高墩連續(xù)梁0號(hào)塊施工的關(guān)鍵技術(shù)研究
2017-07-17
1.工程概況
紅躍三號(hào)雙線大橋位于桂林市龍勝縣境內(nèi)，工點(diǎn)地處崇山峻嶺之間，地質(zhì)情況復(fù)雜，巖溶發(fā)育，設(shè)計(jì)上橋隧相連，施工技術(shù)要求高，施工難度大。大橋全長(zhǎng)336.330m。共9跨，屬重難點(diǎn)控制性工程之一，主墩3#、4#、5#、6#墩為高墩，（其中3#墩身高47m，4#墩身高55m，5#墩身高57m，6#墩身高49m。）中心里程為DK357+312，孔跨布置1×24m+2×32m+（40+64+40）連續(xù)梁+2×32m+1×24m箱梁。下部構(gòu)造：0#、9#橋臺(tái)均為C30鋼筋混凝土T型空心橋臺(tái)；1#、8#墩為圓端形等截面實(shí)體墩，2#墩為圓端形變截面實(shí)體墩，3#～7#墩為圓端形變截面空心墩；承臺(tái)為C30鋼筋混凝土矩形承臺(tái)；基礎(chǔ)為C30鋼筋混凝土鉆孔樁，共110根，樁長(zhǎng)在6.0～25.0m之間，樁徑為1.25m（3#、4#、5#、6#墩樁徑為1.5m）。1～3跨、7～9跨為預(yù)制箱梁，4～6跨為現(xiàn)澆連續(xù)梁。
2.連續(xù)梁施工工藝
2.1施工方案
紅躍3號(hào)雙線大橋主要施工方案根據(jù)連續(xù)梁的特點(diǎn)采用分步的施工方式，其中樁基礎(chǔ)采用沖擊鉆反循環(huán)施工的方式，陸地承臺(tái)采用放坡開挖施工的方式，水中區(qū)3#、4#、5#墩采用筑島鋼板樁圍堰施工。上部簡(jiǎn)支梁采用梁場(chǎng)預(yù)制施工，連續(xù)梁部分采用掛藍(lán)對(duì)稱懸澆施工。
2.2托架平臺(tái)的設(shè)計(jì)
2.2.1托架平臺(tái)結(jié)構(gòu)
托架是高墩連續(xù)梁施工中常用的一種施工方式，是重要的輔助施工手段。托架平臺(tái)一般由水平牛腿、豎直牛腿、橫梁、托架、縱梁、鋪板及防護(hù)欄桿等成分構(gòu)成，如圖1所示。
圖1托架平臺(tái)的構(gòu)造
其位置結(jié)構(gòu)和作用分別如下：
豎直牛腿和水平牛腿都是埋在橋墩里面，與混泥土直接接觸。豎直牛腿垂直埋入，用以承受托架傳遞的水平力；水平牛腿平行埋入，用來支撐托架斜撐桿。托架是受力結(jié)構(gòu)，由水平桿和斜撐桿組成，墩頂兩側(cè)各布置4榀。水平桿連接著豎直牛腿，斜撐桿連接著水平牛腿，水平桿與斜撐桿又相連接。橫梁水平鋪設(shè)在托架的水平桿上，用以支撐底模板；縱梁垂直橋面鋪設(shè)在橫梁上，用以支撐外側(cè)模。
2.2.2托架預(yù)壓設(shè)計(jì)
每個(gè)托架由4個(gè)三角牛腿支撐組成，而腹板處混凝土最重，所以箱梁每側(cè)腹板底部各設(shè)2個(gè)三角支撐。為驗(yàn)證方案，現(xiàn)場(chǎng)采用了節(jié)點(diǎn)預(yù)壓法進(jìn)行預(yù)壓，即計(jì)算出單個(gè)三角支撐最外側(cè)節(jié)點(diǎn)承受的重量，在該節(jié)點(diǎn)處加載預(yù)壓，量測(cè)支撐變形[1]。
2.3承臺(tái)和墩身設(shè)計(jì)
承臺(tái)和墩身是施工中的承力結(jié)構(gòu)，承臺(tái)設(shè)計(jì)要求橫截面較大，能夠承載梁身重量不易出現(xiàn)沉降狀況，同時(shí)考慮到地基的硬度問題，地基較硬的承臺(tái)面積可適當(dāng)減小，厚度也可減少[2]。在連續(xù)梁墩身設(shè)計(jì)中，（40+64+40）連續(xù)梁墩身采用中空設(shè)計(jì)，即空心墩結(jié)構(gòu)，采用雙層扎筋雙層模板的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。
2.4張拉設(shè)計(jì)
對(duì)于中部連續(xù)梁和箱梁，為保證其結(jié)構(gòu)安全和使用壽命，采用張拉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在主墩3#和6#設(shè)計(jì)上，墩身延伸出橋面15m，采用拉鎖將（40+64+40）連續(xù)梁和2×32m+1×24m箱梁進(jìn)行張拉加固。
3.施工方法和注意事項(xiàng)
3.1樁基礎(chǔ)施工
鑒于高墩連續(xù)梁的性質(zhì)，在工期的第一階段，主要是進(jìn)行樁基礎(chǔ)的施工。在樁基礎(chǔ)鋼筋扎筋和外圍模版完成之后，用砼輸送泵將混泥土直接澆灌至樁基礎(chǔ)之中，采用沖擊鉆反循環(huán)施工的方式，使混泥土中的氣泡能夠有效排出，保證樁基礎(chǔ)無縫隙。
3.2其他連續(xù)梁基礎(chǔ)施工
陸地承臺(tái)采用放坡開挖施工的方式，既有效地排水，又減少了施工量[3]?？紤]到水中施工的排水問題及水對(duì)工程質(zhì)量的影響，水中區(qū)3#、4#、5#墩采用筑島鋼板樁圍堰的方式施工，有效的解決了這一問題。上部簡(jiǎn)支梁由于規(guī)模尺寸有差別，在施工中采用梁場(chǎng)預(yù)制施工的方式，保證了上部簡(jiǎn)支梁規(guī)格的精確性。
3.3頂板混凝土的灌注
當(dāng)?shù)装搴透拱寤炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后即可灌注頂板混凝土。此時(shí)，由底板和腹板形成的槽形梁已能承受頂板混凝土施工的全部荷載。首先拆除腹板的內(nèi)模板，并用拆下的模板拼裝頂板模板，頂板模板由扣件式腳手架支撐在底板上；然后重新擰緊外模的對(duì)拉螺栓，消除由于混凝土收縮產(chǎn)生的模板與腹板的間隙?；炷劣芍虚g向兩端對(duì)稱灌注，混凝土灌注完成后及時(shí)收漿壓平。
3.4混凝土振搗與壓漿
在樁基礎(chǔ)、底板、頂板的混凝土澆灌中，振搗和壓漿是必不可少的工作，與整個(gè)工程質(zhì)量息息相關(guān)。振搗能夠有效地排出混泥土中的氣泡，減少樁柱中出現(xiàn)孔洞、裂縫的可能性。壓漿能夠增大澆筑面的光滑度，減小風(fēng)蝕等。在此次施工中，底板和頂板采用插入式振搗器搗固，僅腹板振搗難度較大，但采用腹板模板預(yù)先開口，邊澆筑混凝土邊關(guān)閉開口的辦法及較大坍落度混凝土，采用插入式振搗器也能滿足振搗要求。
4.結(jié)束語
隨著建筑工程的發(fā)展和造橋技術(shù)的進(jìn)步，0號(hào)塊混凝土連續(xù)梁在橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且隨著時(shí)代的發(fā)展，橋梁建設(shè)正朝著多跨、特大跨徑發(fā)展。然而0號(hào)塊混凝土連續(xù)梁在施工中影響因素很多，在施工中有些因素難以把握，處理不好會(huì)導(dǎo)致一些難以預(yù)料的問題，對(duì)施工過程的安全性造成威脅，橋梁建成以后質(zhì)量達(dá)不到要求[4]。文章根據(jù)紅躍三號(hào)雙線大橋0號(hào)塊連續(xù)梁施工工藝在大橋上的使用，使得貴廣鐵路5標(biāo)段按照預(yù)定設(shè)計(jì)值順利完成了施工。
紅躍三號(hào)雙線大橋整個(gè)施工階段歷時(shí)1年，從托架安裝到壓漿完成，未出現(xiàn)明顯事故，眾多指標(biāo)符合國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?；炷琳駬v密實(shí)，表面平整，無縫隙和裂縫，在施工過程中，未出現(xiàn)溫度因素導(dǎo)致的裂縫。在施工中，托架平臺(tái)最大撓度為3.0mm，符合無沉降施工要求。針對(duì)50m高空的托架平臺(tái)的連續(xù)梁安裝問題，采用了單榀托架地面加載的方式，保證了施工過程中的安全，也保證了效率。0號(hào)塊連續(xù)梁施工工藝在該橋上的完美表現(xiàn)，有供類似橋梁施工參考的價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]卜東平，何占忠.反支點(diǎn)預(yù)壓法在高墩大跨橋梁施工中的應(yīng)用[J].公路，2009（7） ：16-19.
[2]宋長(zhǎng)甫.大跨度預(yù)應(yīng)力懸臂現(xiàn)澆箱梁托架法施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 2012（2）：152-154.
[3]欒昌信.懸臂灌注預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）施工及設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 2010（4）：98-101.
[4]畢玉琢.復(fù)雜山區(qū)鐵路橋梁設(shè)計(jì)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 2009（11）：37-39.
