时间：2013-11-29 分类：交通运输
摘要：本文结合吉图珲客专(40+64+40)m连续梁跨市政路施工的工程实例,介绍了现浇连续梁组合支架体系、混凝土整体浇筑、三向预应力体系等施工技术，为今后类似工程施工提供一些借鉴。
关键词：桥梁职称论文发表,连续梁,跨市政路,整体浇筑,施工技术
1.工程概况
吉图珲客专烟集河特大桥位于吉林省延吉市，烟集河特大桥52#～55#墩设计为(40+64+40)m连续梁。主跨跨延吉市局子街，跨越道路宽40m，与线路交角78°。连续梁全长为145.2m，计算跨度为40+64+60m。梁体为单箱単室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.2m。顶板厚度43cm，底板厚度44至100cm，按二次抛物线变化，腹板厚50至110cm，按折线变化。箱梁中支点处截面中心线处梁高5.29m，跨中及边跨8.6m直线段截面中心线处梁高为2.89m。
2.施工难点
a.跨度大，预应力体系复杂。中间跨64m，纵、横、竖向均设预应力体系。
b.连续梁砼一次浇筑施工，混凝土方量达2051m3,混凝土质量控制及施工组织难度大。
c.跨交通繁忙的延吉市局子街，安全风险大。
3.关键施工技术
3.1梁体支架体系
跨市政道路采用梁柱式与满堂式支架相结合方式满足公路通行及梁体施工，其它梁段采用常规使用的满堂式支架。支架搭设投入主要设备：塔吊2台，汽车吊2台。
3.1.1跨道路梁柱式支架
梁柱式支架与公路正交搭设，4跨连续贝雷梁(12+9+9+12)m，公路净高5.5m。
梁柱式支架基础为断面150*150cm钢筋砼条形基础、立柱为φ630钢管，一排8根，钢管立柱顶采用2根50a工字钢作横梁，横梁上设贝雷片组装的纵梁。
a.支架基础
支架基础设置宽1.5m、高1.5m条形基础，并在条形基础预埋立柱连接法兰。在钢管立柱上设置墩顶工字钢横梁，在墩顶横梁上架设贝雷梁。
b. 钢立柱
立柱采用外径为630mm、壁厚9mm的钢管，横向间距3.0m布置，支架部分每排8根，共40根。
c.柱顶工字钢横梁
钢管柱顶横梁采用I50a工字钢，每排钢管柱顶上设两根，在柱顶钢板上焊接限位钢板。
d.贝雷梁
采用国产3.0×1.5×0.18m贝雷片，每榀梁由14片贝雷片组成，3榀一组，箱体下间距0.45m，翼板下间距0.9m，间距0.45m的两侧最外两榀为2榀一组，共铺45道，横向长度23.3米。
由于门洞与连续梁斜交78°，两侧贝雷梁在满足结构要求和使用需要的情况下，不做4跨联布，从最外侧向内为：1榀-1跨+3榀-2跨+5榀-3跨+27榀-4跨+5榀-3跨+3榀-2跨+1榀-1跨，共需贝雷片528片。
3.1.2满堂脚手架
支架自下而上依次为60cm厚碎石土、30cm厚C20砼、15×15cm方木、碗扣式支架、15×15cm横向方木、10×10cm纵向方木、18mm厚竹胶板。
a.地基处理
承台施工完成后将承台分层回填夯实，其中底层承台表面以下用原状土分层夯实，每层厚度不超过30cm，底层承台表面以上全部采用碎石土回填，采用冲击夯夯实;其余地段先将地面碾压后换填60cm厚碎石土，换填宽度15m、长度为满堂支架长度加2m，用18吨压路机分层压实;表层用厚30cm的 C20砼硬化。
b.支架布设
主墩两侧腹板下钢管纵、横向间距均为30cm;其余部分腹板下钢管纵向间距为60cm，横向间距为30cm;底板下支架纵、横向间距均为60cm。水平杆步距0.6m。水平横杆步距首层及顶层距立杆端为30cm，底撑及顶托伸出量不超过20cm，初设均为10cm。
碗扣支架壁厚3.5mm，外径48mm，底撑及顶托设置15×15cm方木作为分配横梁。
支架横桥向每3m设一道剪力撑，两侧通长设斜拉杆，纵向剪力撑仅最外侧3排设置，剪刀撑角度为45°。
支架斜撑纵向每6m在两侧及支架中线处对称布置，按每一步距设置;横桥向每排各步之间之字非对称布置。
3.1.3支架预压
为了消除箱梁支架的非弹性变形并获得弹性变形值以便设置预拱度，对支架每跨进行超载预压。
支架预压在铺设完方木未铺底模前进行，预压荷载为梁体自重和施工荷载的120% , 预压采用沙袋。按0→50%→80%→120%顺序分级加载。预压观测点布设如下：每跨纵桥向设7个断面，每个断面横向布设5个测点并进行编号，分别设在两侧翼缘板、两腹板，梁中心线底板。每级加载完成后每2小时观测1次，直到支撑变形稳定为止，卸载顺序与加载相反，并做好沉降观测点高程测量，根据箱梁的设计预拱度和支架体系的变形所计算出的预拱度之和，为预拱度的最高值。其他各点的预拱度以中间点为最高值，以梁的两端点为零点，按二次抛物线进行分配设置。
3.2模板制作与安装
a.底模面板采用1.8cm竹胶板，纵楞为方木(10㎝×10㎝)，间距0.25m，腹板下加密为0.20m，横梁为方木(15㎝×15㎝),纵向间距与支架间距相同，均为0.6m。设置次序自下而上依次为：钢管支架→顶托→方木(横楞)→方木(纵楞)→底模面板。
b.侧模及翼板采用1.5cm胶合板，倒角采用方木倒角，外贴2mm厚铝塑板。侧模安装就位后，首先做好支撑，并且上下口及中间部分采用对拉筋将两侧模板拉紧，以防侧模倾覆。对拉筋均采用L30*3角钢焊接φ28钢筋制作。#p#分页标题#e#
c.内模采用1.5cm竹胶板与方木拼装，底板上部砼浇筑后及时用钢模扣住防止泛浆。内模纵向每75cm加设φ20mm拉筋;顶板倒角及顶板用竹胶板沿纵向平铺。采用普通钢管搭设支撑进行顶撑，纵横向间距90cm。内模下部倒角处需增加砼垫块，内模靠底板内加设同标号砼垫块，内模支架就搭设在垫块上。
d.堵头模板：采用竹胶板，按断面尺寸挖割，孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割，每个预应力预留孔位要编号。
3.1.4钢筋及波纹管安装
a.钢筋制作、安装
钢筋在加工厂弯制，现场绑扎。
底模安装调试完成后，在底模上放出梁体所有腹板和横隔梁的中线和边线，经检查合格后，方可开始安装底板钢筋。安装前必须对底模进行彻底清扫。
钢筋安装按底板、横隔梁、腹板、顶板的顺序进行;波纹管定位、预埋件安装要与钢筋绑扎同步进行，否则，由于普通钢筋比较密集，待钢筋绑扎完毕再进行波纹管定位、预埋件安装，功效则会大大降低。
钢筋砼保护层采用厚4.5cm的C50高性能砼垫块，梅花型布置，数量为每平方不少于4个。因底板钢筋保护层垫块压力较大，采用加密设置垫块，确保底板砼保护层厚度满足设计要求。
b.波纹管及锚垫板安装
波纹管安装前，首先计算各个孔道每个横截面的空间坐标位值。波纹管孔道的安装时间要与钢筋绑扎保持同步，自下而上逐层逐步安装。波纹管采用U型钢筋卡予以固定,定位卡间距为直线段1.0m、曲线段0.5m，并保证管道位置正确，线形顺直。端部的锚垫板与波纹管中心应垂直,管端接头应严密,其长度为被接管道内径的5倍。
3.2连续梁砼施工
3.2.1机械设备配置
2座拌和站同时供应，拌合站生产能力2×120m3+2×90m3。泵车5台;其中有1台备用;砼输送车16台;φ50振动棒12台，φ30振动棒8台，共20台。
3.2.2砼浇筑顺序
连续梁采用整体一次性现浇成型。总体浇注顺序：腹底板接合处→底板→腹板→顶板。连续梁主梁砼总量2535m3。采用4台泵车同时灌注(另备用一台泵车)，分别在53#和54#墩两侧各布置1台泵车。由泵车对称布料、连续灌筑，按水平分层(灌筑厚度不大于300mm)、斜向分段(工艺斜度为1:4～1:5)的施工工艺左右对称灌筑。以中支点为对称线两侧对称浇筑，两中墩部位梁体同时进行。即1#泵车从53#墩向52#墩浇筑砼;2#泵车先浇注53#墩顶横隔板砼，然后向54#墩浇筑砼; 3#泵车先浇筑54#墩顶横隔板，然后向53#墩浇筑砼;4#泵车从54#墩向55#墩浇筑砼。
3.2.3浇筑方法
a.底板混凝土主要从两侧腹板进料，流入底板，同时加强振捣，使倒角处混凝土密实。
b.当混凝土高度在底板两侧倒角处以上30cm处，且保证倒角处混凝土振捣密实的时候，再从内模顶板预留孔对底板进行补料。并同时进行底板混凝土振捣，振捣采用插入式振动棒捣固密实，及时对底板混凝土进行抹平、压实和表面赶光。每段底板浇注完混凝土后，及时关闭顶板预留浇注砼孔。
c.随着底板混凝土浇注的向前推进，前段底板已浇注的混凝土接近初凝时，可以分层分段对称灌筑两侧腹板混凝土，此时混凝土捣固采用插入式振动棒进行，避免扰动腹板下半部分已接近初凝混凝土，而造成麻面或露筋。
d.在腹板混凝土面浇注至腹板上倒角处时，浇注顶板混凝土，及时进行振捣，并进行首次抹面工作。此时，形成了底板、腹板及顶板混凝土浇注的流水作业，要求混凝土振捣工加强配合，连续施工，在混凝土初凝前完成砼交接面的施工，使混凝土的浇注工作整体向前推进。
同时，在此浇注过程中，要设专人对腹板混凝土的密实度进行检查，采用小铁锤轻轻敲击模板，根据发出的声音判断是否密实(未浇注与已浇注混凝土处模板的声音不同)，对不密实的部位，重新振捣，保证浇注质量。
桥面加高平台与梁体一同浇注成型。浇注过程中，振捣人员注意预埋件的位置，当预埋件因振捣而发生偏位应及时调整其位置。
e.混凝土的要求
混凝土拌合物坍落度控制在160-180mm，入模温度控制在5～28℃，同时要求模板表面温度控制在5～35℃。使用前计量系统必须标定。水、水泥、外加剂的用量应准确到1%，粗、细骨料的用量应准确到2%(均以质量计)。
在混凝土施工中应对：坍落度、含气量、入模温度、模板表面温度等指标进行即时控制，以保证混凝土耐久性指标的实现。
f.混凝土振捣
混凝土浇筑入模时下料要均匀，注意与振捣相配合，混凝土的振捣与下料交错进行。泵管移位下料口用布袋子包裹，以防止砼散落形成顶板干灰、干渣。
箱梁底板、腹板、顶板混凝土均采用插入式振动棒振捣方式。随着混凝土的灌筑逐步振捣，灌筑人员应注意观察，合理操作，准确把握每次插捣范围的深度，以达到无漏振。特别是腹板根部、拐角点、支座处和锚垫板处等加强振捣，加密振点，即防止漏振又要防止过振。
每一振点的振捣连续时间宜为20-30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。#p#分页标题#e#
振捣时应特别注意保护波纹管等预埋件位置准确及不受损伤。安排抽拔钢绞线的人员要认真仔细的抽动每一根钢绞线，检查波纹管是否漏浆。
3.2.4混凝土拆模及养护
a.拆模
内底模、端模、侧膜和预留孔洞的模板在混凝土强度能保证构件和孔洞表面不发生掉块和裂缝时拆除，一般混凝土的抗压强度应达到2.5Mpa;在同步养生的试件混凝土强度达到设计强度70%以上，拆除箱室内顶模;当混凝土强度达到设计强度的100%时拆除底模和翼板。但在混凝土水化热过高，或混凝土内部与表层、表层与环境温度大于15℃，或气温剧变时均不宜拆模。拆模要按立模顺序逆向进行，且不得损伤混凝土，不准碰坏模板，拆模后对混凝土继续进行养护。
b.砼养护
梁体砼体积较大，水化热不容易散发，浇筑前需采取降低水化热及温控措施。在砼配比设计时，尽量减少水泥用量，掺加矿粉和粉煤灰降低水化热，另外在砼搅拌时，在粗骨料中添加冰块，降低砼的入模温度。在浇筑施工时，预先布置冷却水管，砼浇筑后及时通水散发热量，并加强养生，避免出现大体积砼因温差而开裂。
3.3连续梁预应力张拉
预施应力分早期张拉和终张拉两阶段完成。早期张拉应在梁体强度及弹模达到设计值的90%进行，且必须保证张拉时梁体混凝土龄期大于4天。终张拉应在梁体强度及弹模达到设计值的100%进行，且必须保证张拉时梁体混凝土龄期大于10天。
梁体预应力张拉总体顺序：纵向预应力→腹板竖向预应力→顶板横向预应力。
预应力张拉程序为：10%设计吨位(初应力值，作延伸量的标记)→100%设计吨位 (测延伸量，持荷5分钟)→回油锚固。
3.3.1.纵向预应力张拉
纵向预应力采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不超过1束，张拉顺序先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行。预施应力采用双控措施。预应力值以油压表读书为主，以预应力筋伸长值进行校核。预应力过程中应保持两端的伸长量基本一致。
3.3.2横向预应力张拉
横向预应力张拉每一节段伸臂端侧最后1根横向预应力在下一节段横向预应力张拉时进行张拉，防止由于节段接缝两侧横向压缩不同引起开裂。
横向预应力束采用两端端张拉，张拉锚具采用BM15-4P、BM15-5P锚具及配套的支撑垫板。
3.3.3竖向预应力张拉
竖向预应力筋采用两次重复张拉的方法，即在第一次张拉完成1天后进行第二次张拉。
张拉竖向预应力筋时，千斤顶的张拉头应拧入钢筋螺纹长度不小于40mm。
a.安装锚具-螺母及垫板用扳手拧紧。
b.将穿心拉杆旋戴在预应力高强精轧螺纹钢筋上至少6扣螺纹。
c.千斤顶就位，套在穿心拉杆上，撑套脚抵压垫板，链轮套管套上螺母，带上并拧紧穿心拉杆螺母。
3.4连续梁预应力管道压浆
3.4.1管道压浆
a.预应力管道压浆采用真空压浆工艺。压浆泵采用连续式，同一管道压浆应连续进行，一次完成。压浆前先清除管道内杂物及积水。压浆前管道真空度应稳定在-0.06～-0.10MPa之间;浆体注满管道后，在0.6～0.7MPa的压力下保持2min，以确保压入管道的浆体饱满密实。
b.终张拉结束后，在24h内进行管道真空压浆。水泥浆自搅拌结束至压入管道的间隔时间，不得超过40min，管道压浆应控制在正温下施工，并应保持无积水无结冰现象。压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不得低于5℃。
3.4.2连续梁预应力管道封锚
浇注梁体封锚砼之前，应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，并对锚圈、锚垫板及外露钢绞线进行防水处理，同时检查无遗漏压浆管道后，才允许浇筑封锚砼。为保证与梁体砼接合良好，应将砼表面凿毛，封锚前砼要刷界面剂，并放置钢筋网片。
4 结束语
本工程实例针对(40+64+40)连续梁跨市政道路和工期紧的实际情况，选用了梁柱式和满堂式组合支架体系解决了市政路车辆通行和梁体施工要求;连续梁混凝土采用一次性整体浇筑技术节约了工期;三向预应力施工技术及科学施工组织施工保证了梁体施工质量。随着国内高速铁路及客运专线的高速发展，跨市政路、公路等构筑物的大跨度整体性浇筑连续梁设计将更加普遍，希望该施工技术能为同类工程的施工提供一些借鉴。
参考文献:
[1] 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)
[2] 高速铁路桥涵工程施工技术指南 铁建设(2010)241号
[3] 客运专线铁路桥涵用高性能混凝土技术条件(科技基【2005】101号).
[4] 铁路混凝土工程施工技术指南 铁建设(2010)241号
