趙宏偉

(中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧 大連 116100)

1 工程概況

潼湖特大橋起訖里程為DK374+336.45～DK386+198.37，全長(zhǎng)11 861.92 m，中心里程為DK378+560.02。其中線路與S20潮莞高速相交處采用(88+160+88) m連續(xù)剛構(gòu)跨越。328#、329#為主墩，采用墩梁固結(jié)剛構(gòu)連接，327#、330#為邊墩。懸灌梁為單箱單室直腹板雙線箱梁，主跨160 m箱梁底緣按圓弧半徑545.481 m的圓曲線進(jìn)行過渡變化。328#及329#主墩T構(gòu)懸灌梁中跨合龍方向縱向(21個(gè)節(jié)段)分段為：2×2.5 m+4×3 m+3×3.5 m+11×4 m+2 m(合龍段)，邊跨合龍方向(22個(gè)節(jié)段)分段為：2×2.5 m+4×3 m+3×3.5 m+11×4 m+2 m(合龍段)+7.8 m(邊跨現(xiàn)澆段)。 0#段箱梁中支點(diǎn)處梁高10.6 m，長(zhǎng)度15 m，中跨合龍段及邊支點(diǎn)處梁高5 m。箱梁頂寬12.6 m，底寬8 m，頂板厚45 cm，腹板由50～67.5～90～110～145 cm變化，底板由50～175.5 cm變化。327#墩、330#墩箱梁與墩之間均采用TJQZ系列球形支座連接。箱梁縱向預(yù)應(yīng)力筋：采用低松弛高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，型號(hào)為Φj15.20，公稱面積為140.00 mm2，強(qiáng)度級(jí)別為1 860 MPa，彈性模量為195 GPa，預(yù)應(yīng)力鋼束采用19、21、22、25-Φj15.2鋼絞線，所有鋼絞線均兩端張拉；采用M15-19、M15-21、M15-22、M15-25型錨具。管道采用金屬波紋管制孔，19-Φj15.2鋼絞線采用的波紋管內(nèi)徑為Φ100 mm，21、22、25-Φj15.2鋼絞線采用的波紋管內(nèi)徑為Φ120 mm。橫向預(yù)應(yīng)力筋：采用強(qiáng)度級(jí)別為1 860 MPa的4-Φj15.2的鋼絞線，預(yù)應(yīng)力管道采用內(nèi)徑為70 mm×19 mm的扁鍍鋅金屬波紋管，錨具采用BM15-4型錨具。豎向預(yù)應(yīng)力筋：采用Φ16-3無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼棒，單支單端張拉，鋼棒兩端采用Φ16-3配套錨具，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1 420 MPa，彈性模量為201 GPa。橋址分布區(qū)：有人工填土；粉質(zhì)黏土，容許承載力為120 kPa；強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖(W4)，容許承載力為200 kPa；強(qiáng)風(fēng)化凝灰熔巖(W3)，容許承載力為400 kPa；弱風(fēng)化凝灰熔巖(W2)，容許承載力為1 000 kPa，橋區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系覆蓋層孔隙潛水、基巖裂隙水。地下水、地表水均無化學(xué)性侵蝕、無鹽類結(jié)晶破壞；根據(jù)氯離子含量判定，地下水、地表水均無氯鹽侵蝕性。橋區(qū)內(nèi)碳化環(huán)境等級(jí)為T2。

2 施工關(guān)鍵

連續(xù)剛構(gòu)梁體為單箱單室，變高度、變截面結(jié)構(gòu)，采用掛籃懸臂現(xiàn)澆法總體施工方案，采用2套掛籃分段懸臂灌注施工。先在 328#、329#墩身施做三角托架，預(yù)壓后澆筑0#塊砼，在0#塊上安裝掛籃，然后灌注1#塊段。預(yù)應(yīng)力完成1#塊施工后，其他標(biāo)準(zhǔn)段采取懸臂對(duì)稱澆筑，同時(shí)進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆段墩頂支架拼裝、混凝土澆筑。按照先邊跨合龍、再中跨合龍的步驟進(jìn)行合龍段施工?；炷劣砂韬驼炯泄?yīng)，泵送入模。小型機(jī)具和鋼筋等材料的垂直運(yùn)輸采用QTZ80塔吊，施工人員上下采用定制人行鋼爬梯。施工的關(guān)鍵為：(1)懸臂現(xiàn)澆連續(xù)剛構(gòu)跨度大，主跨為160 m，施工時(shí)線形控制難度較大；(2)連續(xù)剛構(gòu)主跨上跨潮莞高速公路，既有道路車流量大，上跨施工時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)大；(3)0#塊主墩位置設(shè)有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的隔板2道，梁體設(shè)有高度集中的預(yù)應(yīng)力管道和密集的鋼筋，施工時(shí)對(duì)混凝土搗固質(zhì)量要求較高；(4)梁體體積大，砼需求量大，施工時(shí)砼供應(yīng)安排難度大，如何降低砼的水化熱，避免因砼內(nèi)外溫差引發(fā)梁體出現(xiàn)裂縫以及采用有效措施防止張拉預(yù)應(yīng)力前砼的開裂，是本工程控制的重點(diǎn)之一。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 施工梁體線形控制

梁體施工時(shí)，會(huì)因?yàn)榛炷恋男熳儭⑹湛s等造成懸臂段線形發(fā)生改變，澆筑混凝土?xí)r受到墩柱壓縮、溫度變化、日照、混凝土自重等會(huì)使梁體出現(xiàn)豎向撓度。為保證成橋時(shí)應(yīng)力狀態(tài)和線形滿足設(shè)計(jì)要求，滿足橋梁合龍高程誤差不超過15 mm，懸臂施工時(shí)對(duì)其各節(jié)段的應(yīng)力與撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)情況采取有效措施進(jìn)行調(diào)整，為安裝下節(jié)段的模板提供預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，以控制下節(jié)段模板標(biāo)高，最大程度保證橋梁實(shí)際線形與應(yīng)力接近設(shè)計(jì)要求[1-2]。施工中梁體撓度采用軟件進(jìn)行控制。施工梁體時(shí)，為控制梁體線形，應(yīng)計(jì)算并觀測(cè)已完成梁段的徐變收縮、溫度及荷載引起的撓度，觀測(cè)模板、掛籃完成后的撓度，并對(duì)澆筑混凝土前梁體的預(yù)拱度進(jìn)行測(cè)量調(diào)整。同時(shí)觀測(cè)澆筑混凝土后、預(yù)應(yīng)力張拉前后的梁體的撓度及梁體施工溫度，并在合龍前進(jìn)行溫度修正。還應(yīng)在梁體內(nèi)預(yù)埋測(cè)試元件對(duì)梁體應(yīng)力進(jìn)行觀測(cè)。觀測(cè)梁體的撓度應(yīng)在晚8點(diǎn)至早8點(diǎn)時(shí)間段進(jìn)行，保證每天定時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。為給梁體合龍?zhí)峁?shù)據(jù)，對(duì)合龍段應(yīng)在施工前每間隔2 h進(jìn)行24 h連續(xù)撓度觀測(cè)。應(yīng)在箱梁橫向中部梁段邊緣、梁段端部左右腹板中間設(shè)置撓度固定觀測(cè)點(diǎn)，在觀測(cè)點(diǎn)位置埋設(shè)頂部打磨光滑的Φ20短鋼筋，其標(biāo)高應(yīng)高出施工立模標(biāo)高5～8 mm。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的預(yù)拱度值及托架、支架、掛籃預(yù)壓測(cè)得的變形量，計(jì)算出每個(gè)階段梁端預(yù)拱度，再與梁段混凝土澆筑前及澆筑后實(shí)際發(fā)生的撓度值進(jìn)行比較，調(diào)整下一塊段模板標(biāo)高。

3.2 跨既有公路施工防護(hù)

橋梁施工前，施工方案應(yīng)得到公路主管部門的同意，施工順序與時(shí)間應(yīng)服從公路部門的安排，掛籃設(shè)置全封閉吊棚式施工平臺(tái)，確保施工過程無墜物。注意嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，混凝土達(dá)到強(qiáng)度后才能拆除模板?？缏钒踩雷o(hù)方案需經(jīng)相關(guān)單位審批后方可實(shí)施。具體方法為：(1)吊棚底板。掛籃安裝好后，用4根25精軋螺紋鋼吊桿將2*[20槽鋼吊在掛藍(lán)底托的前后橫梁上，在[20槽鋼頂面橫向間隔0.667 m焊接布置[5槽鋼，縱向布置[10槽鋼5條，槽鋼上焊接3 mm防滑鋼板形成防護(hù)平臺(tái)底模系統(tǒng)[3-4]。(2)周邊防護(hù)。梁端面用30 mm×3 mm角鋼立桿，橫向用30 mm×3 mm角鋼連接成整體，上連掛籃梁架，下連槽鋼，焊接牢固，用鋼絲網(wǎng)(1 cm網(wǎng)格)+防裂網(wǎng)片進(jìn)行封閉，設(shè)置高度高于梁頂面1 m。在翼板側(cè)模處設(shè)Φ16鋼筋欄桿圍護(hù)，與底部模板背肋焊接牢固，護(hù)欄豎向高度1.2 m，每隔1.5 m布置一根；水平方向于護(hù)欄頂端和距離頂端60 cm位置，同樣采用Φ16鋼筋通長(zhǎng)布置。護(hù)欄底部加設(shè)2 cm厚、30 cm高的(竹膠板)踢腳板，并掛設(shè)密目網(wǎng)，以防小型作業(yè)工具不慎滾動(dòng)墜物。在施工節(jié)段兩側(cè)設(shè)2.4 m高安全防護(hù)圍欄，用30 mm×3 mm角鋼立桿間距1.5 m布置，并采用30 mm×3 mm角鋼間距1.2 m橫向連接，角鋼間連接均采用電焊焊接固定，周圍懸掛“防裂網(wǎng)片+密目網(wǎng)”，以防止掛籃施工區(qū)域內(nèi)的任何物體墜落。防護(hù)系統(tǒng)和掛籃體系形成一個(gè)整體，掛籃走行時(shí)，鋼板等防護(hù)措施同掛籃一起移動(dòng)，確保施工區(qū)域下方安全。

3.3 混凝土施工

(1)混凝土澆筑前的鋼筋檢查、預(yù)應(yīng)力張拉值和伸長(zhǎng)值、管道壓漿壓力值應(yīng)留存影像資料。拌和物出場(chǎng)前應(yīng)進(jìn)行坍落度、含氣量和溫度的測(cè)定?；炷梁瑲饬康淖畹拖拗禎M足規(guī)定要求。

(2)澆筑混凝土。0#塊梁體主墩位置設(shè)有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的隔板2道，梁體設(shè)有高度集中的預(yù)應(yīng)力管道和密集的鋼筋，是連續(xù)鋼構(gòu)箱梁懸臂灌注混凝土施工的難點(diǎn)與重點(diǎn)?；炷凉嘧r(shí)，應(yīng)考慮砼內(nèi)的水化熱，采取降低砼內(nèi)部溫度等措施減小砼的入模溫度，嚴(yán)格控制砼的內(nèi)外溫差不超過15 ℃。箱梁采用C55級(jí)混凝土，由拌和站集中拌合，用運(yùn)輸車運(yùn)輸，采用天泵均衡對(duì)稱澆筑。底板混凝土坍落度(運(yùn)送到作業(yè)地點(diǎn)時(shí))控制在 16～18 cm，腹板混凝土塌落度控制在14～16 cm，混凝土初凝時(shí)間不得超過6 h。施工過程中每100 m3制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件1組，同條件養(yǎng)護(hù)試件制作5組。施工0#塊砼前，應(yīng)認(rèn)真清洗模板，對(duì)波紋管道、鋼筋、模板、托架進(jìn)行檢查?；炷翝仓捎闷嚤?，懸臂澆筑采用水平分層平衡澆筑，不平衡重最大不能超過8 t，分層厚度不得超過30 cm。當(dāng)砼自流高度超過2 m時(shí)，必須采用串筒或溜槽輸送。為便于澆筑梁體底板混凝土，預(yù)先在頂板設(shè)下料口，把模板挪開后下設(shè)溜槽或串筒進(jìn)行其混凝土澆筑，完成后，再恢復(fù)鋼筋和模板。先底板再腹板后頂板，由0#塊中心最低處向兩側(cè)分層對(duì)稱澆筑砼，采用多孔振搗工藝進(jìn)行振搗，振搗按腹板部位振搗通道、橫隔板段振搗通道、過人孔天窗振搗三個(gè)振搗區(qū)域進(jìn)行[5]，具體為：

①腹板部位振搗通道：優(yōu)化頂板鋼筋間距，總根數(shù)不變，采用Φ110的PVC管作為混凝土下料口，同時(shí)兼作振搗通道，采用Φ70的PVC管作為振搗通道。下料口有效解決了因混凝土澆筑高度過高造成的離析，下料口隨混凝土澆筑逐步提升，下料口底部距混凝土面保證在50 cm高度。

②橫隔板段振搗通道：以過人孔為界，分左右兩個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域布置3根下料口，8根振搗通道，尺寸同腹板振搗通道。支座上方鋼筋密布，以往施工很難振搗到位，通過橫隔板段振搗通道有效解決了支座上方混凝土振搗不密實(shí)的問題。

③過人孔天窗振搗：橫隔板過人孔底模處，按照搗棒作用范圍，沿縱向中心線左右對(duì)稱各開設(shè)3個(gè)20 cm × 30 cm振搗天窗?；炷翝仓r(shí)，為保證管道不堵塞，應(yīng)對(duì)橫向、豎向預(yù)應(yīng)力孔道連續(xù)通風(fēng)，在混凝土初凝后及時(shí)拔除插入的芯管。為防止混凝土表面過早出現(xiàn)裂縫，澆筑完成砼后應(yīng)進(jìn)行壓光。澆筑頂板混凝土?xí)r，采取在梁體縱向中心線帶線施工，由掛杠進(jìn)行找坡。砼終凝后，應(yīng)馬上采取灑水、覆蓋等養(yǎng)護(hù)措施，避免混凝土因內(nèi)外溫差引發(fā)表面裂縫，養(yǎng)護(hù)期不少于14 d。混凝土澆筑過程中現(xiàn)場(chǎng)每100 m3制作150 mm × 150 mm × 150 mm標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件1組，0#施工同條件制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件5組。

(3)混凝土養(yǎng)護(hù)。砼澆筑完成后要進(jìn)行壓光工作，進(jìn)行壓光抹面不少于3次。澆筑頂板混凝土?xí)r應(yīng)注意預(yù)留2%反水坡，施工時(shí)可在梁體縱向中心線帶線施工，由掛杠進(jìn)行找坡。砼澆筑完成后1 h內(nèi)，進(jìn)行混凝土覆蓋的養(yǎng)護(hù)，避免因內(nèi)外溫差引起砼表面裂紋的出現(xiàn)等，養(yǎng)護(hù)時(shí)間滿足表1要求。

表1 混凝土養(yǎng)護(hù)最低期限

3 結(jié)語

采用連續(xù)剛構(gòu)施工技術(shù)，安全順利地完成了該橋梁施工，橋梁線形符合規(guī)定要求，跨既有公路施工未出現(xiàn)任何安全事故，橋梁混凝土各項(xiàng)質(zhì)量均滿足規(guī)定要求，表明連續(xù)剛構(gòu)采用的關(guān)鍵施工技術(shù)是成功的，為類似橋梁的施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。