安 文 明

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司,山西 太原 030012)

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晉蒙黃河特大橋連續(xù)梁0號(hào)塊澆筑施工技術(shù)

安 文 明

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司,山西 太原 030012)

通過分析晉蒙黃河橋的工程特點(diǎn)，從0號(hào)塊托架設(shè)計(jì)及加工、支架預(yù)壓、模板安裝、混凝土的澆筑等環(huán)節(jié)，闡述了該大橋0號(hào)塊的施工技術(shù)，并總結(jié)了0號(hào)塊施工澆筑的關(guān)鍵控制措施，確保了工程的質(zhì)量。

連續(xù)梁，0號(hào)塊，托架，混凝土，施工工藝

1 工程慨況

項(xiàng)目起點(diǎn)樁號(hào)K99+470接已建的山西省神河高速公路，止點(diǎn)樁號(hào)K104+335接內(nèi)蒙古自治區(qū)大龍高速公路。路線全長(zhǎng)4.865 km。主要工程是晉蒙黃河大橋，晉蒙黃河大橋全長(zhǎng)2.133 km，中心樁號(hào)K103+196.5，橋面凈寬2×14.75 m，設(shè)計(jì)汽車荷載：公路—Ⅰ級(jí)。

2 工程特點(diǎn)

上部結(jié)構(gòu)主橋采用(82.68+4×152+82.8)m+(82.8+3×152+82.72)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁—連續(xù)剛構(gòu)組合體系。晉蒙黃河大橋9號(hào)墩～13號(hào)墩、15號(hào)墩～18號(hào)墩為連續(xù)梁—連續(xù)剛構(gòu)組合體系中的主墩。其中9號(hào),12號(hào),13號(hào),15號(hào),18號(hào)為連續(xù)墩，10號(hào),11號(hào),16號(hào),17號(hào)為剛構(gòu)墩。0號(hào)塊頂板寬15.75 m，高9.5 m，底板寬8 m，順橋向長(zhǎng)度為11 m，懸挑3 m(剛構(gòu)墩懸挑3.5 m)，兩翼緣懸臂長(zhǎng)3.775 m，混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C55。

3 0號(hào)塊總體施工方案概述

3.1 總體方案概述

0號(hào)塊分2次澆筑：第一次澆筑4.5 m，第二次澆筑剩余的5 m。主墩0號(hào)塊全部采用裝配式托架施工。

3.2 總體施工工藝流程

0號(hào)塊方案報(bào)審→施工準(zhǔn)備→安裝裝配式三角托架與底模→支架預(yù)壓→安裝第一層鋼筋→安第一層側(cè)?！鷿仓谝粚踊炷痢谝粚予徝壴诙武摻睢鷿仓行臋M隔板(混凝土達(dá)到90%)→箱內(nèi)搭設(shè)鋼管支架→安裝第二層側(cè)模及翼板→安裝頂板鋼筋→澆筑第二次混凝土→等待設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度(鑿毛、養(yǎng)護(hù))→張拉、壓漿、封錨。

4 0號(hào)塊施工工藝

4.1 托架設(shè)計(jì)及加工

1)托架設(shè)計(jì)。采用裝配式三角托架施工，正面托架采用預(yù)埋400×100×14鋼盒作為支撐牛腿；鋼盒上布置2Ⅰ25B的工字鋼，其上布置6組三角托架(由Ⅰ40b型水平工字鋼與Ⅰ36B工字鋼立撐和Ⅰ36B工字鋼斜撐組合為一個(gè)支架體系)；托架上布置3根Ⅰ36B工字鋼作為分配梁。托架采用預(yù)埋2組400×100×14鋼盒作為支撐牛腿，其上布置2Ⅰ25B的工字鋼；工字鋼上布置2組三角托架；托架上布置3根Ⅰ36B工字鋼作為分配梁。

2)托架加工。正面托架共4組裝配式三角托架，每組由3片裝配式托架組成。每片裝配式三角托架由4 m長(zhǎng)Ⅰ40B工字鋼平撐和2.8 m長(zhǎng)Ⅰ36工字鋼立柱以及3.42 m長(zhǎng)Ⅰ25B工字鋼斜撐組成，斜撐按45°角，撐在2.6 m的位置。

側(cè)面托架共2組裝配式三角托架，每組由2片裝配式托架組成。每片裝配式三角托架由3.5 m長(zhǎng)Ⅰ25B工字鋼平撐和2.8 m長(zhǎng)Ⅰ36工字鋼立柱以及3.37 m長(zhǎng)Ⅰ25B工字鋼斜撐組成，斜撐按45°角，撐在2.5 m的位置。

4.2 托架安裝與拆除

1)托架安裝。裝配式三角托架安裝：第一段根據(jù)圖紙所示尺寸在靠近墩柱頂要求位置預(yù)埋鋼盒，它的作用為承受三角托架的軸力。與鋼絞線和鋼筋相交時(shí)開個(gè)槽口，并與鋼筋焊接在一起，可以適當(dāng)調(diào)整工字鋼的位置。第二步安裝三角托架。第三步安裝分配梁、卸載鋼箱、底模大背方。最后安裝底模。

2)托架拆除。在合龍后，首先將底模板臨時(shí)固定，固定在已澆筑的0號(hào)塊上，注意預(yù)留孔洞，然后割除卸載槽鋼，吊走底模。第二步臨時(shí)固定三角托架，松動(dòng)精軋螺紋鋼并拆除，吊走三角托架。第三步割除橫穿工字鋼并修飾墩柱。

4.3 支架預(yù)壓

由于本橋最高墩柱為40 m，支架預(yù)壓擬采用塔吊吊裝成捆鋼筋或鋼絞線等重物到托架頂面進(jìn)行預(yù)壓，用以檢測(cè)支架的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，并檢測(cè)出支架的彈性變形和非彈性變形，為施工提供參考數(shù)據(jù)。

支架預(yù)壓前在支架上設(shè)置6個(gè)測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)，并且測(cè)出標(biāo)高、平面位置；用吊車起吊重物到0號(hào)塊支架上，加載采用分級(jí)加載，加載過程按照0→50%→120%的分級(jí)進(jìn)行加載，用水準(zhǔn)儀對(duì)每一加載級(jí)測(cè)量出支架的變形。加載到設(shè)計(jì)重量后，對(duì)支架的變形進(jìn)行定期觀測(cè)，預(yù)壓時(shí)間必須超過C55混凝土的初凝時(shí)間。預(yù)壓期結(jié)束后卸載，卸載采用分級(jí)卸載，卸載過程按照120%→50%→0分級(jí)進(jìn)行卸載，用水準(zhǔn)儀對(duì)每一級(jí)觀測(cè)出數(shù)據(jù)，用該數(shù)據(jù)和初始測(cè)量出的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算出支架的彈性變形和非彈性變形，以此來(lái)作為調(diào)節(jié)支架標(biāo)高的依據(jù)。

4.4 0號(hào)塊第一次施工

0號(hào)塊第一次施工工藝流程：安裝底?！惭b底板鋼筋→安裝勁性骨架→安裝豎向鋼筋→安裝水平鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道→安裝倒角鋼筋→安裝外?！惭b內(nèi)模、橫隔板、人洞→混凝土第一次澆筑→養(yǎng)護(hù)、鑿毛。

1)底模安裝。在Ⅰ25分配梁上安裝[10的分配梁，其間距30 cm，在其上鋪設(shè)5 mm的鋼板。安裝底模時(shí)嚴(yán)格控制底模安裝平面位置；底模安裝后應(yīng)恢復(fù)橋軸線、墩軸線以及結(jié)構(gòu)輪廓線。

2)鋼筋、預(yù)應(yīng)力束(管道)安裝。按設(shè)計(jì)圖紙安裝鋼筋、豎向預(yù)應(yīng)力束及橫隔板橫向預(yù)應(yīng)力束，Ⅱ級(jí)20及以上鋼筋采用滾軋直螺紋接頭連接，其余按照規(guī)范要求采用綁扎搭接或焊接。同一斷面上的鋼筋接頭數(shù)量不得大于該斷面鋼筋根數(shù)的50%。安裝預(yù)應(yīng)力筋束時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制好預(yù)應(yīng)力管道的空間位置，按設(shè)計(jì)要求將定位鋼筋牢固地固定在主筋或大箍筋上，確保管道位置準(zhǔn)確、牢固，在澆筑混凝土?xí)r不變形、不移位。

在鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道位置發(fā)生沖突時(shí)，應(yīng)遵循普通鋼筋讓預(yù)應(yīng)力管道、讓預(yù)應(yīng)力螺旋筋、錨下筋的原則進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整鋼筋布置時(shí)，應(yīng)確保鋼筋根數(shù)和凈保護(hù)層厚度。

3)腹板、隔板模板安裝。0號(hào)塊腹板外模板采用墩柱4.5 m×2.25 m大面積鋼模。腹板內(nèi)模、橫隔板模采用墩柱內(nèi)模，端頭模板根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸現(xiàn)場(chǎng)新加工定型鋼模板。

在底模上放出腹板和橫隔板結(jié)構(gòu)線以控制腹板和橫隔板模板安裝平面位置。腹板和橫隔板拼裝完成后用限位拉桿控制模板的內(nèi)空尺寸，為防止兩側(cè)腹板模板間、兩端橫隔板模板間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，采用2[16槽鋼和精軋螺紋鋼作內(nèi)撐拉桿控制。同時(shí)在腹板外側(cè)用[20槽鋼作斜撐拉桿與托架橫向分配梁連接以限制0號(hào)塊在混凝土澆筑時(shí)發(fā)生整體移動(dòng)。

4)模板安裝注意事項(xiàng)。a.在模板安裝前必須對(duì)模板的結(jié)構(gòu)尺寸，面板平整度，背肋剛度等指標(biāo)進(jìn)行檢查，滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范和施工要求后方可調(diào)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。b.面板表面必須清理并打磨光滑，脫模劑采用優(yōu)質(zhì)機(jī)油，要求涂抹均勻。c.所有模板安裝必須嚴(yán)格按照測(cè)量控制線進(jìn)行定位，用全站儀控制平面位置及豎直度，偏差不得大于規(guī)范要求。d.吊運(yùn)模板時(shí)要緩慢平穩(wěn)，不得與托架、墩柱或是其他剛性物體發(fā)生大力碰撞以防止模板變形。e.托架搭設(shè)必須穩(wěn)固，以滿足支撐、穩(wěn)固模板的要求。f.各種支撐必須牢固，拉桿強(qiáng)度要滿足施工側(cè)壓力要求，拉桿限位必須牢固。g.模板間接縫采取防漏漿措施。h.按設(shè)計(jì)要求控制好鋼筋保護(hù)層厚度。

5)混凝土第一次澆筑。澆筑混凝土前對(duì)模板內(nèi)再次進(jìn)行清理，確保清潔無(wú)雜物?；炷猎诎韬驼緝?nèi)集中拌制而成，混凝土由自己建設(shè)的拌和站提供。整個(gè)澆筑施工試驗(yàn)人員必須全過程監(jiān)控混凝土拌制。

混凝土澆筑順序：在高度方向上按照先底板、后腹板和橫隔板的順序；在平面上沿箱梁軸線兩側(cè)對(duì)稱澆筑；在縱坡和橫坡方向上由低向高澆筑?；炷翝仓凑?0 cm～50 cm分層布料，使用50型插入式振搗器進(jìn)行振搗，嚴(yán)格按50 cm×50 cm間距逐點(diǎn)振搗，振搗時(shí)插入下層混凝土10 cm左右，振搗至混凝土表面無(wú)氣泡呈泛漿狀即可。振搗過程中嚴(yán)禁振搗器碰撞預(yù)應(yīng)力管道和擊打模板。倒角位置作為重點(diǎn)振搗區(qū)域，采用30型振搗棒加密振搗點(diǎn)。

6)混凝土保溫保濕養(yǎng)護(hù)。底板大體積混凝土施工質(zhì)量保證措施：0號(hào)塊底板厚度為1.2 m，混凝土一次澆筑量大，為確保其施工質(zhì)量，擬按照大體積混凝土的施工進(jìn)行過程控制。

a.澆筑前必須采取有效措施，確?；炷翝仓B續(xù)。b.混凝土根據(jù)需要采取全面分層、分段分層或斜面分層方法進(jìn)行澆筑。c.混凝土澆筑時(shí)要保證結(jié)構(gòu)的整體性，在下層混凝土初凝前，上層混凝土應(yīng)振搗完畢。

7)混凝土鑿毛要求。鑿毛時(shí)間是混凝土強(qiáng)度達(dá)到10 MPa以上，鑿毛深度不小于1 cm，鑿毛間距3 cm，并露出75%左右的粗骨料，并用水清洗，需要把浮漿和殘留物全部洗出。

4.5 0號(hào)塊第二次施工

0號(hào)塊第二次施工工藝流程：安裝預(yù)應(yīng)力管道→安裝腹板水平鋼筋→安裝隔板鋼筋→鋼管支架搭設(shè)→安裝外?！惭b內(nèi)?！惭b頂板模板→安裝頂板鋼筋→澆筑混凝土→安裝養(yǎng)護(hù)、鑿毛→張拉、壓漿。

1)腹板、隔板鋼筋。對(duì)第一層混凝土頂面進(jìn)行鑿毛處理并沖洗干凈后，安裝腹板、橫隔板鋼筋和橫隔板橫向預(yù)應(yīng)力束和豎向預(yù)應(yīng)力束，并埋設(shè)腹板中的縱向預(yù)應(yīng)力管道。

2)腹板、橫隔板模板安裝。安裝第二層模板，并安裝拉桿確保模板剛度，第二次模板由墩柱3.5 m模板和翼緣板在場(chǎng)地拼裝好后直接安裝，2道斜撐在整塊模板連接好后進(jìn)行焊接安裝。

3)鋼管支架搭設(shè)。接高箱內(nèi)鋼管支架作為頂板底模支架；在托架平臺(tái)上搭設(shè)箱外鋼管架作為翼緣板底模支架。鋼管支架斜撐數(shù)量必須足夠，確保鋼管支架的整體穩(wěn)定性。鋼管縱橫間距1.2(1)×0.9 m，豎向間距1.2 m，并設(shè)置剪刀撐。

4)頂板及翼緣板底模安裝。頂板底模采用組合鋼模，翼緣板底模采用新加工定型鋼模，對(duì)該兩種模板的要求如前所述。

在箱內(nèi)鋼管支架上鋪設(shè)組合鋼模作為頂板底模；翼緣板底模安裝在箱外鋼管支架上，與腹板外側(cè)模板采用螺栓連接。翼緣板底模高程測(cè)量定位后，臨時(shí)焊接斜撐進(jìn)行固定。

5)頂板鋼筋、橫向預(yù)應(yīng)力束、縱向預(yù)應(yīng)力、豎向預(yù)應(yīng)力束安裝。頂板、翼緣板底模安裝符合要求后，安裝頂板鋼筋、翼緣板鋼筋及橫隔板、頂板橫向預(yù)應(yīng)力束，并埋設(shè)完縱向預(yù)應(yīng)力管道。橫向預(yù)應(yīng)力張拉端槽口安裝鋼盒形成。鋼筋和預(yù)應(yīng)力束、管道安裝要求如前所述。

鋼筋和預(yù)應(yīng)力束、管道安裝完成，檢查合格后安裝翼緣板側(cè)擋板和端頭模板。在頂板和翼緣板底模上精確放出梁體頂板輪廓線，根據(jù)頂板輪廓線準(zhǔn)確控制翼緣板側(cè)擋板和端頭模板平面位置。

6)混凝土澆筑?；炷翝仓樞颍焊拱濉敯濉戆?。特別強(qiáng)調(diào)翼板需對(duì)稱澆筑，翼板混凝土的方量不超過2 m3。在頂板和翼緣板上按4 m間距布設(shè)高程控制點(diǎn)，控制澆筑高程，混凝土澆筑施工按照第一層混凝土澆筑方法進(jìn)行施工，頂面按照橋面橫坡大致抹平并劃毛。

4.6 預(yù)應(yīng)力施工

4.6.1 張拉前準(zhǔn)備工作

1)梁段混凝土澆筑完成，檢查預(yù)埋孔道是否暢通，如有問題應(yīng)進(jìn)行處理。

2)張拉機(jī)具應(yīng)與錨具配套使用，在使用前對(duì)千斤頂與壓力表配套校驗(yàn)，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，計(jì)算出油表讀數(shù)。

3)張拉、壓漿機(jī)具由專人使用和管理，并負(fù)責(zé)經(jīng)常維護(hù)、定期校驗(yàn)。

4)錨、夾具類型應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定和預(yù)應(yīng)力鋼材張拉的需用，并用預(yù)應(yīng)力鋼材與錨、夾具組合進(jìn)行張拉試驗(yàn)。

5)對(duì)所有錨、夾具外觀進(jìn)行檢查，使其表面清潔，不得有裂紋、傷痕、銹蝕，對(duì)錨夾具的強(qiáng)度、硬度應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，符合要求才能使用。

4.6.2 預(yù)應(yīng)力張拉

1)箱梁為縱向、豎向及橫向三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，箱梁預(yù)應(yīng)力鋼束采用φs15.2 mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線。

2)預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，混凝土強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，且達(dá)到設(shè)計(jì)要求的齡期后方可進(jìn)行。張拉時(shí)均嚴(yán)格采用應(yīng)力及伸長(zhǎng)量雙控，以應(yīng)力為主，伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核。

3)預(yù)應(yīng)力張拉順序：縱向預(yù)應(yīng)力→隔板底橫向預(yù)應(yīng)力→隔板頂橫向預(yù)應(yīng)力→頂板橫向預(yù)應(yīng)力→豎向預(yù)應(yīng)力。

4)張拉程序：0→初應(yīng)力(15%σk)→103%σk→持荷5 min錨固。

5)每束鋼絞線的斷絲、滑絲不超過1根。

4.6.3 張拉注意事項(xiàng)

1)預(yù)應(yīng)力束、管道必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙給出的各特征點(diǎn)坐標(biāo)和平彎、豎彎幾何要素進(jìn)行定位，其偏差不得超出規(guī)范要求。定位鋼筋要牢固的連接在其他穩(wěn)固結(jié)構(gòu)上，比如粗大鋼筋。

2)0號(hào)塊橫向和豎向預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管，縱向預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管。金屬波紋管接長(zhǎng)采用專門連接頭連接；塑料波紋管接長(zhǎng)采用波紋管與波紋管直接熱熔焊接或是用HDPE塑料連接管連接，在接頭位置用封口膠布包裹密實(shí)。

3)張拉端波紋管與錨具用封口膠包裹連接，在錨固端波紋管同樣用封口膠封閉管口。

4)在安裝鋼筋時(shí)要防止電焊火花燒傷損壞波紋管，在所有鋼筋安裝好后應(yīng)再次全面檢查所有波紋管和接頭是否完好，若有破損用封口膠進(jìn)行包裹修復(fù)，若發(fā)生較大變形則必須有效修復(fù)或更換。

5)在澆筑混凝土?xí)r嚴(yán)禁振搗棒直接接觸波紋管。

6)預(yù)應(yīng)力鋼材下料必須使用砂輪切割機(jī)，嚴(yán)禁使用電弧切割或其他熱切割方式。

7)腹板豎向預(yù)應(yīng)力筋和頂板橫向預(yù)應(yīng)力筋在安設(shè)時(shí)要順直，避免鋼絞線打絞影響張拉伸長(zhǎng)值。

8)縱向預(yù)應(yīng)力束采用φs15.2 mm鋼絞線束。為便于穿束，將一束鋼絞線中的各根錯(cuò)頭形成塔形末端，點(diǎn)焊成整體，用膠布包裹端頭；中間每隔5 m再用膠布纏緊，確保穿束時(shí)端頭不抵住管壁，中間不散亂。穿束采用卷?yè)P(yáng)機(jī)。

9)所有預(yù)應(yīng)力筋下料時(shí)必須考慮張拉工作長(zhǎng)度，在壓漿后用砂輪鋸將多余部分切除。

4.7 壓漿

1)張拉完畢后，采用高標(biāo)號(hào)砂漿對(duì)錨具進(jìn)行封閉。

2)張拉完畢后在24 h內(nèi)進(jìn)行孔道壓漿。橫向預(yù)應(yīng)力束采用普通壓漿法，縱向壓漿采用2根管進(jìn)行同時(shí)壓漿。

3)水膠比控制在0.26～0.28，流動(dòng)性良好，R28抗壓強(qiáng)度不小于55 MPa，同時(shí)摻入適量減水劑及0.1‰水泥用量的膨脹劑，以確保壓漿飽滿密實(shí)。

4)鋼絞線多余長(zhǎng)度采用砂輪切割機(jī)切割。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹山西省晉蒙黃河大橋連續(xù)梁0號(hào)塊澆筑施工技術(shù)，并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)工程0號(hào)塊已全部完成，質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要。通過本橋施工，總結(jié)出0號(hào)塊施工關(guān)鍵控制技術(shù)：

1)0號(hào)塊質(zhì)量控制的第一要點(diǎn)是支架的設(shè)計(jì)及安裝質(zhì)量，是0號(hào)塊能否安全成型的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

2)0號(hào)塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，配筋率大，安裝困難，且三向預(yù)應(yīng)力管道較多，應(yīng)保證管道的坐標(biāo)符合圖紙要求。

3)預(yù)應(yīng)力體系是質(zhì)量控制的第一重點(diǎn)，是施工過程中及成橋后可靠保證。

Grouting construction technologies of 0# section of continuous beam of the extra-large Jin-Meng Yellow River Bridge

An Wenming

(ShanxiTransportConstructionEngineeringSupervisionCorporation,Taiyuan030012,China)

Through analyzing extra-large Jin-Meng Yellow River Bridge engineering features, starting from aspects of 0# section bracket design and manufacturing, bracket preloading, template installation and concrete grouting, the paper illustrates the construction technologies of 0# section of the extra-large Jin-Meng bridge, summarizes critical grouting control measures of 0# section, finally guarantees the engineering quality.

continuous beam, 0# section, bracket, concrete, construction technology

1009-6825(2017)07-0188-03

2016-12-25

安文明(1984- )，男，助理工程師

U445

A