楊文志

（中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司，北京 101300）

0 引言

在高速鐵路橋梁非常規(guī)跨度建設(shè)中，懸臂澆筑連續(xù)梁得到了廣泛的應(yīng)用[1]。該型橋梁的多道工序，比如模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等，都需要借助掛籃這一輔助設(shè)備來(lái)完成。一段橋梁的工序施工完成后，掛籃移動(dòng)行走至下一道施工工序所在的位置，采用同樣的流程順序開(kāi)展工程建設(shè)，直至橋梁整體結(jié)構(gòu)全部搭建完成[2]。這種橋梁具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)實(shí)施工藝簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[3]。

關(guān)于懸臂澆筑連續(xù)梁的建設(shè)工藝，不僅在很多高速鐵路工程非常規(guī)跨度橋梁建設(shè)項(xiàng)目中被積極拓展，很多學(xué)者也據(jù)此開(kāi)展了卓有成效的理論研究。李輝等學(xué)者研究了懸臂澆筑連續(xù)梁的施工技術(shù)方案，指出進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)降低中支點(diǎn)正截面抗裂應(yīng)力儲(chǔ)備可以提升正截面法向壓應(yīng)力，從而提高橋梁整體穩(wěn)定性[4]；王海宇結(jié)合工程實(shí)例研究了重力灌漿技術(shù)在懸臂澆筑施工中的應(yīng)用方法，并提出了施工質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5]；吳建強(qiáng)等學(xué)者以包頭-銀川鐵路惠農(nóng)-銀川段連續(xù)梁為例，研究了高速鐵路懸臂澆筑連續(xù)梁的施工質(zhì)量控制措施[6]；李智在研究連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工方法的基礎(chǔ)上，分析了多種因素如橋梁結(jié)構(gòu)分布、混凝土彈性模量以及張拉力等對(duì)橋梁建設(shè)質(zhì)量的影響[7]。綜合分析這些學(xué)者的研究成果可以看出，當(dāng)前懸臂澆筑連續(xù)梁施工工藝較為成熟。在此基礎(chǔ)上，本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)項(xiàng)目所在地的地質(zhì)水文特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，圍繞施工中的建設(shè)重點(diǎn)，提出相應(yīng)的施工技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)量控制措施。

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目基本情況

本文選擇新建福州至廈門(mén)鐵路工程建設(shè)項(xiàng)目中的萩蘆溪特大橋作為研究對(duì)象。

北起福州市，經(jīng)莆田市、泉州市，南至廈門(mén)市、漳州市，新建的福廈鐵路位于福建省沿海地區(qū)。線路北端與合福鐵路、溫福鐵路相連，南端與廈深鐵路、龍廈鐵路相連，與東南沿海鐵路福廈段共線，既可構(gòu)筑京福廈高鐵客運(yùn)大通道，也是東南沿海鐵路客運(yùn)大通道的重要組成部分，是京福廈高鐵的重要組成部分。其中，萩蘆溪特大橋位于福建省莆田市境內(nèi)，起訖里程為DK065+623.510～DK066+611.070，萩蘆溪特大橋在DK66+129.5處上跨湄渝高速，設(shè)計(jì)凈空5.5m；在DK65+837.2處上跨水泥路，設(shè)計(jì)凈空4.5m；在DK66+362.7 處上跨水泥路，設(shè)計(jì)凈空4.5m；在DK66+200～DK66+310處跨越萩蘆溪。

萩蘆溪特大橋包含橋梁下部、橋面系、橋梁附屬設(shè)施及大型臨時(shí)設(shè)施等，共27 個(gè)墩臺(tái)，采用21-32m 簡(jiǎn)支梁+1-（60+100+60）m連續(xù)梁+2-32m簡(jiǎn)支梁。該墩臺(tái)基座為Ф1.0m、Ф1.25m、Ф2.0m鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)8.5～39.5m不等，共275根；橋臺(tái)為長(zhǎng)方形，5～20號(hào)橋墩為圓端形中空橋墩，其余為圓端形實(shí)體墩，高為8.35～28.85m。采用掛籃懸臂澆筑法進(jìn)行橋梁施工建設(shè)。

1.2 地質(zhì)水文特點(diǎn)

萩蘆溪特大橋橋址屬閩東山地及沿海島嶼地貌。東部地面標(biāo)高0～50m，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，水網(wǎng)密布，有萩蘆溪串行其中。各巖土層為第四系人工填土、第四系全新統(tǒng)沖海基層和第四系殘坡基層，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)且容易受到地表水的沖擊影響。地下水以松散巖層孔隙潛水為主，含有少量基巖裂隙水，分布于沿海平原和沖海積砂、礫石層河流階地區(qū)的地下水，主要為疏松巖層的孔隙水、孔隙潛水或壓力水，55%水量相對(duì)豐富，由大氣降水和地表水補(bǔ)給。此外，該橋梁建設(shè)所在地雨量較充沛，年平均降水量1436mm，4～9月為雨季，降雨量占全年雨量的80%，且臺(tái)風(fēng)多發(fā)。

1.3 施工難點(diǎn)

綜合萩蘆溪特大橋所處的地理環(huán)境和工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，可以看出該橋梁建設(shè)過(guò)程中面臨以下施工難點(diǎn)。

（1）新建福廈鐵路為設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h，屬高速鐵路，建設(shè)過(guò)程中對(duì)軌下橋梁平順度要求高。因此，在建設(shè)萩蘆溪特大橋過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注連續(xù)梁橋施工線性控制，如控制不好易造成階段銜接不平順，影響橋梁美觀和高速鐵路行車穩(wěn)定性。

（2）萩蘆溪特大橋最高墩28m，空心墩施工難度大，在DK66+129.5 處上跨湄渝高速，現(xiàn)澆梁施工難度大，在DK66+200～DK66+310處跨越萩蘆溪，掛籃懸臂澆筑施工時(shí)，受季風(fēng)影響較大，橋梁的施工安全要求高。此外，該橋梁建設(shè)規(guī)劃工期較短，不足一年時(shí)間，增加了施工組織的難度。

2 橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工序安排

為了在較短工期內(nèi)合理組織萩蘆溪特大橋建設(shè)施工，按照平行流水作業(yè)法開(kāi)展施工作業(yè)。綜合考慮該橋梁所處的自然地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，在施工中重點(diǎn)控制連續(xù)梁施工后的沉降，荻蘆溪特大橋所在工程段的總體工序見(jiàn)圖1所示。

圖1 萩蘆溪特大橋所在工程段總體工序

在總體工序安排的基礎(chǔ)上，將萩蘆溪特大橋的施工分為下部結(jié)構(gòu)工程和連續(xù)梁施工兩部分。其中，下部結(jié)構(gòu)工程施工的實(shí)施以橋架順序?yàn)橹鞣侄谓M織、流水作業(yè)，工序安排如圖2所示。

圖2 萩蘆溪特大橋下部結(jié)構(gòu)工程工序安排

連續(xù)梁施工較復(fù)雜，施工質(zhì)量控制點(diǎn)多，工序安排如圖3所示。

圖3 萩蘆溪特大橋連續(xù)梁施工工序

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

在萩蘆溪特大橋施工中，確定0#塊、懸澆梁塊段、合攏段施工及鋼筋處理等工序?yàn)殛P(guān)鍵工序，采用以下關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行施工。

2.2.1 墩梁臨時(shí)固結(jié)

墩梁固結(jié)過(guò)程中，需要將鋼筋插入預(yù)留的墩頂，確保梁部的錨固長(zhǎng)度在施工技術(shù)方案規(guī)定的限度內(nèi)（本項(xiàng)目中規(guī)定≤1m）。為了便于拆卸，臨時(shí)支座采用標(biāo)號(hào)為C50的砼制作。

2.2.2 托架安裝

托架采用現(xiàn)場(chǎng)拼裝的方式，然后利用起吊機(jī)安裝至預(yù)定位置，同時(shí)反復(fù)調(diào)整水平度，方便技術(shù)人員進(jìn)行后續(xù)施工。

2.2.3 0#塊施工

采用托架方式施工的墩頂現(xiàn)澆段，即為0#塊。0#塊托架采用鋼管拼接設(shè)計(jì)。首先進(jìn)行地基處理，夯實(shí)地基并檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度后，進(jìn)行支架搭設(shè)與底模安裝。底模按梁底形狀分塊設(shè)計(jì)，便于吊模及拆模。之后，進(jìn)行底模拱度調(diào)整，開(kāi)展支架預(yù)壓，并調(diào)整底模平整度與高度。支架預(yù)壓時(shí)加載的載荷應(yīng)該與底模變形量的預(yù)估值相匹配。底模調(diào)整到位后，再進(jìn)行底模、腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、內(nèi)模和頂板鋼筋的安裝工作。安裝到位后，再進(jìn)行澆筑和維修混凝土，用壓漿和封錨進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。最后拆除支架，完成0#塊施工工序。

2.2.4 掛籃施工

（1）掛籃選擇。掛籃選擇穩(wěn)固的菱形結(jié)構(gòu)，采用簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由五大部分組成：主體桁架，行走與錨固系統(tǒng)，吊帶系統(tǒng)，底部平臺(tái)系統(tǒng)，模板系統(tǒng)，掛籃應(yīng)具有較大的承載能力。

（2）掛籃變形控制。掛籃的各部件運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后，在0#梁端頂面進(jìn)行拼裝，完成后用于懸澆梁塊段施工。掛籃在拼裝時(shí)可能存在非完整性變形，影響到后續(xù)使用中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。為此，需要對(duì)掛籃的結(jié)構(gòu)形變進(jìn)行測(cè)量，利用均勻載荷進(jìn)行預(yù)壓，消除非彈性結(jié)構(gòu)形變，之后進(jìn)行預(yù)拱度計(jì)算，確保掛籃整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固且不會(huì)產(chǎn)生影響安全使用的形變。

2.2.5 懸澆梁塊段施工

（1）模板施工。0#梁端支架和模板拆除之后，進(jìn)行懸澆梁塊段工序施工。施工前，需要進(jìn)行模板安裝。隔墻模板及腹板內(nèi)模板采用現(xiàn)場(chǎng)拼裝方式，拼裝完成后開(kāi)展載荷預(yù)壓，一方面完成模板的緊固，另一方面試驗(yàn)與掛籃的匹配性，獲得符合施工技術(shù)方案要求的掛籃撓度形變控制量，確保掛籃使用中的安全性。借助掛籃循環(huán)移位開(kāi)展懸澆梁塊段施工。掛籃經(jīng)靜載試驗(yàn)，達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求后，再移至第一懸掛式澆筑梁塊段，經(jīng)調(diào)整位置后固定好，進(jìn)行梁端模板安裝、預(yù)應(yīng)力管線安裝、鋼筋綁扎等工作。

（2）鋼筋安裝。鋼筋在現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型，在箱梁頂板、腹板內(nèi)的預(yù)埋波紋管埋置前進(jìn)行焊接。鋼筋綁扎過(guò)程中需要技術(shù)人員控制模板的平面位置及高程，確保相互之間沒(méi)有影響。鋼筋綁扎時(shí)，先進(jìn)行底板普通鋼筋綁扎及豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋梁底錨固端（包括墊板、錨固螺母及錨下螺旋筋）的安裝，再進(jìn)行腹板鋼筋的綁扎、豎向波紋管及預(yù)應(yīng)力鋼筋的安裝、腹板內(nèi)縱向波紋管的安裝，最后進(jìn)行頂板普通鋼筋的綁扎、頂板內(nèi)縱向波紋管的安裝、橫向鋼絞線及波紋管的安裝。

（3）混凝土澆筑。鋼筋綁扎完成后進(jìn)行混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)。連續(xù)箱梁塊的澆筑按照順序從1#塊開(kāi)始，均采用一次澆筑成型技術(shù)完成。澆筑時(shí)，箱梁塊模板要緊密結(jié)合前段梁段，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行接縫處理，對(duì)接縫部位要嚴(yán)防錯(cuò)臺(tái)、漏漿現(xiàn)象發(fā)生。預(yù)應(yīng)力筋張拉、管道壓漿、封錨前先進(jìn)行混凝土修復(fù)。這時(shí)，第一個(gè)懸澆梁塊段施工完成，移動(dòng)掛籃繼續(xù)重復(fù)施工。待全部懸澆梁塊段施工完成后，進(jìn)行合攏段施工。

（4）預(yù)應(yīng)力施工。預(yù)應(yīng)力施工按照縱向→豎向→橫向的順序進(jìn)行?？v向施工時(shí)，首先進(jìn)行鋼筋定位，之后將管道穿入膠管并保持能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，之后進(jìn)行混凝土澆筑。豎向施工時(shí)，中部利用定位鋼筋、頂面采用角鋼等方法進(jìn)行輔助，注意避免豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固端與墩身鋼筋位置發(fā)生干涉。橫向預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，鋼絞線采用先穿孔后安裝的方式輔助預(yù)應(yīng)力張拉。

（5）線控監(jiān)控。在施工時(shí)，需要注意對(duì)墩梁形變、掛籃形變、預(yù)應(yīng)力張拉數(shù)值、壓漿機(jī)壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注合攏段高度差。對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)將這些數(shù)據(jù)與施工技術(shù)方案規(guī)定的極限值進(jìn)行對(duì)比，研判施工質(zhì)量。一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)超標(biāo)的情況，及時(shí)叫停當(dāng)前工序，進(jìn)行復(fù)盤(pán)檢查，確保工程質(zhì)量始終在技術(shù)方案要求的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。

2.2.6 合攏段施工

在梁塊段懸掛式澆筑全部完成后開(kāi)始進(jìn)行合攏段施工。蘆溪特大橋在連續(xù)箱梁合攏施工時(shí)，邊跨合攏完成后再進(jìn)行中間跨合攏。圖4為邊跨合攏的施工工序。

圖4 萩蘆溪特大橋邊跨合攏施工工序

邊跨合攏時(shí)，邊跨掛籃后退，邊跨現(xiàn)澆段澆筑完成后，搭設(shè)支架，鋪好底模，預(yù)壓加載完成后，再安裝邊跨現(xiàn)澆段。完成預(yù)壓后，進(jìn)行鋼筋綁扎邊跨合攏段、預(yù)應(yīng)力管線安裝、合攏鎖止、加水等工作。卸載水箱配重與邊跨合攏段支承移位同步進(jìn)行，之后進(jìn)行邊跨合攏段預(yù)應(yīng)力張拉及固錨的澆筑。中段合攏段吊架安裝安排在邊跨合攏段支架拆除后進(jìn)行。反復(fù)進(jìn)行鋼筋綁扎、安裝預(yù)應(yīng)力管道、合攏鎖扣等施工，然后在澆筑中將罐體配重卸在跨合攏段的混凝土邊，在完成預(yù)應(yīng)力張拉和中跨合攏段錨固后，再將合攏吊架拆下，從而完成中間合攏段的施工。

3 橋梁施工質(zhì)量控制措施

3.1 連續(xù)梁幾何線性控制

產(chǎn)生幾何形變誤差的來(lái)源主要集中在合攏段施工。因此，為了消除幾何形變，需要對(duì)合攏段的線性形變進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置合理的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)合攏段的梁體進(jìn)行聯(lián)測(cè)，監(jiān)測(cè)懸臂立模高度，確保高差為零。在合攏時(shí)，需要測(cè)量施工現(xiàn)場(chǎng)的溫濕度，同時(shí)對(duì)梁體撓度值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，判斷溫濕度對(duì)撓度變化的影響，在合適的溫濕度環(huán)境下施工，消除撓度擾動(dòng)。

3.2 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制

開(kāi)展結(jié)構(gòu)應(yīng)力施工控制，需要對(duì)預(yù)應(yīng)力管道的暢通性做好監(jiān)測(cè)，同時(shí)采取措施保證管道暢通。管道接頭處用膠帶紙纏繞，再綁扎幾道鐵絲，加強(qiáng)接頭的嚴(yán)密性。在混凝土澆筑過(guò)程中，派專人用略小于波紋管直徑的通孔器通孔，使漏入管道內(nèi)的水泥漿在未凝固前被掏出或搟成薄層。

3.3 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制

為了增強(qiáng)連續(xù)梁施工時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在樁基施工時(shí)注意控制泥漿制備工藝，使入孔泥漿比重與地基結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，特別是需要使穿越砂層的泥漿比重偏大，這樣才能防止孔道坍塌。此外，還需要在鉆孔前埋設(shè)堅(jiān)固、防水的孔口護(hù)筒，防止周圍泥土擠壓使孔道變形，影響樁基埋設(shè)施工。在承臺(tái)施工時(shí)，需要基坑護(hù)壁鋼板樁的平面布置形狀盡量平直整齊，避免不規(guī)則的轉(zhuǎn)角，以便標(biāo)準(zhǔn)鋼板樁的利用和支撐設(shè)置。各周邊尺寸盡量符合板樁模數(shù)。

3.4 露筋問(wèn)題質(zhì)量控制

在橋梁工程施工中，露筋現(xiàn)象是常見(jiàn)的質(zhì)量通病。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生露筋現(xiàn)象的原因主要有以下幾方面：

（1）混凝土振搗時(shí)鋼筋墊塊移位，或由于墊塊太少，鋼筋緊貼模板，造成拆模后出現(xiàn)露筋現(xiàn)象；

（2）鋼筋混凝土構(gòu)件斷面小，鋼筋過(guò)密，使鋼筋密集處產(chǎn)生露筋；

（3）混凝土振搗時(shí)，振搗棒打在鋼筋上，將鋼筋振散移位，進(jìn)而造成鋼筋外露現(xiàn)象。

為了避免萩蘆溪特大橋施工中出現(xiàn)露筋問(wèn)題，在施工中重點(diǎn)做好以下技術(shù)預(yù)防措施：

（1）在做加強(qiáng)砼施工時(shí)，注意墊足墊塊，確保厚度，并做好固定；

（2）在進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，如遇鋼筋較密集情況出現(xiàn)，應(yīng)該選用尺寸合適的石子，避免石子太大卡在鋼筋上，一般混凝土澆灌時(shí)應(yīng)該采用細(xì)石混凝土；

（3）混凝土振搗時(shí)嚴(yán)禁震動(dòng)鋼筋，防止鋼筋變形和移位，可用帶刀片的振搗棒在鋼筋密集處進(jìn)行振搗。

4 結(jié)束語(yǔ)

在新建福州至廈門(mén)鐵路工程項(xiàng)目建設(shè)中，萩蘆溪特大橋結(jié)合所在地的地質(zhì)水文特點(diǎn)和工期安排，重點(diǎn)做好了部分關(guān)鍵工序的施工，同時(shí)也采用了相關(guān)質(zhì)量控制措施。通過(guò)以上方法的運(yùn)用，荻蘆溪特大橋順利竣工，各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)設(shè)計(jì)方案的要求。在試用期內(nèi)，荻蘆溪特大橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有效保障了多種大型車輛的通行，并沒(méi)有出現(xiàn)不良形變、結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、橋面裂縫等常見(jiàn)質(zhì)量通病。在后續(xù)研究中，需要拓展懸臂連續(xù)箱梁澆筑的施工工藝，通過(guò)技術(shù)的進(jìn)步，嚴(yán)格控制預(yù)埋件處理、預(yù)應(yīng)力張拉、混凝土施工等工藝的質(zhì)量，推動(dòng)建筑工藝水平的提高。