李曉明

（中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司,陜西 西安 710038）

0 引言

大跨度連續(xù)梁工程建設(shè)越來(lái)越多，質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)化施工、安全文明施工及各地環(huán)保要求也隨之提高，必然會(huì)產(chǎn)生許多新的工程技術(shù)問(wèn)題，面臨許多新的挑戰(zhàn)。湖杭鐵路淥渚江特大橋（60+100+60）m連續(xù)梁位于杭州市富陽(yáng)區(qū)淥渚江航道新浦大橋上游115 m處（規(guī)劃Ⅳ級(jí)），100 m主跨上跨淥渚江航道，一側(cè)邊跨上跨S23省道，該文以該展開(kāi)工程為工程載體，展開(kāi)0#段無(wú)焊接托架技術(shù)研究、0#段斜向振搗技術(shù)研究、連續(xù)梁智能噴淋養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)研究。

1 淥渚江特大橋地質(zhì)條件介紹

1.1 地形、地貌

該橋位于浙江省杭州市富陽(yáng)區(qū)境內(nèi)，橋址處為沖湖（海）積平原地區(qū)，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，由東向西微傾，高程在5～15 m之間，交通較便利，多辟為農(nóng)川。主要跨越控制點(diǎn)有柴蔣線、淥渚江、S23省道。

1.2 水文、氣候

地表水系主要為淥渚江，受大氣降水以及上游支流、地表水體和地下水補(bǔ)給，流量和水位變動(dòng)大，受季節(jié)或降雨影響顯著。第四系孔隙潛水主要存在于砂層和細(xì)圓礫土層，主要由大氣降雨和地表水滲入補(bǔ)給，流量和水位變動(dòng)大，受季節(jié)或降水影響顯著。該次勘察測(cè)量穩(wěn)定水位標(biāo)高為0.2～9.6 m，橋址區(qū)地下水埋深6.05～23.03 m。基巖裂隙水主要賦存于基巖強(qiáng)～弱風(fēng)化層節(jié)理裂隙中，該類地下水不豐富。

1.3 地層巖性

橋址處為沖湖（海）積平原地區(qū)，地勢(shì)平坦開(kāi)闊。廣泛分布有（1）5-1粉土及（1）7-1細(xì)砂層、軟塑狀粉質(zhì)黏土以及流塑態(tài)淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、厚度較大的軟弱土層（1）1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土。

2 淥渚江特大橋設(shè)計(jì)概況

淥渚江特大橋（60+100+60）m連續(xù)梁位于杭州市富陽(yáng)區(qū)淥渚江航道新浦大橋上游115 m處（規(guī)劃Ⅳ級(jí)），100 m主跨上跨淥渚江航道，一側(cè)邊跨上跨S23省道，設(shè)計(jì)車速350 km/h，線間距5 m，最大縱坡4.99‰。該航段設(shè)計(jì)最高通航水位12.13 m（85國(guó)家高程），設(shè)計(jì)最低通航水位3.11 m，通航孔主跨采用100 m連續(xù)梁橋，橋梁軸線法線與水流方向最大偏角27°，通航孔通航凈寬范圍內(nèi)梁底標(biāo)高最低點(diǎn)為26.88 m，通航凈高14.75 m，單孔雙向布置通航孔通航凈寬大于55 m，一跨過(guò)河。

3 0#段無(wú)焊接托架技術(shù)

3.1 托架設(shè)計(jì)概況

托架主承力由對(duì)稱的12個(gè)主三腳架，頂部用穿過(guò)墩身的6根?32精軋螺紋鋼組成。其上部自下而上有3層分配梁，分別為40H型鋼、雙拼22I鋼、16I鋼。0號(hào)段的托架中，除CF桿采用[14/Q235B槽鋼外，其余所有桿均采用2I28b/Q235B工字鋼組焊。分配梁采用雙拼I22b工字鋼，最大間距為75 cm，上部三腳架采用20槽鋼焊接而成。

分配梁上為和0#段梁底曲線角度相同的縱向三腳架，三腳架使用20［鋼連接，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，底模鋪設(shè)在縱向三腳架上。

對(duì)托架分配梁承載力、托架承載力和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，滿足施工使用需求。

3.2 0#段無(wú)焊接托架施工

3.2.1 墩身牛腿盒子預(yù)埋件安裝

施工時(shí)，首先安裝墩身預(yù)埋鐵盒，墩身鐵盒上層頂面應(yīng)低于墩身頂面40 cm，安裝牢固；下層鐵盒應(yīng)與上層鐵盒位置垂直；施工墩身時(shí)預(yù)埋主角架的支撐盒子，盒子尺寸需根據(jù)三腳架角度及桿件尺寸確定，保證安裝時(shí)能夠順利放入。

盒子的位置根據(jù)三腳架布置預(yù)埋準(zhǔn)確。預(yù)埋鐵盒的位置控制：利用鋼筋制作固定支架，支架定位在墩身鋼筋上，并與其焊接牢固，以防止?jié)仓r(shí)發(fā)生移位，澆筑前盒子內(nèi)填滿土工布或打泡沫膠（注意焊接防火）。

3.2.2 墩頂對(duì)拉桿預(yù)埋件安裝

上層鐵盒之間安裝精軋螺紋鋼孔道，孔道要保證順直，因托架制作過(guò)程中精軋鋼連接板存在誤差，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量同一托架的孔距，并編號(hào)與鐵盒一一對(duì)應(yīng)，確保后期精軋鋼穿入的準(zhǔn)確性。

墩頂預(yù)埋內(nèi)徑φ50 mm鋼管，作為φ32 mm精軋螺紋鋼筋孔道。預(yù)埋鋼管兩端穿入預(yù)埋鐵盒內(nèi)，管口填塞海綿，以防進(jìn)入水泥漿堵塞，預(yù)埋管要位置準(zhǔn)確，架立牢固、不得彎曲，以保證φ32精軋螺紋鋼筋安裝順利。

3.2.3 墩頂對(duì)拉桿安裝

在預(yù)留孔道中穿入Φ32精軋螺紋鋼，兩側(cè)預(yù)留足夠長(zhǎng)度后，旋入精軋螺母進(jìn)行固定；清理鐵盒內(nèi)雜物，確保托架順利插入。

3.2.4 托架安裝

同步安裝兩側(cè)托架，施工吊車和塔吊分別吊起兩側(cè)托架，將其牛腿插入預(yù)埋鐵盒內(nèi)，牛腿與預(yù)埋鐵盒之間縫隙使用不同型號(hào)鋼板填塞嚴(yán)實(shí)。

頂部使用φ32精軋螺紋鋼對(duì)拉兩側(cè)托架，精軋螺紋鋼使用雙螺母錨固。安裝穩(wěn)固后將牛腿盒子封模灌漿以增加牛腿與墩身的連接穩(wěn)定性。

3.2.5 分配梁底模安裝

安裝分配梁及底模，進(jìn)行支架預(yù)壓。

托架、模板拼裝到位后，模擬支架受力情況進(jìn)行支架超載預(yù)壓，采用分級(jí)加載、分級(jí)觀測(cè)、分級(jí)卸載方法，加載分級(jí)為：60%—100%—120%，每加載（卸載）一級(jí)，待變形基本穩(wěn)定及時(shí)進(jìn)行變形觀測(cè)，消除支架和模板非彈性變形，確定彈性變形量，并結(jié)合最后一次懸臂澆筑節(jié)段的標(biāo)高及設(shè)計(jì)標(biāo)高，確定現(xiàn)澆段底模高程，保證懸澆段、合龍段和現(xiàn)澆段標(biāo)高順接，支架預(yù)壓采用混凝土預(yù)制塊壓重。

（1）荷載取值。0#塊預(yù)壓按臨時(shí)固結(jié)墩外側(cè)至前端斷面單邊長(zhǎng)5 m，臨時(shí)固結(jié)沿線路方向最大外緣間距為4 m，荷載取值為417.27 t。

（2）測(cè)點(diǎn)布置。在底模頂設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)底模系統(tǒng)的變形。橫斷面布置5個(gè)測(cè)點(diǎn)，縱橋向出墩身間距400 cm布置4排變形觀測(cè)點(diǎn)。加載卸載前后的頂面高差作為支架的彈性變形，底模板標(biāo)高綜合考慮彈性變形（預(yù)留沉降量）進(jìn)行調(diào)整，確保梁體線形美觀。

4 0#段斜向振搗技術(shù)

4.1 原理要點(diǎn)

（1）考慮鋼筋碰撞、結(jié)構(gòu)尺寸形狀等對(duì)鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行微調(diào)，保證管道順利通達(dá)振搗部位。

（2）開(kāi)窗部位設(shè)在箱梁內(nèi)腔斜倒角，側(cè)模有加寬的，加寬上傾角處也可加設(shè)天窗。

（3）根據(jù)混凝土澆筑順序和流向確定預(yù)埋管道位置。

4.2 方案實(shí)施情況

4.2.1 技術(shù)要點(diǎn)

（1）確定支座鋼筋網(wǎng)片加密區(qū)。依據(jù)BIM分析的數(shù)據(jù)確定鋼筋的密集區(qū)。

（2）確定模板開(kāi)窗參數(shù)。綜合考慮振搗棒有效作用范圍和混凝土流動(dòng)性能，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)確定模板的開(kāi)窗區(qū)域。

（3）模板開(kāi)窗。根據(jù)事先選定的開(kāi)窗位置，在模板安裝時(shí)進(jìn)行預(yù)留，如預(yù)留存在困難可在模板安裝完成后切割開(kāi)窗。

（4）振搗棒通道預(yù)置。在鋼筋綁扎過(guò)程中，預(yù)留振搗棒位置，后用直徑70 mm的鋼管作為振搗棒通道。

（5）內(nèi)側(cè)窗口開(kāi)設(shè)。在箱梁橫隔板內(nèi)腔斜倒角處開(kāi)設(shè)窗口，對(duì)于外側(cè)加寬區(qū)，單側(cè)側(cè)模傾角處開(kāi)設(shè)窗口，窗口尺寸30 cm×30 cm。

4.2.2 0#段斜向振搗施工

（1）振搗要點(diǎn)。橫隔板混凝土主要采用預(yù)留振搗通道插入式振搗器進(jìn)行振搗，其他采取直接振搗。

1）混凝土由混凝土攪拌站集中拌制運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)。

2）混凝土采用混凝土罐車運(yùn)送至墩位處，再由車載泵機(jī)泵送至梁頂[1]。

3）0#塊澆筑要制定比較詳細(xì)的澆筑計(jì)劃，精心組織安排，施工中要保證混凝土澆筑質(zhì)量，應(yīng)連續(xù)澆筑，不得中斷。

4）混凝土的澆筑順序是先底板、再腹板及隔墻、最后澆筑頂板。底板腹板及隔墻按每30 cm一層分層澆筑。

頂板采用斜向分層澆筑。每層混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)從兩端懸臂端開(kāi)始澆筑，至墩中心處合攏，盡量避免懸臂端下?lián)蠈?duì)跨中混凝土產(chǎn)生影響。

5）底板分2～3層澆筑，從兩側(cè)向中間澆筑，以防止?jié)仓拱鍟r(shí)底板翻漿。

6）混凝土澆筑前要嚴(yán)格劃分責(zé)任區(qū)，明確振搗區(qū)域，詳細(xì)分工，落實(shí)到人。

7）振搗時(shí)振搗棒移動(dòng)距離不得大于振搗棒作用半徑的1.5倍，一般移動(dòng)40 cm，且振搗棒必須插入下層已振搗混凝土10 cm以上。混凝土振搗時(shí)振搗棒要快插慢拔，一般振搗20 s左右，鋼筋密集處適當(dāng)加振，不應(yīng)漏振亦不應(yīng)過(guò)振，以混凝土表面平坦，不再冒氣泡為止。

8）振搗時(shí)嚴(yán)禁振搗棒振動(dòng)預(yù)應(yīng)力管道、模板或其他預(yù)埋件。

（2）支座上部鋼筋密集區(qū)。在支座上部鋼筋密集區(qū)正上方頂板位置，通過(guò)預(yù)留的振搗通道深入至支座上方約30 cm進(jìn)行振搗，并且在外側(cè)加寬倒角處開(kāi)設(shè)窗口插入斜向管道輔助振搗。

（3）橫隔板區(qū)。橫隔板按照位置不同劃分為4個(gè)振搗區(qū)域，6個(gè)振搗區(qū)段，如圖1所示。

圖1 橫隔板的振搗區(qū)域及振搗區(qū)段

1）①號(hào)區(qū)域代表的是橫隔板過(guò)人孔正下方的區(qū)域，在澆筑混凝土?xí)r將振搗器從過(guò)人孔底板預(yù)留的振搗孔垂直插入進(jìn)行振搗。

2）②號(hào)區(qū)域?yàn)楦魤ο虏靠拷拱鍌?cè)的混凝土區(qū)域。振搗開(kāi)窗位于隔墻過(guò)人孔兩側(cè)下倒角處，窗口尺寸為30 cm×30 cm，在梁體中線布置，大小里程兩端對(duì)稱布置。在澆筑過(guò)程中將振搗器從開(kāi)設(shè)的窗口下放進(jìn)行振搗。

3）③號(hào)區(qū)域?yàn)闄M隔板過(guò)人孔兩側(cè)的混凝土區(qū)域，在澆筑過(guò)程中通過(guò)在過(guò)人孔側(cè)壁模板開(kāi)設(shè)的輔助振搗窗口放入振搗器進(jìn)行振搗。輔助窗口在過(guò)人孔側(cè)模板上設(shè)置，每側(cè)開(kāi)設(shè)2個(gè)，同側(cè)窗口對(duì)稱過(guò)人孔縱軸線布置，兩個(gè)窗口凈距80 cm，窗口尺寸30 cm×30 cm。

4）④號(hào)區(qū)域?yàn)闄M隔板過(guò)人孔以上的區(qū)域，在澆筑過(guò)程中將振搗器從對(duì)應(yīng)梁體頂板上位置垂直下放進(jìn)行振搗。

（4）腹板、底板、頂板區(qū)。底板澆筑用振搗棒振動(dòng)引流，振點(diǎn)均勻分布。將振搗時(shí)間控制在20～30 s之間，倒角處適當(dāng)加振。腹板澆筑時(shí)每側(cè)用兩個(gè)振搗棒排隊(duì)前進(jìn)振搗，前面的振搗棒深插快拔帶動(dòng)混凝土下落，以防混凝土卡在腹板，造成孔洞。后面的振搗棒快插慢拔進(jìn)行細(xì)振，以防離析和振搗不密實(shí)。振搗棒前進(jìn)步距為40 cm左右，左右側(cè)對(duì)稱同步澆筑、振搗。振搗時(shí)需注意盡量避免振搗棒碰撞到鋼筋及其他預(yù)埋件。澆筑梁體頂板時(shí)，首先需采用振搗棒進(jìn)行搗固，然后進(jìn)行人工收面，最后進(jìn)行抹面，注意澆筑、振搗、收面要流水線進(jìn)行，以防混凝土初凝過(guò)快時(shí)收面困難。

5 連續(xù)梁智能噴淋養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

5.1 說(shuō)明

在連續(xù)梁施工中，連續(xù)梁箱外部分養(yǎng)護(hù)一直是一個(gè)難題，因掛籃施工的特殊性，帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)間最多不超過(guò)6天，且后續(xù)人員無(wú)法到達(dá)該區(qū)域，常規(guī)做法為在掛籃走行時(shí)噴灑養(yǎng)護(hù)劑，但在高熱地區(qū)并不能起到明顯作用，外部開(kāi)裂時(shí)有發(fā)生。為解決這一難題，采用增壓泵系統(tǒng)，沿掛籃后側(cè)模板布設(shè)可調(diào)節(jié)噴頭，解決了連續(xù)梁養(yǎng)護(hù)難的問(wèn)題[2]。

5.2 方案實(shí)施情況

養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)主要由GDL型立式多級(jí)泵、異步電動(dòng)機(jī)、增加器、管道、養(yǎng)護(hù)用水桶、可調(diào)節(jié)噴嘴等構(gòu)成。

增加泵外接供水管，供水管分別延伸至左右兩端，供水管與掛籃門架處分水管連接，第一分水管沿掛籃外模后部延伸至右翼緣板、右腹板外側(cè)面、底板、左腹板外側(cè)面、左翼緣板，形成環(huán)形養(yǎng)護(hù)通道；第二分水管與通過(guò)連續(xù)梁頂面的泄水孔延伸至箱梁內(nèi)腔并與內(nèi)膜吊架上的噴淋架連接，形成對(duì)箱梁內(nèi)腔養(yǎng)護(hù)處理的養(yǎng)護(hù)管路。

分水管上固定連接進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的噴灑噴頭，噴頭朝向需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理的翼緣板、腹板、底板以及箱梁內(nèi)腔。噴頭采用360°可調(diào)節(jié)噴頭，噴灑直徑為4 m，所有管路均可通過(guò)掛籃的作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行檢修。

水泵處設(shè)有控制供水的計(jì)時(shí)繼電器，對(duì)計(jì)時(shí)繼電器的開(kāi)啟關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，依據(jù)設(shè)定白天每隔一個(gè)小時(shí)噴灑一次，每次噴灑1 min，夜晚每隔兩個(gè)小時(shí)噴灑一次，每次噴灑1 min；如天氣較為炎熱，可增加其噴灑間隔及時(shí)長(zhǎng)[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)0#段無(wú)焊接托架的研究，優(yōu)化常規(guī)托架施工中的托架焊接困難、施工周期長(zhǎng)、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題，在施工中，托架安裝僅1天即完成安裝，托架驗(yàn)收時(shí)無(wú)焊縫檢測(cè)，大大節(jié)約了工期，為淥渚江特大橋連續(xù)梁施工按期合攏提供了有力保障。

0號(hào)梁段混凝土采用斜向管道振搗的技術(shù)進(jìn)行施工，利用0號(hào)梁段外側(cè)加寬處的天窗和橫隔板過(guò)人孔的開(kāi)窗、支座上方與腹板內(nèi)預(yù)留的下料串筒及預(yù)設(shè)振搗器進(jìn)行支座上方混凝土的澆筑和振搗。施工完成后經(jīng)無(wú)損檢測(cè)支座處及上方混凝土的密實(shí)，降低操作難度，提高澆筑效率，保證了施工質(zhì)量。

通過(guò)連續(xù)梁智能噴淋養(yǎng)護(hù)技術(shù)工藝研究，解決了連續(xù)梁掛籃走行后的外側(cè)梁面養(yǎng)護(hù)難問(wèn)題，同時(shí)也解決了在施工中，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)的問(wèn)題，每日可減少養(yǎng)護(hù)人工2人，提高了經(jīng)濟(jì)效益。