蘇從輝，尚 龍，孟維維

（1．武漢橋梁建筑工程監(jiān)理有限公司，湖北 武漢 430034；2．中交二航局第四工程有限公司，安徽 蕪湖241000）

0 引言

池州長(zhǎng)江公路大橋采用不對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即北邊跨較短，為平衡橋塔兩側(cè)荷載和橋梁整體美觀，北邊跨設(shè)計(jì)為單箱梁六室結(jié)構(gòu)。按照設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)澆箱梁采用縱向分段水平整體澆筑，58m＋48m＋0．5m＋41．5m，其中0．5m是后澆段。該設(shè)計(jì)類型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，現(xiàn)澆箱梁體量大、箱室多、預(yù)應(yīng)力復(fù)雜，索導(dǎo)管定位精度要求高，局部存在大體積混凝土溫控風(fēng)險(xiǎn)。因此，支架系統(tǒng)需采取合理的結(jié)構(gòu)形式，確保施工過(guò)程中安全，現(xiàn)澆箱梁外模和內(nèi)模需根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，整個(gè)施工工藝需精心設(shè)計(jì)。

1 工程概況

池州長(zhǎng)江公路大橋主跨828m，北岸主橋邊跨全長(zhǎng)240m，橋跨布置為3×48m＋96m（橋跨總體布置見(jiàn)圖1），Z0＃～Z3＃輔助墩及過(guò)渡墩采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁與鋼箱梁結(jié)合結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆段全長(zhǎng)147m（含鋼混組合段），混凝土主梁采用C60混凝土，混凝土總方量8 759．9m3，鋼混結(jié)合面位置設(shè)置在Z3＃墩輔助墩向跨中3m處。

橋梁中心線處梁高3．5m，橋面寬36．5m，帶風(fēng)嘴截面全寬39．0m。主梁截面為整體箱型，采用單箱六室結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)截面頂?shù)装搴窬鶠?．3m，中直腹板厚0．5m，外斜腹板厚2．0m（不含風(fēng)嘴）。根據(jù)受力需要，在Z2?！玓3＃墩梁段截面進(jìn)行加厚：中直腹板由0．5m漸變至0．8m；外斜腹板由2．0m漸變至3．0m；頂?shù)装逶赯3＃墩附近由0．3m漸變至0．6m。Z0＃墩支點(diǎn)端橫梁厚5．3m，Z1＃輔助墩橫梁厚3．0m，Z2＃輔助墩橫梁厚4．0m，Z3＃輔助墩墩頂厚5．0m?，F(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2和圖3。

圖1 池州長(zhǎng)江公路大橋主橋邊跨布置圖（m）

圖3 現(xiàn)澆箱梁橫斷面布置圖（cm）

2 現(xiàn)澆箱梁支架系統(tǒng)設(shè)計(jì)

經(jīng)分析計(jì)算比選，滿堂支架難以滿足施工安全需要，主要原因是支架總高度約40m，局部實(shí)心段荷載偏大，滿堂支架用量大，且該部分支架需待全橋合攏后方可拆除，壓置時(shí)間長(zhǎng)。故現(xiàn)場(chǎng)采用少支點(diǎn)鋼管樁支架形式［1］［2］［3］（支架結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖4和圖5）。支架基礎(chǔ)采用打入鋼管樁基礎(chǔ)形式，支架沿順橋向方向布置19排 1 000×10mm鋼立柱，橫橋向布置9排 1 000×10mm鋼立柱。支架設(shè)置5層平聯(lián)、2層斜撐及4層附墻進(jìn)行支架加強(qiáng)，平聯(lián)為 630×8mm鋼管；斜撐與附墻為 460×8mm鋼管；支架主橫梁為3HM588×300型鋼；縱梁為國(guó)產(chǎn)321型貝雷梁，部分為1．0m長(zhǎng)非標(biāo)貝雷；分配梁為Ⅰ14型鋼。標(biāo)準(zhǔn)貝雷處間距750mm，非標(biāo)貝雷處間距500mm［4］。

圖4 現(xiàn)澆箱梁現(xiàn)澆支架立面布置圖（mm）

鋼管支架施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制入土深度和垂直度，焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為Ⅱ級(jí)。支架施工完成經(jīng)整體驗(yàn)收后，按施工總荷載1．1倍進(jìn)行預(yù)壓，采用水袋逐級(jí)加載，水袋預(yù)壓方便快捷，加載可通過(guò)水量調(diào)節(jié)，每個(gè)水袋充滿水重約200t。支架系統(tǒng)計(jì)算豎向變形量為20．7mm，橫橋向位移為5mm，縱橋向位移為1mm，測(cè)量監(jiān)測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。

3 混凝土配合比設(shè)計(jì)［5］［6］

圖5 現(xiàn)澆箱梁現(xiàn)澆支架剖面布置圖（mm）

現(xiàn)澆箱梁設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C60，后澆段采用微膨脹C60，鋼混結(jié)合段采用微膨脹加纖維C60，后兩種配合比是在C60基礎(chǔ)上改良而成的?；炷列铦M足強(qiáng)度和抗?jié)B等級(jí)要求，低水化熱、施工性能良好，流動(dòng)性好，易于泵送和振搗，同時(shí)底板不翻漿?；炷猎O(shè)計(jì)坍落度為180～220mm；底板混凝土約700m3，緩凝時(shí)間設(shè)計(jì)為10h，主要考慮底板澆筑總需時(shí)約7h，底板澆筑完成后能快速初凝，保證底板不翻漿，其他部位初凝時(shí)間設(shè)計(jì)為36h。水泥選用P．Ⅱ52．5級(jí)散裝低堿、無(wú)氯化物水泥；粉煤灰選用質(zhì)量穩(wěn)定的Ⅰ級(jí)（F類）低鈣原狀灰；細(xì)集料選用級(jí)配良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、吸水率低、孔隙率小、強(qiáng)度高、耐風(fēng)化的天然河砂，無(wú)AAR反應(yīng)，其顆粒級(jí)配符合Ⅱ區(qū)中砂（MX＝2．6～2．9），水膠比0．29。經(jīng)多次試驗(yàn)，配合比滿足施工要求（如表1所示）。

表1 混凝土C60配合比表（kg／m3）

4 模板設(shè)計(jì)

箱梁底模采用Q235δ＝6mm普通鋼板作為面板，底模骨架為Ⅰ14a工字鋼（次分配梁），工字梁與面板通過(guò)間斷焊連接成整體。箱梁外側(cè)模板為鋼模，由兩部分組成，分別為側(cè)底模和上側(cè)模，模板面板采用Q235δ＝6mm普通鋼板，面板與型材之間采用間斷焊形式固定；背楞、桁架及支撐主要以槽鋼為主。為保證模板整體拼縫滿足要求，外側(cè)模每塊模板沿長(zhǎng)度方向進(jìn)行銑邊，并且在法蘭位置設(shè)置定位銷，模板拼縫采用螺栓連接。上側(cè)模和底側(cè)模桁架連接位置設(shè)置法蘭盤，通過(guò)螺栓連接成整體。為保證箱梁翼緣位置的混凝土振搗密實(shí)度，在上側(cè)模上每間隔1m開(kāi)一個(gè)20cm×20cm的振搗孔。底模和側(cè)模都涂刷高品質(zhì)模板漆。現(xiàn)澆箱梁由于內(nèi)腔截面尺寸變化較大，采用2cm膠合板＋10cm×8cm木方背楞＋ 48×3mm鋼管圍檁＋ 48×3mm腳手架支撐形式的木模作為內(nèi)膜，腳手管按縱向間距80cm、橫向間距90cm布置（斜底模和內(nèi)模支架設(shè)計(jì)見(jiàn)圖6和圖7）。

圖6 現(xiàn)澆箱梁底側(cè)模側(cè)模立面構(gòu)造圖（mm）

圖7 現(xiàn)澆箱梁內(nèi)模支架橫截面布置圖

5 索導(dǎo)管定位施工

現(xiàn)澆箱梁共錨固21對(duì)斜拉索，錨固在主梁兩側(cè)的外腹板處底板突出的齒塊上，索距分為7．0m、6．5m兩種。索導(dǎo)管用材為20＃無(wú)縫鋼管，共有 325×8mm和 406×9mm兩種規(guī)格。每個(gè)索導(dǎo)管底口焊接一塊800mm×800mm×100mm規(guī)格的Q235C材質(zhì)的錨墊板。

索導(dǎo)管的安裝精度要求較高（錨具軸線與孔道軸線偏差＜±5mm，錨固點(diǎn)高程偏差＜±10mm），同時(shí)考慮施工期間氣候條件及其他外界因素的影響，索導(dǎo)管采用三維坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)量，用固定支架進(jìn)行調(diào)整和定位，精確定位后焊接固定。索導(dǎo)管結(jié)構(gòu)定位支架結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖8。

6 混凝土澆筑

混凝土澆筑采用泵送工藝。在施工過(guò)程中配備2臺(tái)HBCS90－18－180BR車載泵和一臺(tái)56m懸臂汽車泵用于混凝土的泵送，2臺(tái)120m3／h攪拌站負(fù)責(zé)供應(yīng)。主梁混凝土的澆筑順序?yàn)椋褐髁旱装鍧仓髁焊拱宸謱訚仓敯濉７謱訚仓穸瓤刂圃?0～30cm左右。為避免箱梁內(nèi)模上浮、保證底板混凝土密實(shí)度，內(nèi)模不封底，在四周采用壓模。在箱梁內(nèi)模頂板每隔3．5m開(kāi)一個(gè)30cm×30cm小孔，從頂部將混凝土送下，直至將整個(gè)底板及齒板全部澆筑完成。在施工過(guò)程中，對(duì)鋼管支架和內(nèi)模進(jìn)行變形檢測(cè)，測(cè)量沉降和位移，同時(shí)對(duì)內(nèi)模進(jìn)行觀測(cè)，防止發(fā)生內(nèi)模上浮或移動(dòng)。箱梁實(shí)心部位布設(shè)冷卻水管，豎向間距80cm，橫向間距1．0m，并埋設(shè)測(cè)溫片，檢測(cè)溫度變化，按溫控方案要求，及時(shí)通水降溫。

8 索導(dǎo)管定位支架結(jié)構(gòu)示意圖

7 結(jié)語(yǔ)

池州長(zhǎng)江公路大橋北邊跨現(xiàn)澆箱梁于2017年9月開(kāi)始搭設(shè)鋼管樁支架，2018年4月順利完成首節(jié)段58m長(zhǎng)混凝土澆筑，該段混凝土總方量達(dá)3 400m3，澆筑時(shí)間約65h。經(jīng)檢測(cè)，箱梁各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。該橋施工經(jīng)驗(yàn)可為同類橋梁提供參考。