牟松

（承德市交通運(yùn)輸局機(jī)械設(shè)備管理處，河北 承德 067000）

0 引言

在高速公路橋梁建設(shè)過程中，由于箱梁移動(dòng)模架具有機(jī)械化水平高、適用范圍廣、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛。由于其對施工梁段地基的要求較低，因此該技術(shù)在跨河、山谷、軟土層地基等地形中都可以得到良好的應(yīng)用。但由于該技術(shù)的施工難度相對較高，為了使施工水平進(jìn)一步提高，需要對其施工和質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)分析。

1 工程概況

某高速公路大橋是某地區(qū)“四橫四縱四聯(lián)”公路主骨架和南北跨長江公路通道的主要組成部分。該橋梁工程具體情況：基礎(chǔ)為直徑2.2m、深68.5～76m 的鉆孔灌注樁，地基為軟弱淤泥粉砂層，淤泥粉砂層厚達(dá)12m左右，墩身為薄壁矩形墩身，平均墩高20.12m，上部結(jié)構(gòu)為雙幅兩聯(lián)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱形梁式結(jié)構(gòu)，跨徑為40m，共24跨，C50級高標(biāo)號混凝土，平均每跨混凝土方量476m3。

2 移動(dòng)模架施工的準(zhǔn)備工作

2.1 施工機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備

該橋梁工程完成基礎(chǔ)驗(yàn)收與橋墩施工后，準(zhǔn)備了移動(dòng)模架及施工用機(jī)械，如表1所示。

表1 橋梁工程中移動(dòng)模架施工機(jī)械設(shè)備

表1（續(xù)）

2.2 移動(dòng)模架拼裝

移動(dòng)模架拼裝是移動(dòng)模架施工的難點(diǎn)，該橋梁工程北引橋采用的下行式移動(dòng)模架總重達(dá)520t，將此剛構(gòu)件安裝成可開啟、閉合、縱移功能的滑模體系難度較大。通過分析移動(dòng)模架的設(shè)計(jì)思路，施工團(tuán)隊(duì)決定采用地上拼裝，空中吊裝的方案，即首先在3～6號墩之間安放混凝土墊塊，將主梁支撐在混凝土墊塊上并栓接成整體，然后通過墩頂安設(shè)的貝雷架將主梁吊起，起吊就位后臨時(shí)錨固在貝雷架上，安放牛腿托架，對拉固定后，安放工作平臺，下落放置主梁至托架上的工作平臺上。經(jīng)計(jì)算，采用4片貝雷架滿足受力要求。在整個(gè)施工過程中，必須密切注意天氣情況，避免大風(fēng)、暴雨天氣對起吊作業(yè)造成不利影響。起吊過程中必須保持千斤頂張拉的同步性，確保精軋螺紋鋼均勻受力。

2.3 移動(dòng)模架的試壓

試壓主要是為實(shí)測主梁的抗彎能力，取得實(shí)測的彈性變形值，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的正確性，以消除主梁的非彈性變形。為節(jié)約工期，采取跨中等彎矩試壓，即在跨中加載，使之與澆筑狀態(tài)下混凝土重量產(chǎn)生的彎矩相等。通過逐級加載跟蹤觀測，并分析預(yù)壓結(jié)果得出：在加載至90t 時(shí)，主梁跨中標(biāo)高值下降96mm，與計(jì)算值偏差較大，其他噸位間實(shí)測撓度增加值同理論撓度增加值基本吻合。主要原因是主梁的非彈性變形以及砂筒沉降，因此主梁在加載至90t 左右時(shí)基本消除主梁的非彈性變形以及砂筒沉降的影響。在標(biāo)準(zhǔn)工況下，計(jì)算彈性形變值為8.8mm，扣除預(yù)應(yīng)力張拉引起的反拱，預(yù)拱值設(shè)為6mm，砂筒沉降值設(shè)為15mm。實(shí)踐證明，預(yù)拱值設(shè)為6mm，澆筑的箱梁線形更平順，符合設(shè)計(jì)要求。

3 連續(xù)箱梁移動(dòng)模架施工工藝

為進(jìn)一步優(yōu)化連續(xù)箱梁作業(yè)過程，本文以下行式移動(dòng)模架造橋機(jī)為基礎(chǔ)，對其施工技術(shù)進(jìn)行介紹。其施工工藝流程如圖1所示。

圖1 連續(xù)箱梁移動(dòng)模架施工工藝流程

3.1 造橋機(jī)拼裝

在造橋機(jī)拼裝過程中，技術(shù)人員應(yīng)以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)。為避免出現(xiàn)整體失衡的情況，技術(shù)人員應(yīng)對垂直和水平偏差實(shí)施控制。與此同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)使用扭矩扳手將高強(qiáng)螺栓擰緊，使其緊固性得到保障。除此之外，技術(shù)人員還應(yīng)對其穩(wěn)定性、剛度以及強(qiáng)度等進(jìn)行檢查。

3.2 預(yù)壓施工

首先，在預(yù)壓處理的過程中，技術(shù)人員應(yīng)對各組件的安全性能進(jìn)行檢驗(yàn)，在此過程中，技術(shù)人員應(yīng)選擇多個(gè)工況，對其應(yīng)變實(shí)測值和對應(yīng)的應(yīng)力進(jìn)行分析。其次，對結(jié)構(gòu)中的非彈性形變進(jìn)行消除處理。再次，對施工結(jié)構(gòu)的預(yù)拱度進(jìn)行測量，使用水壓法實(shí)施預(yù)壓。其主要施工內(nèi)容為：先對外側(cè)模實(shí)施安裝，并使用復(fù)合膜彩條布（雙層）對其進(jìn)行處理，使其能與模板內(nèi)部緊密貼合，再使用水泵實(shí)施預(yù)壓，使其荷載符合要求，最后進(jìn)行卸載。在測量過程中，應(yīng)邊加載邊觀測，對其關(guān)鍵部位壓力和變形進(jìn)行控制。

3.3 第一孔梁施工

完成預(yù)壓之后，技術(shù)人員應(yīng)先保障預(yù)拱度，對外模進(jìn)行調(diào)整，再進(jìn)行綁扎鋼筋和澆筑混凝土作業(yè)?；炷翝仓鳂I(yè)的主要內(nèi)容為：在施工之前，應(yīng)先對混凝土泵送管進(jìn)行安裝，保障橫梁結(jié)構(gòu)；對模板高程進(jìn)行測量時(shí)，以設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，對其進(jìn)行調(diào)整，合格后再對墩頂?shù)啄：椭ёM(jìn)行鋪設(shè)和安裝；對腹板和底板的鋼筋進(jìn)行綁扎，待安裝完內(nèi)膜后，再對頂板的鋼筋進(jìn)行綁扎；按從前到后的順序?qū)ο淞旱幕炷吝M(jìn)行澆筑。完成澆筑混凝土后，應(yīng)確保其滿足張拉強(qiáng)度要求，隨后拆除內(nèi)模處的撐桿。拆除結(jié)束后，則需要對預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉處理，并對軌道進(jìn)行鋪設(shè)。外模架脫模后，再對主支腿進(jìn)行調(diào)整，使其能夠作用在軌道上。與此同時(shí)，為防止其出現(xiàn)橫向移動(dòng)，還應(yīng)對外模系統(tǒng)進(jìn)行開挖。

3.4 真空壓漿

技術(shù)人員應(yīng)對管道壓漿時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在最后一次張拉的48h內(nèi)完成壓漿。在壓漿時(shí)，采用真空輔助灌漿法進(jìn)行施工，在對漿體進(jìn)行拌制時(shí)，應(yīng)該將適量的阻銹劑和減水劑摻入其中。

3.4.1 漿液要求

在選擇壓漿水泥時(shí)，應(yīng)以梁體施工材料標(biāo)準(zhǔn)為參照，確保兩者的一致性，拌制完成后的漿液水膠比應(yīng)不超過0.34，且漿液應(yīng)具備無收縮、流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在拌制完成后的5h 內(nèi)，其泌水率應(yīng)不超過0.1%，且拌制后24h內(nèi)漿體應(yīng)被完全吸收。漿液的性能與溫度有很大的關(guān)系，在進(jìn)行壓漿和攪拌時(shí)，應(yīng)確保溫度不大于35℃。在溫度較低的冬季進(jìn)行施工時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)采取相應(yīng)的保溫措施，通常采取添加防凍劑的方式進(jìn)行處理。為了使性能達(dá)到要求，漿液的初凝時(shí)間應(yīng)不小于4h，終凝時(shí)間應(yīng)不超過24h，密度應(yīng)不小于2.0g/cm3，膨脹率應(yīng)小于3%，28d時(shí)抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于50MPa。

3.4.2 壓漿要求

使用真空輔助壓漿工藝進(jìn)行壓漿施工。在施工前，施工人員應(yīng)對孔道進(jìn)行真空處理，使其達(dá)到-0.10～-0.06MPa 的要求。所生產(chǎn)水泥漿的均勻性應(yīng)符合要求，在拌制時(shí)應(yīng)遵循先摻水后摻水泥的順序，并在壓漿罐中倒入水泥漿，使用2.5cm×2.5cm 過濾網(wǎng)對其進(jìn)行過濾。為了確保水泥漿的性能，應(yīng)隨拌隨用。在孔道壓漿過程中，應(yīng)確保其連續(xù)性，通常將三通接頭放置在出漿口，使其壓力值達(dá)到要求。與此同時(shí)，施工人員還應(yīng)將壓漿壓力控制在0.60MPa內(nèi)。

3.4.3 拌漿

在攪拌之前，應(yīng)將水加入攪拌機(jī)中，并進(jìn)行空轉(zhuǎn)，使機(jī)械內(nèi)壁濕潤度達(dá)到要求后，便可將積水排出。以配比要求為依據(jù)對水進(jìn)行稱量，并加入攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加水泥，使其混合充分后再將外加劑加入其中，繼續(xù)攪拌5～15min，得到施工所需混合料，并實(shí)施泵送。

3.4.4 灌漿

打開真空泵，使其負(fù)壓達(dá)到0.08MPa 左右，將閥門打開，并啟用灌漿泵進(jìn)行灌漿。當(dāng)漿液到達(dá)三通接頭時(shí)，應(yīng)關(guān)閉真空泵和負(fù)壓容器的閥門，并將排漿閥門打開。為了控制灌漿質(zhì)量，透明高壓管應(yīng)不小于10m。

4 移動(dòng)模架施工質(zhì)量控制措施

4.1 首跨懸臂端撓度控制

由于首跨澆筑的混凝土箱梁尚未構(gòu)成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，在自重及首次預(yù)應(yīng)力施加后，懸臂端產(chǎn)生一個(gè)較大的變形，第二跨施工時(shí)必須考慮這一因素，在受力允許情況下，第一跨懸臂端集中力需全部施加上去（等于后支點(diǎn)支反力的總和），否則有可能影響橋面鋪裝層的厚度。在澆筑完兩跨后，懸臂端的撓度將會明顯變小，其值不到首跨的0.5倍。

4.2 懸臂端施工集中力控制

為保證懸臂端新舊混凝土接縫平順，需使模架在箱梁混凝土懸臂端處的變形接近0。由于混凝土箱梁剛度較大，集中力引起的變形非常小，只有將后支點(diǎn)反力全部施加上才能保證該處變形最小，但全部施加對齡期較短的混凝土箱梁裂紋有一定影響，集中力一般不能全部施加，通常在移動(dòng)模架底模板施加一個(gè)較小的力即可實(shí)現(xiàn)接縫平順問題（底模板剛度比較?。?/p>

4.3 混凝土箱梁頂板裂縫控制

由于溫差較大、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等原因，箱梁混凝土頂面會產(chǎn)生裂縫，這屬于表面水分蒸發(fā)及混凝土凝固過程中因收縮而產(chǎn)生的裂縫。防止裂縫產(chǎn)生的措施如下：高溫季節(jié)注意采取緩凝措施，避免水分劇烈蒸發(fā)，及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。在第一次收槳后采用高壓噴霧養(yǎng)護(hù)，在表面接近初凝后再次進(jìn)行二次收漿，然后覆蓋纖維類布匹使其緊貼混凝土表面，這樣使表層混凝土收縮時(shí)受到約束，同時(shí)又可起到保持水分的作用，覆蓋后要經(jīng)常保持混凝土濕潤。選擇合理的澆筑時(shí)間，盡量在晚上進(jìn)行施工。熱天澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)降低水溫拌制，合理使用減水劑，延長緩凝時(shí)間，加強(qiáng)振搗以減少水化熱。

4.4 施工工期控制

從施工總工期控制角度考慮，施工周期越短越好，但從混凝土彈性模量與施工周期關(guān)系考慮，施工周期控制在12d以上較為合理。施工周期越短，混凝土彈性模量就越小，預(yù)應(yīng)力張拉引起的變形就越大，特別是首跨施工混凝土梁尚未構(gòu)成連續(xù)梁，懸臂端張拉后變形更為明顯。

5 結(jié)語

在對高速公路橋梁進(jìn)行施工時(shí)，由于其難度較大，因此施工單位應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格選擇，并嚴(yán)格控制各個(gè)施工環(huán)節(jié)。采用移動(dòng)模架進(jìn)行施工，可以提高施工效率，為同類高速公路橋梁施工提供參考。