挂篮悬浇连续箱梁0#段施工工艺及注意事项

陈波

摘要：介绍了悬浇梁采用钢管支架进行0#块的施工方法，本文对悬浇梁关键施工工序、控制要点及施工中关键技术的归纳总结。

关键词：连续箱梁；悬浇；施工工艺

Abstract: the article introduces the concrete beam suspension using steel pipe support for 0 # block construction method, in this paper, the concrete beam suspension key construction process, control points and construction of the key techniques of the sum up.

Keywords: continuous box girders, Suspended water; Construction technology

中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1、工程概况

上跨博莱高速特大桥特大桥1-（48+80+48m）双线连续箱梁（起讫里程DK1096+250.570～DK1096+426.57），梁全长177.5m，计算跨度为48+80+48m，中支点处梁高6.785m，跨中9m直线段及边跨13.25m直线段梁高4.185m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中线至梁端0.75m。采用悬臂灌注法施工，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽9.9m，顶板厚度0.35m，底板厚度0.4至0.9m，按直线线性变化，腹板厚度0.5至0.9m，按折线变化，底板、腹板、顶板局部向内侧加厚，全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板。

0#块长度为12 m，箱梁中心线处高度6.785 m，顶宽9.9 m，底宽7.5 m，顶板厚度0.685米，底板厚度1.2 m，腹板厚度0.9 m，顶部横坡2%，翼板悬臂长1.95 m。一个0#块C50混凝土254.3m3，重661.18T。

2、支架施工

在承台施工时，在顶部预埋钢板，立柱采用φ325X8钢管，下端与承台预埋件连接，位于承台外的立柱置于临时混凝土基础上，立柱间设联接系。横梁采用2I40b工字钢，直接支撑在立柱上，并与立柱焊接。纵梁采用I25b工字钢，两端分别支撑在横梁和桥墩上。底模桁架直接支撑底模板，桁架弦杆采用2[10槽钢，竖杆及斜杆采用2[8槽钢。并考虑挂篮侧模情况，加以使用。托架采用塔吊安装。

0号段托架采用钢管桩支架，具体施工示意图如下：

3、支座安装

永久支座和临时支座在0#梁段模板支立之前安装完毕，且临时支座较永久支座高3～5mm。其安装程序和技术要求分述如下：

3.1永久支座安装

（1）、支座预偏量计算

支座纵向偏移量系指纵向偏离支座理论中心线的位置，该桥连续梁固定支座安装在7#墩，其他各支座纵向预偏量见下表，以顺桥向方向为正，其支座设置如下图：

支座纵向偏移量系指纵向偏离支座理论中心线的位置，该桥连续梁固定支座安装在7#

△1为连续梁的弹性变形及收缩徐变引起的各支点处的偏移量，纵向支座编号依次为6#、7#、8#、9#，其中7#为固定支座，其余为活动支座。假设△1以6#至9#支座的方向为正。△2为各支点由于体系温差引起的偏移量，各支座处的纵向偏移量根据各跨合拢段施工时气温，由式△=-(△1+△2)求得，式中负号表示按计算所得的反方向设置偏移量。

△2=a*△t*L=10-5*L*(t实际合拢温度-t设计合拢温度)，a表示箱梁砼线性膨胀陶系数（10-5／℃），L表示设置偏移量的支座至固定支座的长度,

△1：6#墩为31.1mm、7墩为0mm、8墩为-49.4mm、9墩为-80.9mm。

该连续梁计划7月份合拢，合拢温度取25℃，设计合拢温度取16℃。

6#墩：△2=10-5×48000×(25-16)=4.3mm；

8#墩：△2=10-5×80000×(25-16)=7.2mm；

9#墩：△2=10-5×(80000+48000) ×(25-16)=11.5mm。

支座纵向预偏量：

6#墩：△=-(△1+△2)=-（31.1+4.3）=-35.4mm(往小里程偏移)，

8#墩：△=-(△1+△2)=-（-49.4+7.2）=42.2mm(往大里程偏移)，

9#墩：△=-(△1+△2)=-（-80.9+11.5）=69.4mm(往大里程偏移)。

支座纵向预偏量

（2）、安装支座时，先安装下座板并对其水平、方向和高低调整准确后，安装上座板，纵横向对正下座板并用上下连接板安装牢固，上下板螺栓的螺帽安装齐全，并涂上黄油，无松动现象；等0#梁段混凝土浇筑完成并达到设计强度后，方可拆除连接板。安装地脚螺栓时，其外露螺母顶面的高度不得大于螺母的厚度。支座就位后，对支座下座板与支承垫石之间，锚栓孔内进行注浆，注浆材料的强度不低于垫石混凝土的设计强度，弹性模量不小于30GPa，厚度不小于10mm，注浆压力不小于1.0MPa，将浆体填实并达到强度后，对支座进行锁定，经检查后方可支立模板。

（3）、支座安装完成后，质检人员要对支座安装质量进行全面检查，其误差应在允许范围内：

支座中心线与支承垫石十字线的纵向错动量≤15mm；

支座中心线与支承垫石十字线的横向错动量≤10mm；

支座板每块板边缘高差≤1mm；

支座螺栓中心位置偏差≤2mm；

同一端两支座横向中心线间的相对错动≤5mm；

螺栓垂直梁底板；

四个支座顶面相对高差≤2mm；

同一端两支座纵向中线间的距离；当误差与桥梁设计中心线对称时为：+30mm、-10mm；当误差与桥梁设计中心线不对称时为：+15mm、-10mm。

3.2 临时支座安装

本桥梁墩柱设计与箱梁体间为非刚性结构，为避免悬灌梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜，且不使永久支座过早受力，在悬灌梁施工过程中，应设置临时支座，并将桥墩与梁体固结。

（1）、临时支座设置在桥墩永久支座的前后侧、箱梁腹板处，使其既能承受上部一定的压力，又能承受一定的侧向拉力；

（2）、每墩设置临时支座共4个；

（3）、临时支座用C40混凝土垫块，分上下两层，中间夹2cm厚的硫磺砂浆一层，其抗压强度在400kg/cm2以上，且易熔化拆除；

（4）、混凝土垫块中间穿设10根Φ32精扎螺纹钢筋下端埋入墩身1.5m，上端穿过0#梁段腹板埋入箱梁体内，以承受中支点处最大不平衡弯矩34696KN.m和相应竖向反力34159KN。

①、临时锚固演算

a、施工荷载：

挂篮、机具、人群等按700KN,按照最不利荷载组合位置计算。

b、演算：

由Mh=ML 得：

Mh=Fl=700KN×80m=56000KN.m

Mh=ML=56000KNm=F拉(1.45m×2)=> F拉=19310.34KN

单根Ф32精扎螺纹钢抗拉设计值为：每根522.73KN，n=11718.966/522.73=36.9根，现场要求安装40根。满足施工要求。

②、临时支座承载力演算：

a荷载：

混凝土荷载F1=66118KN

施工荷载：挂篮、机具、人群等共F2=1400KN

F=F1+F2=64469.52KN

b、混凝土抗压承载力演算：

A=0.5×2.5×4×2=10㎡

[F]=nAf =50×10×1000=500000KN > F =66118KN 满足施工条件

（5）、硫磺砂浆的配比和熔化效果要在试验室反复试验，选取最佳配合比和电阻丝规格、数量，确保临时支座的拆除。为保险起见，电阻丝宜设置双套电路。

（6）、临时支座要在永久支座安装就位后在现场设置。临时支座混凝土垫块中的锚筋在墩身施工时预埋在墩帽内，在锚筋周围立模浇筑下层混凝土垫块，当混凝土达到一定强度后，在上面浇筑预先配制好的硫磺砂浆。由于硫磺砂浆冷却时体积收缩较大，浇筑时要略高于设计厚度，表面初凝后，用土工覆盖保温，以防表面和内部收缩不匀而开裂。硫磺砂浆凝固后，再浇筑上层混凝土块。

（7）、临时支座拆除要在合拢梁段完成且混凝土强度达到100%，预应力筋张拉完毕进行（张拉力为15t）。拆除方法，根据室外熔化硫磺砂浆夹层的试验，采用通电熔化的办法。同一个墩上的四个临时支座，硫磺夹层应同时进行熔化，并配置相应足够的操作人员和熔化设备，硫磺砂浆夹层熔化后，即敲碎拆除上下混凝土垫块，然后用砂轮切割机切断预埋预锚筋，切割过程中不得损伤梁体底板混凝土。

临时支座设置详见图6-1-1。

4、托架预压

托架预压的目的是取得托架的弹性变形值和非弹性变形值，并与托架理论变形值比较，检验托架结构安全。预压荷载采用沙袋预压，为托架上方砼重量1.2-1.3倍。

预压变形观测计算公式如下：

弹性值＋非弹性值＝预压前标高－持载平均标高

非弹性值＝预压前标高－卸载后标高

弹性值＝（弹性值＋非弹性值）－非弹性值＝卸载后标高－持载平均标高

图6-1-1 临时支座布置

预压结束后对数据进行分析，得出托架的预拱度，并调整模板标高。

5、钢筋安装及混凝土施工

检查模板高程、轴线偏位、模板尺寸等满足设计及规范要求后，开始绑扎底板、腹板、横隔板、倒角钢筋，同时布置挂篮底模后锚孔预留孔（采用Φ100的PVC管预埋，注意管内填满砂粒，防止浇筑时砼进入管内），安装其他预留孔，安装竖向预应力钢筋（Ф32的精轧螺纹钢筋，顶上0.15m用胶带纸缠绕，防止浇筑时砼浆粘在螺纹上）。

内模采用木模和组合钢模，支撑采用钢管支撑，采用拉模钢筋与侧模连接。注意固定好挂篮后吊平台模板及预留孔PVC管，防止砼浇筑时移位。

0号段砼一共为254.3m3，重量为661.18T，高度为6.785m，混凝土体积大，重量重，考虑施工工艺及拌合站供应能力，本桥0#块混凝土分两次浇筑完成。

进行第一次砼浇筑，砼采用泵送入模，浇筑砼时浇筑顺序：纵向从中部向两端、横向先底板后腹板的顺序进行，对称浇筑砼。浇注应尽可能连续进行，在混凝土初凝前完成全部浇注工作。当混凝土自由下落高度超过2m时，采用导管或串筒入模，混凝土振捣时，切实注意底板及腹板振捣，及支座处混凝土振捣，因腹板高度较高，墩顶部分腹板有加厚，为保证混凝土施工质量，在腹板部分位置进行开窗，方便砼振捣密实。严格按砼施工规范及要求进行，避免漏振、过振、而造成蜂窝、麻面等。振捣采用插入式振捣棒，砼浇筑分层厚度为0.3m。

砼浇注结束时应将顶层砼表面沿侧模收面成平整直线，并及时将现浇面覆盖养护。

对施工缝（接缝）进行凿毛，清除接缝表面的水泥薄膜，松动的砂浆层或微弱的混凝土层，同时对钢筋上的砂浆及泥锈等杂物予以清除。浇注前注意接缝表面必须充分湿润和冲洗干净，并不得有积水。

安装内模支撑并铺设内顶模：调整标高满足要求后，开始绑扎顶板底层钢筋网，放置波纹管定位网片，绑扎顶层钢筋网后，固定定位网片，然后安装波纹管，并安装张拉端锚垫板及螺旋筋，预埋泄水孔、栏杆等预埋件。预留挂篮侧模后吊及挂篮安装孔，采用Φ100PVC管预留。

浇注前特别要对预应力管道（波纹管）进行检查，是否有空洞或破裂现象，波纹管接缝之间及锚垫板接缝处是否缠绕密实，如有则须采取补救措施，并在波纹管内穿入胶管防止浇注时捣扁、漏浆堵管。

进行第二次砼浇筑，浇剩余腹板和顶板，浇筑按分层或左右对称进行，每层控制在0.3m以内。砼振捣时注意不要碰撞波纹管，振捣好张拉端处混凝土。浇筑结束时分三次收面，保证表面平整并轻拉毛，及时撒水覆盖养护。砼强度达到设计强度后，穿束、张拉预应力筋，压浆封锚。拆除托架。

注意事项

支座安装过程中严格按照图纸设计方向安装，安装完成后要检查支座锁定是否牢固，灌注高强度灌浆剂是要严格从固定一角开始直至灌满支座垫石与支座之间的空隙。

在绑扎钢筋的过程中要控制好预应力管道位置的摆放，防止在后期的波纹管安装时出现打架情况，其次要控制好顶板的标高以此来绑扎顶板面层钢筋。

在对于内膜加固上，采用钢木结合，对于腹板处采用对拉杆，腹板模板拼缝处后续工作中要背上方木，防止浇筑过程中出现跑模现象。

钢绞线张拉过程中要控制好油表读数，在安装油表与锚具的过程中要注意与喇叭口、工作锚之间的距离，其次要将夹片与锚具安装牢固，防止施工过程中实测伸长量过长。

压浆过程中要控制好配合比的用料和压浆时间，主要通过安装在喇叭口的阀门来提高压浆的密实度

在拆除底模板后有碎渣在混凝凝土表面，在后续的施工过程中要不间断的冲洗底板，在绑扎底板钢筋之前第一次冲洗，安装内模之前第二次冲洗，绑扎顶板钢筋的过程中采取专人冲洗模版。

参考文献

[1]《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010] 241

[2]《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003

[3]《铁路桥涵施工安全技术规程》TB10303-2009