才 源

（中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司，天津 300000）

1 引 言

改革開(kāi)放至今，伴隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，我國(guó)在制造、建造業(yè)上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，尤其是在關(guān)乎人類(lèi)運(yùn)輸命脈的鐵路及橋梁領(lǐng)域成就輝煌[1-3]。同時(shí)我國(guó)目前對(duì)于橋梁需求越來(lái)越多，一些隨著科技發(fā)展而產(chǎn)生的新施工技術(shù)被運(yùn)用在了橋梁施工方面，以提升橋梁工程的質(zhì)量和使用性能[4-5]。在我國(guó)西北地區(qū)尤其是云貴川等偏遠(yuǎn)山區(qū)，鐵路及公路橋梁應(yīng)用較為廣泛，這就對(duì)我國(guó)的橋梁工程建設(shè)及建設(shè)者們提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

連續(xù)梁作為鐵路橋梁工程施工應(yīng)用最為成熟和廣泛的施工方式，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，整體的抗震能力強(qiáng)，受力形式較為良好[6-8]。針對(duì)于大跨度連續(xù)梁的建設(shè)，目前應(yīng)用最為廣泛的是掛籃法施工技術(shù)，其施工空間需求量小，設(shè)備相對(duì)較少，對(duì)橋梁跨度大小的適應(yīng)性較強(qiáng)，方便于在大跨度連續(xù)橋梁上進(jìn)行施工，且橋梁跨度越大，該方法的經(jīng)濟(jì)效益就越明顯[9-10]。特別是鐵路橋梁，采用連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)，能夠最大限度保障連續(xù)梁的施工質(zhì)量[11]。

2 工程概況

清漳東源3#特大橋連續(xù)梁為（44+72+44）m 的三跨預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，采用懸灌施工工藝進(jìn)行連續(xù)梁施工，自18#墩至21#墩，跨邢汾連接線而設(shè)。選用截面為單箱單室直腹板形式的箱梁，單箱頂板寬度為7 m，底板寬度為4 m，中支點(diǎn)處箱梁中心梁高5.8 m，跨中箱梁中心梁高3.2 m，梁高及底板厚均以二次拋物線變化。支架和中跨安裝5 個(gè)橫梁；隔膜厚度：側(cè)支撐1.3 m，中支撐2 m，中跨0.6 m；橫隔板及梁端底板共設(shè)置有孔洞，為使檢查人員可以順利通過(guò)。在主橋的箱梁中共設(shè)置有兩向預(yù)應(yīng)力體系，縱向?yàn)轭A(yù)應(yīng)力束，豎向?yàn)榫菁y鋼筋。連續(xù)梁中0、1 號(hào)段長(zhǎng)度為10.0 m，懸臂沿縱向長(zhǎng)度分段為3.5 m×2 + 3.0 m×5 + 4 m×2，合攏段的長(zhǎng)度為1.0 m，位于邊跨處采用現(xiàn)澆方式澆筑，澆筑長(zhǎng)度為7.65 m。

3 箱梁施工方案

在箱梁中0-1#塊選用托架方式進(jìn)行施工，位于邊跨的現(xiàn)澆段部分可在支架上進(jìn)行澆筑，其他段采用掛籃法懸臂澆注，其方法是在已經(jīng)澆筑并張拉錨固完成的0#塊上進(jìn)行掛籃的懸掛施工，采用全封閉式菱形掛籃懸臂澆注施工，菱形掛籃能夠沿軌道向前移動(dòng)行走。掛籃懸掛完成之后可分部進(jìn)行梁段的模板架設(shè)、鋼筋的綁扎、預(yù)應(yīng)力管道的敷設(shè)、混凝土的澆筑和預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉、壓漿等全部工序。當(dāng)懸臂澆筑完成之后可進(jìn)行合攏段施工，合攏時(shí)先邊跨后中跨。

4 關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1 0#塊的施工

0#塊選用托架進(jìn)行施工，施工所用托架由40b 工字鋼預(yù)埋和焊接拼裝而成，托架安裝時(shí)，選擇橋墩基礎(chǔ)作為其支撐點(diǎn)，所選擇的托架應(yīng)具有足夠承受0#塊重量的剛度及強(qiáng)度，各連接處之間依靠螺栓緊密連接，減小混凝土澆筑后的變形，降低結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。托架安裝完成后為了保證0#梁段預(yù)壓安全、可靠，利用清漳東源3#特大橋19#墩承臺(tái)施工時(shí)預(yù)埋的鋼筋網(wǎng)片及組件，作為底部預(yù)壓支點(diǎn)，其預(yù)壓的結(jié)果數(shù)值為20 墩0#段托架參考采用。在此需要注意的是，0#塊底模的鋪設(shè)標(biāo)高應(yīng)當(dāng)按設(shè)計(jì)值跟托架預(yù)壓所得的彈性變形值和底模下的方木的彈性和非彈性變形值的總和進(jìn)行計(jì)算。

0#塊作為連續(xù)梁施工中最為重要的一環(huán)，其構(gòu)造較為繁雜，施工所需混凝土方量較大，因此在進(jìn)行0#塊的澆筑施工時(shí)，為加快施工進(jìn)度且避免分次澆筑導(dǎo)致的接縫不密實(shí)，在澆筑時(shí)采用一次性澆筑完成。0#塊澆筑完成后開(kāi)始進(jìn)行梁段的澆筑，其澆筑應(yīng)在混凝土終凝前完成，建筑過(guò)程中應(yīng)保證模板的拼接完整，不產(chǎn)生漏漿、脹模等現(xiàn)象，防治梁體產(chǎn)生開(kāi)裂。振搗時(shí)采用插入式振搗棒為主，附著式震動(dòng)器為輔進(jìn)行振搗，避開(kāi)梁體內(nèi)的管道、鋼筋，建筑、振搗過(guò)程都應(yīng)有專(zhuān)人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)和督查。

4.2 掛籃懸澆施工

4.2.1 掛籃安裝

0#塊施工完畢后，兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行掛籃懸臂施工，連續(xù)梁所使用的掛籃擬采用無(wú)平衡重走行的菱形掛籃。掛籃安裝時(shí)先在地面進(jìn)行部分組裝，之后由塔吊吊至0#塊上進(jìn)行拼裝，不僅提升了效率，還降低了高空作業(yè)時(shí)間。

在0#塊頂端沿其水平及中線方向進(jìn)行放線，鋪設(shè)臨時(shí)軌道，進(jìn)行掛籃的組裝，組裝完成后將掛籃對(duì)稱行走就位、錨固。在掛籃外部四周均應(yīng)設(shè)置固定平臺(tái)，為方便其他物品的吊送，在梁體的前端應(yīng)預(yù)留一部分作為懸吊平臺(tái)。

掛籃安裝完成后，應(yīng)采用試壓法對(duì)其可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，一方面驗(yàn)證可靠性，另一方面可消除掛籃的非彈性變形，對(duì)其不同荷載作用下各階段的實(shí)際變形量也可以做出具體的分析。

4.2.2 支架現(xiàn)澆梁段施工

（1）以強(qiáng)度和彈性模量作為混凝土的基本控制指標(biāo)，優(yōu)選出達(dá)到最優(yōu)的控制指標(biāo)時(shí)混凝土的配合比；（2）依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度安排和當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，推測(cè)出墩頂現(xiàn)澆部分和合攏段施工時(shí)的氣溫差值，建模計(jì)算出連續(xù)梁的伸縮值及支座處的位移差值，根據(jù)這兩個(gè)值確定位于梁底部的永久性支座的預(yù)留偏移值；（3）搭設(shè)碗口式滿堂支架并對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓，而后鋪設(shè)梁段底模、安設(shè)永久及臨時(shí)性支座；（4）模板安裝完成后進(jìn)行鋼筋的綁扎和內(nèi)部管道的敷設(shè)，在安裝內(nèi)外模的過(guò)程中要注意留出預(yù)埋件的位置；（5）預(yù)留出混凝土作業(yè)的平臺(tái)。在現(xiàn)澆懸臂梁的腹板和頂板上預(yù)留出用于放置混凝土溜槽和串筒的天窗，混凝土澆筑時(shí)保持兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行；（6）澆筑混凝土后，加強(qiáng)梁部分的噴水維護(hù)，特別是箱體的內(nèi)外。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí)，方可進(jìn)行模板的拆除；（7）待混凝土強(qiáng)度達(dá)其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%時(shí)，穿束、張拉縱向預(yù)應(yīng)力束。張拉次序?yàn)椋合雀拱濉⒑箜敯?，先上后下，左右?duì)稱，張拉流程為：控制拉力→持荷 5min→回油→控制拉力→錨固；（8）縱向預(yù)應(yīng)力束張拉結(jié)束后，開(kāi)始張拉豎向精軋螺紋鋼筋，整個(gè)過(guò)程應(yīng)保持持荷2-3 min，之后測(cè)取每一級(jí)張拉后的伸長(zhǎng)量，張拉完成后進(jìn)行錨固；（9）預(yù)應(yīng)力張拉全部結(jié)束后，按縱向、豎向的順序壓漿。

4.2.3 合攏段施工

連續(xù)梁在分段懸澆施工過(guò)程中最大的特點(diǎn)就是在于將連續(xù)梁成橋設(shè)計(jì)的負(fù)彎矩作為其受力支撐。在澆筑的過(guò)程中，每個(gè)T 構(gòu)梁體都處于負(fù)彎矩受力狀態(tài)，隨著各構(gòu)件的一次合攏，最終梁體轉(zhuǎn)變?yōu)檎?fù)彎矩交替存在的形式。懸臂施工主要依靠梁體底部預(yù)應(yīng)力筋的張拉來(lái)協(xié)助完成這一體系的變動(dòng)的。故在合攏段張拉預(yù)應(yīng)力筋之前應(yīng)確保所澆筑混凝土的質(zhì)量和將可能產(chǎn)生的正彎矩降到最小。

在本橋的施工中一共有三處合攏段需要施工，其施工具體工序?yàn)椋哼吙绾蠑n段施工→臨時(shí)固結(jié)的解除→中跨合攏段施工→邊跨合攏段解除施工→支座的檢查并錨固。

本橋邊跨合攏利用碗扣式滿堂支架支撐體系整體澆注完成，中跨合攏使用掛藍(lán)施工。邊中跨合攏段均采用型鋼鎖定梁體來(lái)完成，型鋼勁性鎖定時(shí)間選在一天內(nèi)氣溫保持在5～15℃時(shí)進(jìn)行。

（1）邊跨合攏。懸臂梁端澆筑完畢，掛籃后移至0#塊拆除，后搭設(shè)滿堂支架進(jìn)行邊跨合攏段施工，其施工順序如圖1 所示。（2）中跨合攏。邊跨合攏段施工結(jié)束后，進(jìn)行中跨合攏段施工，中跨合攏梁段采用掛籃施工，其施工順序如圖2 所示。（3）合攏段臨時(shí)鎖定。

圖1 邊跨合攏施工流程圖

本橋采用勁性骨架進(jìn)行臨時(shí)鎖定。在進(jìn)行合攏鎖定時(shí)，對(duì)其選用既拉又壓的方法，即使用剛性骨架承受壓力，必要時(shí)可采用零時(shí)預(yù)應(yīng)力束承受拉力。骨架一般依據(jù)溫度荷載來(lái)判定其所需要使用的截面面積，同時(shí)對(duì)壓桿穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算；對(duì)于臨時(shí)的預(yù)應(yīng)力束中的預(yù)應(yīng)力要保證其在降溫的過(guò)程中在骨架中不存在拉應(yīng)力，同時(shí)還嚴(yán)滿足升溫過(guò)程中骨架不會(huì)受力過(guò)大而變形失穩(wěn)，對(duì)于張拉力的選擇可根據(jù)在合攏期間出現(xiàn)的溫度差值確定，合攏鎖定溫度應(yīng)在設(shè)計(jì)要求的最佳范圍內(nèi)選擇。

4.3 線性監(jiān)控

圖2 邊中跨合攏施工流程圖

施工時(shí)進(jìn)行線性監(jiān)控的內(nèi)容一般包括變形和內(nèi)力監(jiān)控。變形監(jiān)控應(yīng)嚴(yán)格把控懸澆梁每一段的豎向變形和橫向的偏移量，當(dāng)這兩個(gè)數(shù)值監(jiān)控值較大時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行誤差分析，為后期進(jìn)行方法調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。內(nèi)力監(jiān)控則要對(duì)主梁在施工過(guò)程中以及橋梁完成后的應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)控，尤其在橋梁合攏過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控，保證其不會(huì)因?yàn)閮?nèi)力過(guò)大而影響施工安全。

3.3.1 梁的線形監(jiān)控

一般情況下梁體的自重、預(yù)應(yīng)力的施加、混凝土的徐變、外置掛籃的彈性變形都會(huì)對(duì)連續(xù)梁的線性變化產(chǎn)生影響。在施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)連續(xù)梁進(jìn)行線性控制，原理是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)值模擬，根據(jù)模擬結(jié)果將影響連續(xù)梁撓度及變形的各個(gè)因素進(jìn)行疊加在施工時(shí)進(jìn)行反向調(diào)節(jié)控制，使最終的梁部線性符合設(shè)計(jì)要求。在連續(xù)梁施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)有專(zhuān)人進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變的監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)指導(dǎo)立模的標(biāo)高，根據(jù)計(jì)算標(biāo)高值及實(shí)測(cè)值進(jìn)行綜合分析，合理控制其線性變化，對(duì)合攏時(shí)的精度進(jìn)行預(yù)測(cè)及體系轉(zhuǎn)換后連續(xù)梁的上拱度。

4.3.2 線形控制的主要技術(shù)措施

（1）連續(xù)梁段在兩個(gè)T 構(gòu)0#段梁頂面和梁箱內(nèi)分別精密布置兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，以方便控測(cè)；（2）在掛籃安裝完成梁段施工之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓從而消除掛籃的非彈性變形，對(duì)掛籃的變形值進(jìn)行記錄并繪制變形曲線圖；（3）會(huì)同商品混凝土供應(yīng)商及實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，手機(jī)現(xiàn)場(chǎng)用混凝土的彈性模量、加載齡期、張拉值等參數(shù)，及時(shí)處理這些測(cè)試數(shù)據(jù)得出初步結(jié)論；（4）及時(shí)觀測(cè)晝夜溫差對(duì)梁段撓度的影響，以便采取措施降低溫差作用的影響。

4.3.3 混凝土徐變控制

混凝土的徐變控制采取強(qiáng)度和彈性模量進(jìn)行雙向控制，嚴(yán)把混凝土的施工配合比，在現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)嚴(yán)禁混凝土中加水或混凝土流動(dòng)性不好時(shí)進(jìn)行澆筑；澆筑過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行振搗制度，分層澆筑振搗；在預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制張拉時(shí)間和荷載施加時(shí)間，施加預(yù)應(yīng)力的過(guò)程中，混凝土的控制指標(biāo)（強(qiáng)度、彈性模量）均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。張拉前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行摩阻試驗(yàn)，確定管道及接口處的預(yù)應(yīng)力損失百分率；根據(jù)摩阻測(cè)試結(jié)果進(jìn)行合理張拉，完成后應(yīng)在48 h 內(nèi)進(jìn)行壓漿，且應(yīng)保證壓漿的密實(shí)度。在混凝土的整個(gè)養(yǎng)護(hù)期內(nèi)應(yīng)適當(dāng)灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，減小由于太陽(yáng)直射引起的溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。

5 結(jié)語(yǔ)

掛籃法作為橋梁施工中比較成熟的一種施工方法，在很多工程中得以應(yīng)用，文中以清漳東源3 #特大鐵路橋連續(xù)梁施工為例，系統(tǒng)的介紹了該橋跨邢汾連接線（44+72+44）m 的三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁 0#塊鋼管柱托架施工、現(xiàn)澆梁端掛籃施工、合攏段施工、線性監(jiān)控等施工技術(shù)，總結(jié)如下：

（1）0#采用托架進(jìn)行施工施工前要對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓；（2）現(xiàn)澆懸臂梁采用掛籃法施工，應(yīng)保證混凝土對(duì)稱平衡灌注且在合攏段施工時(shí)注意邊跨和中跨施工工序的不同；（3）連續(xù)梁施工過(guò)程中應(yīng)注意應(yīng)力及應(yīng)變的線性監(jiān)控。