老庄田大桥关键施工技术解决方案

王 萍

(江苏省交通科学研究院)

1 工程概况

粤赣高速公路上(陵)埔(前)段的老庄田大桥,是一座位于平面小半径(R=800m)、陡纵坡(-3.8%)、梁顶板大横坡(5%)、桥梁标准跨梁长为 40m、25m两种。桥梁上下行不等垮,上部结构为简支T梁,架设后采用体系转换为先简支后墩梁固结为连续刚构的组合型桥梁。桥墩为嵌岩桩基础,圆形立柱,最大墩高为 49m,桥台为 U型桥台,0#台为摩擦桩,5#、6#台为嵌岩桩,左幅桥为 5×40m+25mT梁,右幅桥为 5×40mT梁,该桥在 2#、3#、4#墩顶采用墩梁固结,使第 2孔至第 5孔形成连续刚构。

该桥桥址处地形复杂,坡陡沟深,施工条件较为困难。

2 本桥施工关键技术

(1)布置在 800m半径的缓和曲线上的 40mT梁跨与跨、左幅与右幅、半幅跨内梁与梁长度均不相同,施工中如何保证每跨内每片梁的 7个横隔板全部对齐,并用较少的模板投入完成制梁。

(2)由于曲线设超高,T梁顶面横坡为 3%～5%,如何在既保证梁体混凝土浇筑质量使用坍落度在 10～12cm的混凝土,又满足梁顶板 3%～5%的横坡。

(3)在平面 800m半径的曲线及纵坡为-3.8%陡坡段,如何保证架梁安全。

3 关键技术解决方案

(1)由于全桥位于 R=800m缓和曲线上,平面半径和圆心点不断变化,该桥T梁长度孔与孔相差 100cm、每孔的左右两半幅桥内梁长相差 60cm左右,半幅内相临两片梁长相差 10cm、左右幅桥每跨内最长与最短梁最大相差121cm,且左幅桥梁长全部小于 40m、右幅桥梁长全部大于40m。对此,经多次研讨并征得设计单位同意,采用粗调加微调的措施来解决。

所谓粗调,就是 T梁模板按 40m标准梁长制作,先预制完梁长大于 40m的右幅桥的梁,再改短模板预制梁长小于40m的左幅桥的梁;所谓微调,就是加厚端横隔板的厚度来调整梁长。这样,既保证了T梁的理论支承线与桥墩盖梁理论支撑点重合,又保证了每垮的 40mT梁所有横隔板的对齐成线。

具体作法是:先预制完全桥右幅梁后,以左幅桥最短的梁为标准梁,将 T梁模板在跨中位置(跨中横隔板两端)切割、缩短(此为粗调)。再加微调的方法(用调整端横隔板厚度调整梁长)预制左幅梁。在切短模板的同时,台座也改制、缩短相同的尺寸,并与模板配套。

(2)由于 T梁混凝土是一次性浇筑完成,而 T梁端部及腹板内管道、钢筋密集,为保证混凝土密实,混凝土必须采用10～12cm的坍落度。但 T梁顶宽 2.1m,要保持 5%的横坡,两侧高差达 10.5cm,用此坍落度的混凝土浇筑后,虽经多次刮抹,但最终横坡因混凝土向下流动仍小于 3%。对此,经多片梁试验调整,最终确定采取先按 2%左右的横坡控制,在混凝土泌水初凝前,用坍落度为7cm的混凝土补料找坡使其达到 5%的横坡的措施。实践证明此措施使梁顶横坡基本达到了设计要求。

(3)由于纵坡为 3.8%,40mT梁梁高 2.41m,T梁端部上下倾斜值为 91.5cm,为避免封端误差与架梁误差累计造成不利,采用在架梁后进行封端的措施,既解决了封端尺寸控制不准的问题又解决了同一片梁两条边长不等的问题。

(4)由于桥址位于 800m半径的平曲线和 -3.8%的纵坡上,再加之墩梁固结预埋在 2#、3#、4#墩盖梁顶的钢筋高2.35m。而40mT梁梁长、体重、重心高等因素,使安全架梁的难度很大。对此,我们从架梁方向上采取了架上坡(制梁场选址根据此项确定);单幅桥架梁,先架通右幅桥,再架左幅桥;从架梁设备选型上采用了高安全系数(梁重 121.47t,用 150型架桥机可架 150t梁)、低速(运梁平车走行速度及架桥机横移速度 0.6m/min)、前支腿可大行程调整高度的架桥机;和在架梁中严格控制装梁的稳定性、运梁轨道的平顺性、架桥机过孔时的可靠性等措施,最终安全地完成了全桥架梁施工。

(5)墩梁固结是将第 2～5跨的T梁与桥墩固结在一起由简支转换为连续刚构的重要工序。由于梁高、预埋钢筋密集,作业空间狭小。为保证施工质量,我们在钢筋连接上采用由下即上,逐排完成,确保钢筋位置准确;在浇筑钢纤维混凝土时,选择在每天温度变化最小的时段进行,保证在体系转换中,减小非正常应力的出现。通过采取以上措施,使墩梁固结顺利的完成了施工。

4 几点建议

4.1 T梁预制

对于小半径、陡纵坡、梁顶不等横坡的T梁预制,除控制现场施工的工程质量外,还应综合考虑梁长、横坡形成的T梁架设后的平整度。

该桥的梁长控制措施比较有效,既能保证同跨内全部T梁的横隔板对齐成一线正确联结,同时满足T梁受力要求;

对于T梁顶面的不等横坡(3%～5%),除在混凝土浇筑时调整外,可考虑在模板制作时,将T梁翼板制作成可调动型(将翼板外侧沿梁长每 1～1.5m安装调节镙栓,使翼板外侧可升降 2～3cm)来控制梁顶的横坡。

对于纵坡影响,选择在架梁后在桥上封端,通过盖梁中心线和垂直度来控制封端。可保证外观质量及避免在梁场封端所产生的施工误差。

4.2 T梁架设

本桥在陡坡、曲线上架梁,从选择架梁方向(架上坡)、选用架桥机机型、半幅架梁、现场控制上是成功的。

对于墩梁固接的预埋钢筋,可通过设计处理,将竖向钢筋先预埋,但只先伸出垫石面 30～80m,便于架桥机行走,待T梁架设后,将竖向钢筋再用焊接或用絲扣接长,既减少架桥机过孔难度,又便于墩梁固接施工。

4.3 墩梁固接施工

应考虑温度的影响,应尽量选在温度变化最小时浇筑混凝土。