公路鋼構橋箱梁施工技術探討范文

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《石家莊鐵路職業技術學院學報》2014年第二期

1纜索吊吊運混凝土

利用橋梁上側沿橋梁軸線修建的2臺載重量為10t的纜索吊吊運混凝土，配重塊重量為2.0t，考慮一定的安全系數，每次可吊運2.5m3混凝土。箱梁施工時，吊運地點為0#橋臺處的施工平臺到各墩箱梁工作面。由于兩處在同一水平高度，纜索吊基本水平運行。經現場測試，澆筑1#墩箱梁時，循環時間為15min，2#墩為30min。箱梁0#、1#塊混凝土為241m3，澆筑1#墩可在12.5h內完成，澆筑2#墩可在25h內完成。最大懸臂段混凝土為103m3，澆筑1#墩可在5.5h內完成，澆筑2#墩可在11h內完成。該方案優點是：（1）與泵送混凝土相比，塌落度可以降低，強度容易保證。（2）碎石粒徑可適當放寬，只要滿足混凝土強度及施工可操作性即可。缺點是纜索吊高頻率運行，安全風險大。可通過制定嚴格的吊運方案，定期檢查、更換鋼絲繩、跑車、電機等設備解決。經兩種方案比較，決定采用纜索吊吊運方案。

2纜索吊架

設纜索吊位于橋梁上方約45m位置，沿橋梁軸線方向布設，載重量為10t，數量為2臺，分別位于箱梁腹板位置。纜索吊跨度為400m，矢高為17m。纜索吊除用于吊運箱梁混凝土外，還用于運輸鋼筋、施工物資、機械設備等。

3箱梁施工

3.1箱梁0#、1#塊施工0#塊長度6.0m，1#塊為2m。0#、1#塊為箱梁與墩身連接的隅節點，截面內力最大且受力復雜，鋼筋和預應力管道密集。保證0#、1#段施工質量是箱梁施工的關鍵。0#塊、1#塊采用托架現澆施工，在預先安裝好的托架上澆筑0#塊、1#塊。托架構件在加工場加工成形后預埋安裝。

3.1.1托架設計墩身橫橋方向設5道聯體托架，順橋方向設置1道聯體托架。托架水平支撐和斜撐均采用2根[32b熱軋普通槽鋼，托架與墩身剛性連接。在墩身施工中預埋特制鋼構件，并適當加強該處墩身鋼筋的數量，通過高強螺栓連接，并輔以焊接，焊接部位全斷面采用雙面焊，并通過綴板來補強焊接強度。托架頂面布置4根I32a熱軋普通工字鋼作為縱梁，縱梁上安放翼板桁架和翼板模板。托架墩身預埋件：采用[32b熱軋普通槽鋼和δ=16mm的A3鋼板，在鋼板上成孔并穿φ25mm的圓鋼，橫向布置五排眼，每排4根，鋼筋外部穿出鋼板5cm，預埋件嵌入墩身長度不小于50cm，并與墩身鋼筋焊接。

3.1.2托架安裝托架在工廠制作完成后檢查是否符合設計要求并進行編號，運到工地后進行試拼。托架安裝采用現場施焊，利用纜索吊、塔吊以及墩臺施工平臺，在施焊處設置臨時吊籃進行操作。

3.1.3托架預壓試驗托架安裝完成后進行預壓，除了安全考慮外，主要是消除非彈性變形，同時測出托架的彈性變形，為0#號塊立模提供依據。型鋼之間連接均存在一定程度的間隙，預壓后方可消除。預壓重量按1#塊混凝土重量的1.2倍計算。預壓過程中應隨時觀測牛腿托架的變形情況，并做好記錄。

3.1.4模板組裝外模利用掛籃外側鋼模，面板厚度為6mm，拼裝接頭用螺栓聯結，模板采用纜索吊和塔吊安裝，拼縫平齊，外用型鋼加強。0#塊底模、內膜采用竹膠板，外用方木加強。內模安裝完畢后，用對拉螺桿進行內模、外模的加固，箱內設鋼管支架，確保混凝土澆筑時不變形、跑模和漏漿。內外模安裝封閉后，對模板進行檢查。

3.1.5綁扎鋼筋、安裝預應力管道鋼筋在加工場制作，纜索吊吊運到橋墩上，人工綁扎成型。鋼筋綁扎順序：先綁扎底板、腹板鋼筋，并預埋波紋管，檢查合格后，安裝箱室內模。最后綁扎頂板鋼筋并預埋頂板波紋管。

3.1.6澆筑混凝土底板從外側向中間，頂板從兩側向中間進行，防止中間出現負彎矩將混凝土拉裂。對鋼筋密集處、端模、倒角處、錨下等部位嚴格振搗。混凝土下料斜向分段水平分層，厚度為30cm，連續澆筑，振搗時不得碰到模板。底板澆筑結束，再從兩端澆筑腹板混凝土。兩側腹板同時斜向分層進行，并控制兩端對稱下料，進度保持一致。腹板混凝土振搗采取插入式振動棒振搗，最后澆筑頂板混凝土，頂板澆筑混凝土從兩側向中間進行，以防止出現裂縫。

3.1.7預應力張拉及孔道壓漿施工混凝土澆筑完畢終凝后及時灑水并鋪設土工布養護，以保證混凝土表面濕潤。特別是加強箱內混凝土的養生，避免因養生不當造成混凝土的開裂。混凝土強度達到設計強度的90%以上，且齡期達到7天，張拉縱向預應力束。為了保證縱向預應力鋼束張拉力準確，千斤頂、油壓表進行定期配套標定。在初拉力（設計張拉力的20%）時作出標記，以便直接測定各鋼絞線的伸長值，實際伸長量和理論值的差值控制在±6%以內。注漿時間：注漿在預應力張拉完成后48小時內完成。縱向預應力孔道采用真空壓漿法施工。

3.2掛籃懸澆施工方案

2#～16#對稱懸澆梁段采用掛籃懸臂澆筑，掛籃重量為65噸，全橋共計4套掛籃，同時進行施工，邊跨現澆段采用落地支架現澆法施工，合龍段采用掛籃模板進行施工。

3.2.1掛籃設計掛籃是施工梁段的承重結構及作業現場，掛籃設計應能承受最大梁段重量及施工荷載，并按最不利荷載設計加工。本橋箱梁施工采用鷹嘴型掛籃，該形式的掛籃具有節點少、變形小、質量輕、受力明確，施工方便等優點。掛籃由承重系統、底模系統、側模系統、走行系統和錨固系統五大部分組成。

3.2.2掛籃拼裝纜索吊和塔吊起吊掛籃桿件上橋進行拼裝，保證起吊桿件的重量在纜索吊和塔吊的起重噸位以內。在安裝同一“T”構時，兩套掛籃對稱進行，在同一梁端單套掛籃也要左右對稱安裝。

3.2.3掛籃加載試驗為檢驗掛籃的實際承載力和安全可靠性，每套掛籃使用前必須進行預壓，以消除掛籃自身的非彈性變形，并測量出掛籃的彈性變形值，為箱梁懸澆施工標高控制及設置掛籃的預拱度提供依據。采用砂袋堆載預壓，預壓重量為2#塊混凝土重量的1.2倍，在預壓過程中單個T構兩端要對稱、同步、平衡加載。

3.2.4箱梁2#～16#對稱懸澆梁段2#～16#塊在掛籃上進行施工，鋼筋綁扎、混凝土澆筑、壓漿施工方法與0#、1#塊相同。張拉順序為：底板束張拉→頂板束張拉→豎向張拉。

3.3橋臺施工

橋臺在箱梁18#段施工之前完成，施工支架采用扣件式鋼管腳手架，施工腳手架環繞橋臺搭設。臺帽鋼筋在鋼筋棚中加工，現場綁扎成型。模板采用自制鋼模板。混凝土由運輸車運送，纜索吊吊運入模。

3.4箱梁18＃邊跨直線段現澆施工

邊跨現澆梁段全橋共2個，長5m，采用支架現澆施工。混凝土澆筑前對支架進行預壓，以消除其非彈性變形，按實測的彈性變形和施工控制要求，確定底模標高，并保證支座預埋鋼板的位置高度準確。施工程序為：（1）搭設支架，支架上堆放砂袋進行預壓，測定彈性變形量和消除非彈性變形；（2）安裝支座，支座定位必須準確，按設計要求預留支座偏移量；（3）安裝底模板，設置預拱度。支架頂面部分采用竹膠板作為底模板，下設分配方木；（4）根據施工順序綁扎底板鋼筋和腹板鋼筋、安裝底板預應力管道、安裝豎向預應力管道、安裝內模、綁扎頂板鋼筋、安裝頂板縱向預應力管道。

3.5合龍段施工

本橋共有合龍梁段3個，2個邊跨與1個中跨，合龍順序嚴格按照設計要求進行，即：施工1#、2#墩T構→邊跨現澆段→合龍邊跨→合龍中跨。邊跨合龍段施工程序：前移邊跨掛籃→在17#梁段兩端（即16#和18#梁段）配置二分之一合龍段混凝土重（20.1t）配重水箱→按設計要求設置臨時鎖定鋼支撐并鎖定17#與邊跨現澆段→澆筑邊跨合龍段混凝土，同時邊卸載同等重量的平衡重→混凝土養生→張拉邊跨全部合龍鋼束→拆除邊跨掛籃、配重、現澆支架。中跨合龍時先拆除一個中跨掛籃，后前移另一個中跨掛籃，再按邊跨合龍順序完成合龍。

4施工注意事項

（1）本橋箱梁設計為C55高標號混凝土，施工時嚴格控制砂石料規格、粒徑等技術指標，每次開盤前測量砂石料含水量，調整施工配合比。外加劑摻量要準確，嚴格加料順序，以保證外加劑與水泥拌和物的充分結合；（2）混凝土澆筑時，防止碰撞模板、鋼筋、預埋件及預應力管道。混凝土振搗采用插入式振搗器，防止漏振，避免過振，以混凝土不再沉降，不再出現氣泡，表面泛漿為宜。混凝土澆筑和振搗過程中注意防止波紋管上浮和振破波紋管；（3）在混凝土終凝后立即進行灑水，并及時覆蓋土工布以保證混凝土表面濕潤，養護期不少于14d；（4）混凝土試件在與箱梁同條件養護，確保混凝土的試件抗壓強度數據有充分的保證；（5）合龍溫度控制在15～20℃，焊接合龍段勁性骨架及澆筑合龍段混凝土選擇在氣溫變化不大的天氣進行，選擇氣溫較低的時刻，并爭取在兩個小時內完成澆筑；（6）注意預留邊跨端底板束張拉工作空間，在主梁邊跨端部底板束張拉封錨后才能進行交接墩“L”型蓋梁高出主橋箱梁的二次混凝土澆筑和相鄰連續板的施工。

5結語

采用纜索吊、塔吊相結合，成功地完成了箱梁混凝土吊運、托架和掛藍的拼裝以及材料設備的運送，順利地完成了山區高墩橋梁上部施工。具有施工方便、工藝簡單、成本低、效率高的優勢。施工中制定嚴格的特種設備檢查驗收制度，及時更換磨損件，嚴格按照掛藍施工工藝操作，沒有發生任何設備損壞、人員傷亡事故。實踐證明采用上述施工方案是可行的，可供類似工程參考。

作者：張建升單位：中鐵十八局集團隧道工程有限公司