韋仁勝

（廣東，廣州 510000）

1 工程概況

鳧洲大橋工程位于南沙開發(fā)區(qū)，是連接南沙環(huán)島西路與龍穴島港區(qū)龍穴大道城市干道。起訖里程為k0+000-k4+200，路線總長(zhǎng)4.2km，橋梁長(zhǎng)2.774km。路基、橋涵、雨污水管線分為2個(gè)合同段。

第一合同段施工單位是中鐵十五局四公司：K0+000~K2+079，線路總長(zhǎng) 2.079km（含北引橋13×30m+15×40PC連續(xù)箱梁及主橋72m+2×130m+72mPC連續(xù)剛構(gòu)）。

第二合同段施工單位是中鐵二局股份有限公司：K2+079~K4+200，線路總長(zhǎng) 2.121km（含南引橋27×40m+10×30mPC連續(xù)箱梁）。

主橋上部結(jié)構(gòu)采用72+2×130+72PC連續(xù)剛構(gòu)，箱梁采用C50砼，半幅橋?qū)?5m，采用單箱單室斷面，其中箱寬7m，兩側(cè)懸臂翼緣板寬各4m；箱梁采用單向預(yù)應(yīng)力張拉，主橋箱梁采用懸臂現(xiàn)澆施工，邊尾段采用支架現(xiàn)澆施工。

2 掛籃設(shè)計(jì)、拼裝及預(yù)壓試驗(yàn)

2.1 掛籃設(shè)計(jì)

掛籃設(shè)計(jì)和施工的原則是構(gòu)造簡(jiǎn)單，拆裝方便、移動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)安全可靠、穩(wěn)定性好，具有一定的剛度、操作方便，設(shè)計(jì)的依據(jù)是：最大承重力（包括掛籃自重、懸澆節(jié)段最大重量及施工臨時(shí)荷載）、最長(zhǎng)澆筑長(zhǎng)度、允許最大變形量。

鳧洲大橋菱形掛籃的主要技術(shù)指標(biāo)：

1）承載能力：180t（2#梁段為最大塊段，長(zhǎng)345cm，混凝土體積68.57m3、重178t

2）梁段澆筑長(zhǎng)度：3～5m

3）自重：58.5t,掛籃工作系數(shù)為 0.33（規(guī)范要求為 0.3～0.5）

4）結(jié)構(gòu)剛度：

底籃最大撓度≤15mm

結(jié)構(gòu)表面外露部分的模板撓度小于模板構(gòu)件長(zhǎng)度的1/400

結(jié)構(gòu)表面隱藏部分的模板撓度小于模板構(gòu)件長(zhǎng)度的1/250

支架最大彈性撓度小于相應(yīng)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的1/400

5）穩(wěn)定性：空載走行時(shí)傾覆系數(shù)K>2.0、灌注混凝土?xí)r傾覆系數(shù)K>2.0

2.2 掛籃拼裝

在0、1#塊梁面上組拼掛籃主桁片，組拼順序?yàn)椋篴）將每只掛籃兩桁片下滑道位置抄墊平整，達(dá)到掛籃安裝高度；b）鋪設(shè)掛籃下滑道；c）安裝掛籃菱形構(gòu)架、后錨固系統(tǒng)和橫向聯(lián)接系；d）安裝前上橫梁。

安裝掛籃底模平臺(tái)前、后吊掛，然后安裝前下橫梁、后下橫梁、底模縱梁以及吊裝定位底模。

安裝內(nèi)滑梁前、后吊帶，在掛籃底模上拼裝內(nèi)滑梁、內(nèi)模支架、內(nèi)模，并臨時(shí)連接，吊裝整個(gè)內(nèi)模系統(tǒng)，將吊帶穿過內(nèi)模及支架與內(nèi)滑梁連接好。

將外滑梁穿入外模設(shè)計(jì)位置，安裝前吊點(diǎn)，通過箱梁頂預(yù)留孔加裝臨時(shí)后吊點(diǎn)于梁面上，將外模及支架通過滑梁從0#塊滑至設(shè)計(jì)位置，安裝正式后吊點(diǎn)，松脫臨時(shí)后吊點(diǎn)。

2.3 預(yù)壓試驗(yàn)

2.3.1 預(yù)壓目的

檢驗(yàn)掛籃在等效荷載情況下的整體穩(wěn)定性和主要承重構(gòu)件（如菱形桁架、前上下橫梁、前吊掛系統(tǒng)）的受力狀況，以及消除掛籃的非彈性變形和測(cè)量掛籃的彈性變形。通過預(yù)壓使掛籃的主要技術(shù)參數(shù)的使用性能初步得到驗(yàn)證。

掛籃加載試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)實(shí)際承載能力和安全可靠性，并獲得相應(yīng)荷載下的彈性和非彈性變形，為箱梁懸澆施工控制提供相應(yīng)的撓度參考數(shù)據(jù)。

利用預(yù)埋在1#塊前端腹板上的三角形支架為反力承重結(jié)構(gòu)，采用千斤頂法加載，將精軋螺紋鋼筋穿入前下橫梁對(duì)應(yīng)的吊點(diǎn)位置，布置YCW60千斤頂兩臺(tái)，對(duì)稱張拉加載至前下橫梁最大吊帶反力值。加載分預(yù)加載和正式加載。預(yù)加載為一級(jí)加載一級(jí)卸載，目的是消除主桁結(jié)構(gòu)的非彈性變形，并測(cè)得相應(yīng)的撓度值。觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置為掛籃前上橫梁吊點(diǎn)（4點(diǎn)）及底籃前下橫梁吊點(diǎn)（4點(diǎn)），共8點(diǎn)。以2#塊段澆注混凝土?xí)r為最不利受力工況，該塊段混凝土重量為180t，前下橫梁約承擔(dān)50%，即90t，按120%進(jìn)行加載，則左右反力架各承受頂升力均為54t。

3 掛籃的澆筑施工工藝及監(jiān)理要點(diǎn)

3.1 施工工藝

組裝掛籃→掛籃預(yù)壓→定標(biāo)高→綁扎剛筋及安放波紋管澆筑混凝土→測(cè)量標(biāo)高→混凝土養(yǎng)護(hù)→穿束→張拉、灌漿→測(cè)量標(biāo)高→掛籃滑移→測(cè)量標(biāo)高→進(jìn)入下一塊件施工

3.2 箱梁砼施工

掛藍(lán)懸澆箱梁梁段的施工步驟，必須按照程序進(jìn)行，不得任意改動(dòng)。懸臂兩端澆筑砼同步進(jìn)行，其差值不得大于4m3。梁體澆筑砼時(shí)，隨時(shí)觀測(cè)橋墩偏移量，如偏移過大需用壓重來調(diào)整，懸臂最大時(shí)，必須嚴(yán)格控制外加荷載與偏載。砼澆筑方式：箱梁采用全斷面一次澆注。澆筑順序?yàn)橛上露?，先底板，后腹板，最后頂板。底板又分先左右兩?cè)對(duì)稱澆筑，然后中間合攏；頂板澆筑時(shí)先兩翼，后中間，澆筑時(shí)加強(qiáng)振搗。澆筑腹板砼時(shí)，泵管端加軟管從腹板內(nèi)側(cè)模板上預(yù)留的兩開口處進(jìn)入到箱梁腹板內(nèi)下砼。

3.3 掛籃施工監(jiān)理注意事項(xiàng)

掛籃施工中各種預(yù)埋件必須準(zhǔn)確，在安裝掛籃預(yù)埋件時(shí)，如遇預(yù)埋件與鋼筋碰撞時(shí)，只能移動(dòng)鋼筋，不能切斷鋼筋。

縱向預(yù)應(yīng)力管道隨著箱梁節(jié)段施工的增多而不斷加長(zhǎng)且多數(shù)波紋管為平彎和豎彎曲線，因此管道定位應(yīng)準(zhǔn)確牢固，接頭處不得有毛刺、卷邊、折角現(xiàn)象；為防止在澆筑節(jié)段混凝土?xí)r波紋管內(nèi)發(fā)生漏漿，造成無法穿束的嚴(yán)重后果，在施工中必須注意：a.波紋管接口要嚴(yán)密。b.澆筑混凝土前，波紋管內(nèi)可穿硬塑料管（混凝土澆筑完成后再拔出）這對(duì)防止波紋管變形、漏漿有良好的效果。c.混凝土澆筑后及時(shí)通孔，發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)處理。

豎向預(yù)應(yīng)力管道上、下端要嚴(yán)封，防止漏漿或雜物進(jìn)入管道，而影響管道壓漿。

注意已澆筑好節(jié)段混凝土接面的鑿毛處理。掛籃移動(dòng)要統(tǒng)一指揮，兩臺(tái)手拉葫蘆盡量同步，防止沖式行走，若發(fā)現(xiàn)主構(gòu)架移動(dòng)而底橫架或外橫不前移時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查，使其同步移動(dòng)。長(zhǎng)懸臂施工狀態(tài)應(yīng)壁開臺(tái)風(fēng)季節(jié)，隨時(shí)注意氣象預(yù)報(bào)，7級(jí)以上風(fēng)速不得移動(dòng)掛籃，同時(shí)應(yīng)將掛籃穩(wěn)妥的固定于已施工完的梁段上。

3.4 合攏段施工監(jiān)理

合攏順序，箱梁合攏段施工，是控制全橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序，其合攏順序、溫度和工藝都必須嚴(yán)格控制。全橋合攏由邊至中對(duì)稱進(jìn)行，即先兩邊跨同時(shí)合攏，后中跨同時(shí)合攏。

（1）合攏支架安裝

a.合攏段前一懸臂段15號(hào)段或邊跨施工中，在箱梁腹板設(shè)勁性骨架預(yù)埋件，同時(shí)根據(jù)掛籃前后橫梁間距預(yù)埋掛藍(lán)前后吊帶孔，根據(jù)掛籃內(nèi)外模長(zhǎng)度預(yù)埋滑行梁吊孔。

b.中跨合攏前，拆除中跨端其中一個(gè)掛籃底模和外模，將掛藍(lán)向后移一個(gè)梁段。然后在不松掉內(nèi)外模拉筋的情況下，將后澆注完砼的另一個(gè)中跨端掛藍(lán)上的走行梁滑移到位并錨固好。再將松掉的底模同主構(gòu)架一起走行到位。待前吊掛抵達(dá)已澆混凝土前端（此時(shí)內(nèi)外滑梁已懸掛于此段），將前下橫梁臨時(shí)吊掛在外模支架上，松掉前吊帶，繼續(xù)前移到位。最后松掉內(nèi)外模，用倒鏈拖拉到位。

c.邊跨合攏前，拆除邊跨現(xiàn)澆段合攏端約1米長(zhǎng)的底模、縱楞以及縱、橫分配梁。然后在不松掉內(nèi)外模拉筋的情況下，將后澆注完砼的中跨端掛藍(lán)上的走行梁滑移到位，待前吊掛抵達(dá)現(xiàn)澆段混凝土前端（此時(shí)內(nèi)外滑梁已懸掛于此段），將前下橫梁臨時(shí)吊掛在外模支架上，松掉前吊帶，繼續(xù)前移到位。插入現(xiàn)澆段并錨固好。再將松掉的底模同主構(gòu)架一起走行到位插入現(xiàn)澆梁段。最后松掉內(nèi)外模，用倒鏈拖拉到位。

（2）合攏段測(cè)量，復(fù)測(cè)箱梁頂面標(biāo)高、及軸線，懸臂撓度、兩端高差，保證其在規(guī)范允許范圍內(nèi)；若超規(guī)范允許值需加壓調(diào)整。

（3）合攏注意事項(xiàng)

a.觀測(cè)合攏前48小時(shí)溫度變化，以及溫度變化與梁端高程和合攏段長(zhǎng)度變化關(guān)系，以及溫度影響偏移值，為合攏段施工提供氣候資料。從鎖定鋼支撐到澆灌完合攏段砼須在橋址處一天的最低溫度幾小時(shí)之內(nèi)完成，一般選擇凌晨2：00~4：00。b.澆注前的1~2小時(shí)將合攏段的剛性支撐聯(lián)結(jié)牢固，使梁體處于固結(jié)狀態(tài)，以防止因溫度變化引起的梁體收縮而拉裂砼或伸長(zhǎng)而壓壞新澆注的砼，張拉完畢后解除臨時(shí)固結(jié)。c.為防止出現(xiàn)由于新澆砼自身收縮引起的裂縫，在砼中加入適量的微膨脹劑。d.為提高合攏段砼早期強(qiáng)度加入適量的早強(qiáng)劑，將合攏段砼提高一個(gè)等級(jí)。e.加強(qiáng)合攏段砼的養(yǎng)護(hù)，要求減小合攏段的溫度差以減小梁體的變化，因此，在合攏段養(yǎng)護(hù)時(shí)，橋面滿鋪土工布。f.在兩懸臂加配重（采用水箱加水作配重，每側(cè)配重為合攏段混凝土重量的一半即31噸），隨即澆筑合攏段混凝土，同時(shí)水箱同步等重量放水減重，以保持懸臂端的穩(wěn)定。

4 施工過程監(jiān)控

本橋施工監(jiān)控的主要內(nèi)容是應(yīng)力測(cè)量、撓度復(fù)核、施工過程的仿真計(jì)算，立模標(biāo)高的確定與調(diào)整、合攏方案優(yōu)化比較等五個(gè)方面。

（1）應(yīng)力與溫度測(cè)量

在懸澆過程中，懸臂長(zhǎng)度不斷增加，懸臂根部受到的彎矩不斷加大，懸澆過程的不完全對(duì)稱施工使懸臂根部的受力更加復(fù)雜。因此，需要及時(shí)監(jiān)測(cè)主墩和箱梁關(guān)鍵斷面的應(yīng)力變化，掌握結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，為評(píng)估結(jié)構(gòu)安全和施工安全提供依據(jù)。箱梁的主要量測(cè)部位有，箱梁根部斷面；箱梁11號(hào)塊腹板變厚處斷面；長(zhǎng)懸臂時(shí)全橋溫度影響測(cè)試；主墩底斷面。兩幅橋共布置13個(gè)應(yīng)力測(cè)試斷面，共計(jì)102個(gè)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，采用鋼弦式傳感器量測(cè)應(yīng)變并換算成應(yīng)力。

（2）撓度監(jiān)測(cè)與復(fù)核

撓度監(jiān)測(cè)主要通過在每一梁段前端砼面布設(shè)的3個(gè)標(biāo)高測(cè)點(diǎn)(左、右腹板頂及梁中線上)，這樣在測(cè)量箱梁的撓度的同時(shí)還可以觀察箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形或左右擺動(dòng)。測(cè)點(diǎn)采用預(yù)埋鋼筋頭，并用紅色油漆編號(hào)，用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量。

（3）施工過程的仿真計(jì)算

施工過程的仿真計(jì)算是根據(jù)實(shí)測(cè)的設(shè)計(jì)參數(shù)（如混凝土容重、強(qiáng)度和彈性模量等），使用的施工工藝和工序，掛籃的結(jié)構(gòu)形式和臨時(shí)施工荷載等數(shù)據(jù)，計(jì)算施工過程中各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)撓度和內(nèi)力，為應(yīng)力測(cè)量和撓度控制提供理論計(jì)算值。因此，它是確定立模標(biāo)高、分析偏差原因的主要依據(jù)，是保證合攏精度、評(píng)價(jià)體系轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化和結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)。

（4）立模標(biāo)高的確定與調(diào)整

a.立模標(biāo)高的確定

大跨徑連續(xù)剛構(gòu)的成橋線型和合攏精度主要取決于施工過程中梁段撓度的控制。梁段的前端撓度是考慮了掛籃的變形、梁段自重、預(yù)應(yīng)力大小、施工荷載、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、混凝土徐變收縮、日照和季節(jié)溫差等因素后計(jì)算求得，并且以梁段前端立模標(biāo)高的形式給定。立模標(biāo)高為：

式中Hi—待澆梁段前端底板處掛籃底盤模板標(biāo)高；H0——該點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高；fi—本梁段及以后各梁段對(duì)該點(diǎn)的撓度影響值；fip—本梁段頂板縱向預(yù)應(yīng)力束張拉后對(duì)該點(diǎn)的影響值；ft—掛籃彈性變形對(duì)該點(diǎn)的影響值（在掛籃加載試壓后得出）；fx—由混凝土徐變收縮、日照及季節(jié)溫度變化、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、二期恒載、活載等因素對(duì)該點(diǎn)撓度影響的計(jì)算值。

b.立模標(biāo)高的調(diào)整

當(dāng)本梁段完成后的前端標(biāo)高出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)在其后的二個(gè)梁段內(nèi)將其消除。處理方法是：先將本梁段標(biāo)高偏差反號(hào)并兩等分為d，再將d分別加進(jìn)后面施工下兩個(gè)梁段的立模標(biāo)高中。標(biāo)高偏差的分配以底板底面光順為原則。

（5）合攏方案的優(yōu)化

為了保證合攏精度，盡量避免強(qiáng)迫合攏，確保合攏施工按照設(shè)計(jì)要求順利進(jìn)行，使合攏后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)精度的要求，需要對(duì)合攏方案進(jìn)行優(yōu)化。主要工作內(nèi)容有：若需壓重，通過評(píng)價(jià)合攏后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，優(yōu)選出合理的壓重重量。

該工程上部結(jié)構(gòu)箱梁施工投入了4套掛籃施工，用了8個(gè)月時(shí)間全部澆筑完畢，平均每一梁段循環(huán)澆筑時(shí)間為8d。保質(zhì)、保量、保進(jìn)度、保安全地完成了施工任務(wù)，比合同工期提前了45d，受到南沙區(qū)質(zhì)檢站、業(yè)主、監(jiān)理的一致好評(píng)，帶來了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，為日后類似工程施工積累了豐富的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)。

[1]周永興，何北益，鄒毅松.路橋施工計(jì)算手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社.2000.39-46.

[2]JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].