃施工

掛籃安裝總體順序：行走及軌道錨固系統→主構架下弦桿→主構架立柱→主構架后斜拉桿→后錨系統→主構架前斜拉桿→門架、橫聯→前橫梁→提吊系統（吊帶、吊桿）→底托系統后橫梁→底托系統前橫梁→底托系統分配梁→底模→外滑梁→外側模→內滑梁→內模系統。菱形掛籃結構示意如圖6所示。

圖6 菱形掛籃結構示意圖

2.2.2 掛籃行走

行走前對掛籃的結構狀態和各部位連接情況應進行詳細檢查，對發現的缺陷應及時整改、糾正，并清理掛籃前進方向梁面上的障礙物。掛籃行走時要緩慢進行，同一T 構上的兩套掛籃必須同步對稱進行，移動速度控制在10cm/min 之內。掛籃行走到預定位置后，將掛籃尾部進行錨固，安裝各提吊位置的吊桿，將底模及側模高程調整到位。

2.2.3 懸澆段鋼筋、混凝土、預應力施工

對懸臂段進行澆筑時，應保證完全對稱澆筑，如混凝土泵存在運輸困難時，至少應將左右兩端混凝土重量差異控制在20t 以內。1～31、1′～31′節段為懸臂澆筑段，施工工藝與0#段施工方法相同，不再贅述。

2.3 邊跨現澆段施工

33#段為邊跨現澆段，梁長9m，高5m，底板寬7.5m，底板厚35cm，腹板厚55cm，頂板厚30cm，重量520.1t，采用鋼管柱+型鋼梁為主體結構的支架進行現澆施工。支架預壓與0#支架預壓方法相同，不再贅述。

2.4 合龍段施工

2.4.1 合龍段施工工藝

梁體合龍的主要施工順序：邊跨現澆段及最后一個懸澆段施工完成→安裝邊跨合龍段臨時鎖定支撐→施工邊跨合龍段→安裝中跨合龍段臨時鎖撐→施工中跨合龍段→拆除邊跨現澆段支架→成橋清理。

2.4.2 合龍段鎖定

勁性鋼支撐設置：邊跨現澆段及31 號塊梁段頂部及其底板頂部各預埋4 塊300×500×20mm 鋼板，鋼板下方采用12#工字鋼焊接后埋入混凝土以作錨固之用，如圖7所示。勁性鋼支撐采用雙拼I20b 工字在混凝土澆筑前一天氣溫最低時焊接于梁體兩側預埋鋼板上。

圖7 邊跨合龍段勁性支撐安裝圖

2.4.3 合龍段混凝土澆筑

采用C60 微膨脹混凝土，選擇在一天氣溫最低時澆,兩端的混凝土連接面要充分鑿毛、濕潤，澆筑過程中分級卸掉T 構兩端的平衡配重。

3、施工保證措施

3.1 質量保證措施

為確保工程質量始終處于監控狀態，在施工過程中，應嚴格執行事前控制、事中控制、事后控制。

（1）地基處理質量要求

邊跨現澆段地基處理后地質承載力不得低于100kPa。防排水要嚴格按照方案進行施工，確保雨季地表水不進入地基，不影響地基承載力。

（2）預應力管道質量要求

預應力管道需無破損，且管道與管道之間連接性較好，錨固端的預埋鋼板要垂直于孔道中心線。

（3）混凝土澆筑質量要求

每次澆筑完混凝土須保證每層混凝土水平且每層混凝土厚度不應超過30cm，應在下層混凝土初凝或能重塑前進行上層混凝土的澆筑；在澆筑過程中，需要采用插入式振搗器對混凝土進行振搗，振搗混凝土時，振搗器每次移動的距離不應超過振搗器作用半徑的1.5 倍，且振搗器應與側模保持5 ～10cm 的距離。振搗時需插入混凝土下5 ～10cm，并遵循“快插慢拔”的原則，振搗過程中應避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其它預埋件。

（4）預應力張拉質量要求

在對鋼束施加預應力前，應檢查混凝土構件的外觀尺寸是否符合質量標準要求、張拉時強度和彈性模量是否能夠達到設計要求。

3.2 安全保證措施

為保證項目的順利進行，應嚴格落實項目施工時的安全，在項目的安全管理方面，應嚴格落實安全責任制，建立以崗位責任制為中心的安全逐級負責制，明確各職能部門和有關人員的安全工作職責。

3.3 環境保護措施

施工過程中造成的主要污染為水污染、大氣污染、水土流失等。

（1）水污染的防治。施工現場應修建廢水儲蓄池，將每次產生的污水排入儲蓄池中，最后通過車輛將其運輸至廢水處理廠進行處理。

（2）大氣污染的防治。為防止粉塵及有害氣體的污染，應每天對施工現場進行灑水工作，從而達到減少揚塵的效果，此外，還應選擇低污染的設備，從而減少對大氣環境的污染。

（3）水土流失的防治。進行施工時，應確保水源、植被不被污染和破壞。開挖的砂石，土體等應統一堆放，并且做好圍擋措施，防止人員靠近時發生危險。

結語：

根據桂林至欽州港高速公路六屋郁江特連續梁橋結構特點及工程概況，制定了詳細施工方案，并明確規定了施工中的要點。為確保線路施工質量及進度，提出了大跨連續梁橋施工技術措施、施工工藝、方法及質量保證措施的。施工方案合理高效，可指導線路施工安全順利進行。