譚炳江

淺談?lì)A(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段施工控制

譚炳江

結(jié)合具體工程實(shí)例,對(duì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段施工控制進(jìn)行了介紹,分別闡述了合龍段臨時(shí)鎖定、澆筑溫度、標(biāo)高調(diào)整、張拉壓漿等方面的注意事項(xiàng),并對(duì)邊、中跨合龍段施工工序作了說(shuō)明,以期指導(dǎo)實(shí)踐。

連續(xù)剛構(gòu)橋,合龍段,注意事項(xiàng),施工工序

預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋的合龍段施工是整個(gè)施工過(guò)程的最后階段,也是難度最大,最關(guān)鍵的階段,因此合龍段的施工需要認(rèn)真組織施工計(jì)劃,提前做好施工準(zhǔn)備工作。現(xiàn)結(jié)合國(guó)家網(wǎng)包(頭)—茂(名)線高速公路陜西境安康—陜川界(毛壩)段上的一座特大型橋梁紫陽(yáng)漢江特大橋?qū)淆埗问┕た刂谱鲆韵路治觥?/p>

紫陽(yáng)漢江特大橋是安康—陜川界高速公路的重點(diǎn)控制性工程,

主橋中心樁號(hào) K248+535,橋梁全長(zhǎng) 2 106m,跨徑布置[4×30+7×(5×30)+4×30+(60+100+60)+2×30+(95+2×170+95)]m。主橋?yàn)樯钏A(chǔ)、雙薄壁高墩、大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋,引橋跨襄渝鐵路采用變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,其余采用預(yù)制梁板架設(shè)。

1 合龍段施工注意事項(xiàng)

1)合龍段采用勁性骨架進(jìn)行臨時(shí)約束鎖定,臨時(shí)鎖定按支撐方式可以分為如下 3種。

a.內(nèi)外剛性支撐法。這種鎖定措施是在箱梁頂板、底板表面預(yù)埋鋼板,用剛度較大的型鋼焊接或栓接在鋼板上,并在梁頂、底板中沿縱向設(shè)置內(nèi)剛性支撐,這樣通過(guò)內(nèi)外剛性支撐共同鎖定合龍段。

b.僅設(shè)內(nèi)(外)剛性支撐法。使用懸臂長(zhǎng)度不長(zhǎng),合龍時(shí)溫度較低,溫差較小,僅用內(nèi)(或外)剛性支撐就可以克服溫度變化產(chǎn)生的拉壓力的情況。

c.外(內(nèi))剛性支撐和張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束共同鎖定法。用剛性支撐抵抗合龍段混凝土升溫時(shí)產(chǎn)生的壓力,用預(yù)應(yīng)力鋼束抵抗降溫時(shí)產(chǎn)生的拉力。

根據(jù)紫陽(yáng)漢江特大橋的設(shè)計(jì)要求和當(dāng)?shù)貧夂虻奶攸c(diǎn),合龍段決定使用內(nèi)外剛性支撐法。

2)合龍段勁性骨架鎖定溫度和澆筑溫度確定。

連續(xù)多天對(duì)紫陽(yáng)當(dāng)?shù)貧鉁睾突炷翝仓蟮臏囟茸兓M(jìn)行跟蹤測(cè)量,將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析整理,繪制成溫度曲線,確定設(shè)計(jì)鎖定溫度為 15℃,實(shí)際合龍溫度將按照合龍前實(shí)測(cè)溫度報(bào)施工監(jiān)控和設(shè)計(jì)部門后最終確定,勁性骨架鎖定時(shí)間及澆筑混凝土安排在溫度變化相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行。

在實(shí)際施工中,合龍溫度應(yīng)盡量滿足設(shè)計(jì)要求,實(shí)際合龍溫度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)通過(guò)內(nèi)力調(diào)整使主梁達(dá)到設(shè)計(jì)合龍溫度,當(dāng)合龍溫度高于設(shè)計(jì)合龍溫度,由于恢復(fù)到設(shè)計(jì)合龍溫度是一個(gè)降溫過(guò)程,對(duì)主梁懸臂根部是負(fù)彎矩作用,對(duì)結(jié)構(gòu)受力不利,應(yīng)適當(dāng)采取頂開措施來(lái)調(diào)整結(jié)構(gòu)受力。當(dāng)合龍溫度低于設(shè)計(jì)溫度,由于恢復(fù)設(shè)計(jì)合龍溫度是一個(gè)升溫過(guò)程,對(duì)主梁懸臂根部是正彎矩,對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利,一般不作調(diào)整。

3)合龍前標(biāo)高調(diào)整應(yīng)注意以下問題。

由于主梁懸臂施工中標(biāo)高控制存在不可避免的施工誤差和預(yù)測(cè)誤差,因此,主梁合龍時(shí)兩合龍端存在標(biāo)高偏差(扣除縱坡影響),當(dāng)高差小于 1 cm時(shí),不做調(diào)整,當(dāng)高差大于 1 cm時(shí),必須通過(guò)臨時(shí)配重予以調(diào)整。臨時(shí)配重應(yīng)在待合龍的“T”結(jié)構(gòu)兩端對(duì)稱設(shè)置。臨時(shí)配重必須通過(guò)理論分析計(jì)算,充分考慮合龍后及運(yùn)營(yíng)階段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力(應(yīng)力)的影響,與主梁標(biāo)高偏差兼顧,不合理的配重設(shè)置導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力(應(yīng)力)不合理,可能導(dǎo)致箱梁薄弱處在運(yùn)營(yíng)階段混凝土開裂。因此,必須嚴(yán)格控制橋面不合理配重及合龍前拆除橋面的臨時(shí)荷載。

4)為保證混凝土澆筑的安全并使懸臂撓度始終保持穩(wěn)定,在合龍前,應(yīng)在各懸臂端附加與合龍段混凝土重量相同的平衡重,并隨著混凝土的澆筑分級(jí)卸除平衡重。結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,配重采用水箱平衡法,按照設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算所需重量,制作所需水箱的尺寸,澆筑混凝土前注入所需重量的水,澆筑過(guò)程中要嚴(yán)格控制混凝土的澆筑量和澆筑速度,并在澆筑混凝土的過(guò)程中分級(jí)抽掉水箱中的水,以平衡懸臂端的重量,使兩懸臂在澆筑混凝土及混凝土初期硬化過(guò)程中始終保持穩(wěn)定,同時(shí)懸臂撓度也得到控制。

5)鎖定過(guò)程：完成合龍段立模標(biāo)高,綁扎鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道,按要求設(shè)置平衡重,由于合龍段施工時(shí)已是 7月份,即使將施工時(shí)間安排在晚間 24：00以后,溫度仍然達(dá)不到設(shè)計(jì)的 15℃,在監(jiān)控單位和設(shè)計(jì)單位共同研究決定后,決定對(duì)合龍段采用頂推的方法克服因溫度高于設(shè)計(jì)溫度而造成的變形量,頂推采用千斤頂對(duì)稱頂推的方法,按照設(shè)計(jì)單位所計(jì)算的設(shè)計(jì)量緩慢對(duì)塊段進(jìn)行頂推,在滿足要求后焊死剛性桿及錨固桿之間的連接板,并同時(shí)用薄鋼板填實(shí)頂緊剛性桿與錨固桿之間的空隙。

6)在安裝好勁性支撐后,立即張拉合龍段臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束,張拉噸位應(yīng)根據(jù)實(shí)際張拉噸位及溫度計(jì)算,當(dāng)合龍時(shí)氣溫驟然變化時(shí),臨時(shí)張拉噸位要根據(jù)溫度應(yīng)力影響確定。

7)混凝土施工。在灌合龍段混凝土前幾天不斷濕潤(rùn)合龍段兩端交界面的混凝土。交界面的鑿毛要符合規(guī)范要求,嚴(yán)格控制。

混凝土的施工順序按先底板后腹板再頂板的順序進(jìn)行。底板混凝土從頂板上預(yù)留孔進(jìn)入?；炷恋臐仓r(shí)間應(yīng)選在一天中氣溫最低的時(shí)間進(jìn)行,澆筑完畢后氣溫開始回升,避免白天澆筑產(chǎn)生的收縮裂縫,混凝土的入模坍落度控制在180mm～200mm,混凝土的澆筑工作必須在初凝前完成,混凝土的初凝時(shí)間控制在3h左右。澆筑合龍段混凝土?xí)r,可將合龍段混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí),采用早強(qiáng)、高強(qiáng)、收縮少或微膨脹的水泥拌制的混凝土,以便及早達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度,及時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力鋼束,防止合龍段混凝土出現(xiàn)裂縫。

8)合龍段混凝土澆筑完成后,為防止溫度變化影響產(chǎn)生裂縫,必須加強(qiáng)養(yǎng)生,使混凝土在早期結(jié)硬過(guò)程中處于升溫受壓狀態(tài)。對(duì)合龍段混凝土進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù),合龍段左右各 2 m～3m范圍內(nèi)也應(yīng)一起灑水養(yǎng)護(hù),箱內(nèi)箱外均應(yīng)不間斷灑水,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 7 d。特別注意的是,合龍段混凝土澆筑后,需對(duì)該跨頂板采取隔熱措施,以免箱梁頂板與底板溫差變化大。合龍段混凝土收漿后,再予以覆蓋和灑水養(yǎng)生,如果混凝土面有模板覆蓋時(shí),在養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)使模板保持濕潤(rùn)。

9)張拉壓漿。待合龍段混凝土強(qiáng)度達(dá)到 90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)的 90%時(shí),對(duì)稱張拉合龍段的底板預(yù)應(yīng)力束,先長(zhǎng)束后短束,并安排專人觀測(cè)頂板、底板齒塊,看是否有裂縫等異常產(chǎn)生,如果有異常產(chǎn)生要立即上報(bào)。縱向預(yù)應(yīng)力束張拉完畢后,再依次張拉合龍段及直線段豎向、橫向預(yù)應(yīng)力束,最后補(bǔ)拉先期的頂板、底板臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束到位。張拉工作完成結(jié)束且不超過(guò)24 h后進(jìn)行壓漿工作,壓漿采用真空壓漿工藝。漿體采用設(shè)計(jì)要求的水灰比,并摻入適量的膨脹劑,漿體攪拌的同時(shí)進(jìn)行管道的抽真空作業(yè),當(dāng)抽真空達(dá)到 -0.06MPa～0.1MPa時(shí)進(jìn)行壓漿,壓漿滿后立即關(guān)閉管道閥門,同時(shí)壓力機(jī)在 0.5 MPa～0.7 MPa時(shí)持續(xù)時(shí)間不少于 2min。

2 邊、中跨合龍段施工工序

最后一個(gè)懸撓梁段預(yù)應(yīng)力鋼束張拉→拆除掛籃及橋上臨時(shí)荷載→砌筑配重水池并注滿水→設(shè)計(jì)合龍溫度時(shí)焊接勁性骨架→綁扎底板、腹板鋼筋、底板波紋管→綁扎頂板鋼筋、橫向波紋管→澆筑中跨合龍段混凝土→養(yǎng)生→中跨底板穿束、張拉。

3 結(jié)語(yǔ)

合龍段的施工雖然是整個(gè)施工過(guò)程中工序及操作最為復(fù)雜的部位,但是只要施工單位認(rèn)真組織,認(rèn)真研究分析施工中的可預(yù)見因素,針對(duì)不同的影響因素抓好施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié),同時(shí)還要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,精心組織,選擇合適的溫度進(jìn)行施工,結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn),就能保證合龍段施工的順利完成。

[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG F80/1-2004,公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]JTJ 076-95,公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程[S].

[4]李百林.淺談連續(xù)剛構(gòu)合龍段施工技術(shù)[J].山西建筑,2010,36(5)：234-235.

On construction control in joint sections of p restressed continuous rigid bridge

TAN Bing-jiang

By combining with the factual engineering examp les,the paper introduces the construction control at the joint sections of the p restressed continuous rigid bridges,illustrates the precautions from the temporary lock of joint sections,the grouting temperature,the adjustment of elevation height,and the tension grouting,and indicates the construction procedures for opposed edges and middle-span joint sections,so as to direct the practice.

continuous rigid bridge,joint bridge,precautions,construction p rocedure

U 445.4

B

1009-6825(2011)03-0178-02

2010-10-14

譚炳江(1982-),男,助理工程師,山東臨沂交通工程監(jiān)理咨詢中心,山東 臨沂 276000