连续刚构桥墩梁固结施工质量控制

豆仁国（安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥 230000）



连续刚构桥墩梁固结施工质量控制

豆仁国
（安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥 230000）

【摘要】某跨钱塘江公路大桥为5孔或6孔1联的连续刚构桥，截面为超宽、单箱、双室、斜腹板节段箱梁形式，设计采用短线法匹配预制、架桥机悬臂拼装架设的方法施工。经调查，本桥为节段梁施工在国内首次采用墩梁固结的结构形式，无施工案例可以借鉴；另外，因墩顶0#块及墩身刚度较小，变形及挠度较大，且墩身为单桩独柱结构，无足够的墩顶施工作业空间，墩梁固结施工质量控制难度大。

【关键词】连续刚构 节段梁 墩梁固结 质量控制

1 工程概述

某跨钱塘江大桥为5孔或6孔1联70m等跨径预应力混凝土连续刚构桥，合计66孔，桥型均为上、下行分幅设置，截面为超宽、单箱、双室、斜腹板节段箱梁形式，设计采用短线法匹配预制、架桥机悬臂拼装架设的方法施工。

本连续刚构桥按“T”构统计（图1-1），单幅共有53个标准“T”构，双幅箱梁共计2878个节段。每个“T”构共有21块预制节段，即0#节段1块，1#～10#节段各两块。各节段梁均在梁场集中采用短线法匹配预制，架设时首先进行0#块墩梁固结施工，然后进行“T”构对称悬拼作业。标准“T”构及0#块墩梁固结形式如下图所示：

2 0#块墩梁固结施工难度

图2-1 0#墩梁固结形式示意图

图3-1 优化前（上）、优化后（下）对比示意图

（1）施工条件恶劣。本项目横跨钱塘江，是世界最著名的涌潮所在地，桥址处河床宽浅，潮强流急，涌潮汹涌，受涌潮、季风、台风的影响，给施工带来很大的安全风险，存在较大的安全隐患。（2）结构形式创新、无施工案例借鉴（图2-1）。经调查，本项目采用墩梁固结的结构形式，是节段梁短线法施工在国内首次应用于连续刚构桥，在很多方面具有独创性，无施工案例可以借鉴；0#块及墩身刚度较小，变形及挠度较大，且墩身为单桩独柱，无墩顶施工作业空间；0#块结构形式存在设计缺陷，墩梁固结质量无法保障。（3）施工时间短、技术难度大。墩梁固结需在前一“T”构悬臂拼装施工的同时进行施工，需完成空间位置调整、钢筋绑扎、预埋件埋设、模板安装及混凝土浇筑，工作量大、工期紧、任务重、工序转换频繁，0#块墩梁固结施工质量控制受下部结构墩身施工、架桥机托架安装、0#预制质量、空间位置调整及混凝土二次浇筑等因素影响较大，存在较大的不稳确定因素。

3 施工质量控制措施

3.1 对0#块结构形式进行设计优化

在项目施工过程中发现0#块设计存在一定缺陷，给墩梁固结施工质量带来不利影响。经过技术攻关，从以下几个方面对设计进行了优化（图3-1）：

（1）将0#块底板横系梁向中间移动30cm。原设计图纸0#块底板横系梁与墩身预留钢筋较近，墩梁固结混凝土二次浇注时墩身预留钢筋锚固性能受到影响，经过将0#块底板横系梁向中间移动30cm后，此问题得到了解决。

（2）优化横系梁的结构形式（图3-2 ）。对横系梁的结构形式做了优化，从单个底板系梁两端各预留1个二次浇注槽口优化为在系梁两端和中间预留4个二次浇注槽口（系梁顶部需预埋钢板，加强系梁刚度），从而增加二次浇筑混凝土与墩身接触面，提高墩梁锚固质量。

（3）墩顶0#块节段梁在梁场预制时提前预留顶板混凝土二次浇筑天窗及振捣孔（图3-3 ），方便二次混凝土浇筑及振捣，确保墩梁固结混凝土施工质量。

图3-2 优化前（上）、优化后（下）对比示意图

图3-3 混凝土二次浇筑天窗及振捣孔

图3-4 平台有限元计算模型

图3-5 平台现场实物图

图3-6 墩顶反力梁布置示意图

3.2 设计墩顶操作平台，解决墩顶作业空间问题

技术人员借助软件，通过有限元计算优化，设计了一套可随架桥机墩旁托架一起安装和拆卸的操作平台，并在平台四周安装了密闭的安全防护围栏，给施工人员作业提供了安全、可靠的作业空间，为墩梁锚固施工的实现提供做基本作业条件（图3-4、图3-5）。

3.3 在0#块顶部增加两个反力扁担梁，解决0#块刚度小、变形大的问题

因0#块刚度较小、变形大，导致在两侧翼缘板位置出现下挠（约5mm），给1#块悬臂匹配架设带来困难。通过在0#块顶部增加两个反力扁担梁进行反拉，待二次浇筑混凝土达到强度后释放反力，从而使墩顶0#块标高处于设计允许范围。反力梁布置（如图3-6）所示：

3.4 优化施工工序和施工工艺，提高墩梁固结施工质量

图3-7 提前安装横隔板钢筋和转向器

图3-8 进人洞、振捣孔及分层位置示意图

（1）在梁场提前安装横隔板二次浇注钢筋及体外预应力转向器等，尽量减少或避免高空作业对施工质量的影响，同时还可以加快施工进度（图3-7）。（2）提前采用风镐进行凿毛，需保证混凝土表面无浮浆，且应将表面杂物清理干净，防止在后续施工中难以清理，保证墩梁固结质量。（3）改进0#块三维空间位置调整方法。由同时调整6个坐标点，改进为先调中轴线2个坐标点，后调两侧4个坐标点，先调标高，后调平面位置的顺序。待6个坐标点的标高、平面位置均在误差范围内后，旋起4台100t螺旋式千斤顶顶紧扁担梁并锁定，使之与4台三向调位千斤顶共同承受梁段重量（以螺旋式千斤顶支撑为主）。（4）0#块空间位置调整完成后，利用支座灌浆料对箱梁底板横系梁与墩顶之间的缝隙进行灌浆，确保箱梁与墩顶密贴，保证墩梁固结质量。（5）利用顶板预留的顶板天窗，在箱梁左右室各开两个人洞，在底板肋外侧模板位置处按50cm间隔开Φ50mm振捣孔，注顺序为第一层→第二层→第三层→第四层，人洞、振捣孔及分层位置（如图3-8）所示：

3.5 加强作业人员管理和培训，全面贯彻质量责任制度

对施工及管理人员进行技术交底，对新进入场人员加强技术培训，提高作业人员的技能操作水平和熟练程度，全面贯彻质量责任制度，落实责任到人，实施责任问责制度。

4 结语

通过一系列有针对性的质量控制措施的实施，不仅解决了施工过程中的难题，而且使0#块墩梁固结施工质量有了明显的提高，施工工序、工艺也得到了很好的优化，施工进度明显加快，为后续箱梁架设的顺利进行创造了有利条件，施工经验值得类似工程借鉴。

参考文献：

［1］中交公路规划设计院.本工程施工设计图.

［2］浙江省交通厅工程质量检查局，交通运输部公路科学院.本工程专用施工技术规范.

作者简介：豆仁国（1972—），男，高级工程师。