国道310潼关县至华阴段列斜沟大桥0#块施工方案

孔令山

摘要：依托国道310列斜沟大桥，介绍了0#块施工方案及质量控制措施。

Abstract： Relying on Liexiegou bridge of National Highway 310， this paper introduces the construction scheme and quality control measures of 0# block.

关键词：桥梁工程;连续钢构;悬臂施工;0#块

Key words： bridges;continuous rigid frame;cantilever construction;0# block

中图分类号：U445                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）15-0053-03

1  工程概况

列斜沟大桥主桥上部结构采用（62m+115m+115m+62m）PC连续箱梁，桥面宽12m，采取单箱单室箱形断面，箱体宽6.5m，两侧翼缘向外伸展2.75m。

主梁根部梁高H=6.8m，跨中梁高H=2.9m，边跨端部梁高H根/L=1/16.9，中跨端部梁高H中/L=1/39.7。主梁梁高变化采用1.8次抛物线，变化范围为悬浇段末端至墩身外侧处，梁高变化方程为Hx（m）=0.00329184×1.8+2.9，梁高Hx为箱梁中心的高度。

0#块主梁腹板厚度为80cm;0#至8#块梁段腹板高度为60cm，9#梁块为过渡段;10#至17#梁段均采用45cm。

主梁底板厚度变化曲线为1.8次抛物线，厚度从根部100cm渐变到30cm，底板厚度渐变方程为t（m）=0.00059084×1.8+0.3;主梁顶板墩顶0#块厚度为50cm，其余厚度均为28cm。主梁横向坡度通过调整腹板厚度实现，底板保持水平，顶板横向设置双向2%的横坡。

主梁0#梁段采用三向预应力体系，分别从横、纵、竖向三个方向张拉预应力钢筋。

纵向预应力、腹板和顶板均采用13及15股15.2mm高强低松弛钢绞线。抗拉强度fpk=1860MPa，两端张拉。顶板预应力钢筋以平弯线型为主，在锚固端附近进行局部竖弯;腹板预应力钢束布置在锚固端附近，方式与顶板相同。预应力管道均为塑料波纹管，13与15股预应力钢绞线采用的波纹管规格统一，内径为？准100，灌浆采用真空压浆工艺。

横向预应力筋采用10股15.2mm高强低松弛钢绞线，抗拉强度fpk=1860MPa，采取交错式单端张拉，单根张拉力为1953kN。

竖向预应力采用785MPa的JL32精轧螺纹粗钢筋，上端张拉锚固，采用二次张拉工艺;波纹管采用壁厚不小于2mm的？准50塑料波纹管，灌浆采用真空压浆工艺。

0#块长13m，采取C50混凝土，混凝土总方量为343方。

2  施工方案

0#块是悬臂施工的基础，采用预埋托架法施工。由于托架高度高、自重大且钢筋及预应力密集、各种预埋件复杂、各部分尺寸较大，通过考虑托架的承载力、浇筑工艺，现拟分两次进行混凝土浇筑。第一次准备浇筑0#块的底板和腹板部分，第二次浇筑剩余其他未浇筑的部分。通过泵管泵送混凝土入模。

0#块预压两墩中间部分采取在主桥正线承台上预先埋设钢绞线束，通过在托架上设置千斤顶来施加应力，通过这种方式来实现对托架预压的目的，悬臂端采取型钢堆载预压。

3  施工工艺

3.1 托架设计及加工

0#块托架共有9片桁梁，每3片组合1个桁梁组，共3个桁梁组。2个设置在悬臂处，1个设置在墩身处，均沿横桥向布置，中心间距235cm，最外侧桁梁距墩身边缘90cm，每个桁梁组在每三片桁梁中间架设1道横向连接钢架，以提高桁梁组的整体稳定性，在桁梁上部节点处安装临时钢性支座，在支座上安放I40b、I25b横垫梁，中间3个节点用双I40b做横垫梁，两边用单层40b号工字钢做横垫梁，倒角位置用双层25b号工字钢做横垫梁。横垫梁上铺设12号槽钢做纵垫梁，纵垫梁上中间部分铺方木，其上安放底模，倒角位置利用墩身内模改装。

由于主墩墩身两侧设置50cm倒角，导致横垫梁两侧悬臂较长，为分担悬臂端受力，在墩身两侧设置牛腿，共同承担箱梁翼板及外模的重量。桁架示意图见图1、图2。

桁架主杆由两根36号槽钢对拼成36×32矩形截面，短边面加焊钢板加工而成，主杆之间通过节点板焊接连接成桁架结构。主杆与缀板采用周边围焊，焊脚高度hf>8mm，主杆与节点板应从中间向四周焊接，避免节点板局部高温变形。

托架所使用材料、预埋钢结构、桁梁组各钢结点等受力部件，必须确保焊接质量，焊接完成后应仔细检查每一处焊缝，焊接完成后，应清除焊渣。每个主墩0#块一套，共加工三套。

牛腿采用组焊件连接而成，分为上牛腿和下牛腿，每片桁梁分别对应2个牛腿，整个0号块上牛腿共12个，下牛腿共12个，牛腿均位于同一水平面。牛腿采用锚固钢筋及槽钢双重紧固，由于牛腿预埋位置墩身壁厚较薄，两悬臂端对应的同一水平面上的上牛腿采取槽钢連接一起，下牛腿处墩身内侧用双肢32槽钢对顶。牛腿与主杆采用螺栓连接，连接钢板待混凝土拆模后与牛腿焊接，并采用水平肋进行加固，连接钢板的焊接是此牛腿施工的关键，亦是受力集中区，采用坡口单面焊接，焊高不的小于15mm，单个钢板有效焊缝不小于45cm。

牛腿在托架结构中为主要受力构件，工厂加工时尺寸及连接质量应严格控制，预埋定位前，预埋位置应反复复核，确保位置;牛腿各节点的焊缝质量应再次检查，确保焊接质量良好方可继续安装。预埋牛腿如图3所示。

托架施工顺序为：安装预埋部分，焊接连接板，连接各片桁梁。牛腿及桁架各部分的安装应严格控制各点高程，保证各桁架在同一个水平位置上，确保0#块的结构尺寸。

3.2 托架预压

0#块两个墩之间的托架采用“钢绞线配合千斤顶模拟施加力”的方式在托架第二层桁架顶进行预先施压，这种预压方法的原理是通过托架上的千斤顶施加压力传递到托架的预埋钢绞线的方式来实现预压。0#块悬臂端的托架采用钢筋及型钢等重载进行堆载预压。

为消除托架非弹性变形的影响，在预压前，应先计算托架的可能弹性变形量，然后再检验其强度、刚度和整体稳定性，以防在浇注过程中因支架的不稳定而导致混凝土出现裂缝。同时，通过预压也能够检验托架施工安全性，确保托架在使用时保证安全性。在托架搭设完毕后进行预压，通过对预压的数据处理，来确定托架的弹性变形量，进而对安装模板时提供预抬量。

3.3 模板工程

模板工程包括底模、内膜、外侧模和封端模。要求架立后的模板具有一定的强度，刚度应满足设计要求，挠度及变形误差应符合相关规范要求，外形尺寸与图纸相差在允许的范围内。模板内部应平整洁净，装拆方便。

模板安装顺序为：底模外侧模及翼缘模内模封端模。脱模顺序与安装顺序相反。

3.3.1 底模

底模分为2种，1种为两墩之间的部分，倒角采用墩身内模倒角模板改装，中间部分为大块竹胶板，次肋由9×15cm的方木及20号槽钢钢桁架。方木间距为@=20cm，槽钢间距腹板范围@=20cm，箱梁底板范圍@=60cm，竹胶板厚度为18mm。另1种为悬臂端部分，倒角采用墩身内模倒角模板改装，再连接1块钢模板，次肋为双肢20号槽钢钢桁架，槽钢间距腹板范围@=40cm，箱梁底板范围@=80cm。

3.3.2 外侧模及翼缘模

外侧模及翼缘模应为钢模板，钢板厚6mm，水平次肋排列顺序为8@300mm，竖向主肋排列顺序为2×12@900mm。外模与内模之间用A20对拉螺纹钢筋加固，模板底模固定在分配梁上。

3.3.3 内模

内模采用木模，竖向用背100×150mm方木做次肋，水平向用2×14号方钢作主肋，采用A20对拉螺纹钢筋加固，内顶模以底板架设的脚手架支撑，脚手架与内模之间用顶托作可调节装卸装置。倒角模、压脚模、人洞模采用木模板。

3.3.4 封端模

箱梁外伸钢筋及管道数量较多，封端模采用6mm厚钢板分块制作安装，以便于拆除。预应力管道处钢模板应割孔，并用短钢筋与外伸钢筋焊接固定以保持管道位置。

模板的拼接缝下面，应铺设胶带，缝隙中间应塞满海绵条保证浇筑过程不发生侧漏，表面用腻子刮平、打光，横缝下须搭设木横档。竹胶板与槽钢采用平头螺栓连接固定，在面板侧采用腻子将平头螺栓凹槽补平，保证模板的平整度。侧模与底模之间采取“帮包底”，在底模板侧边贴一层海棉条，以防止底口处漏浆。模板及模板支撑体系应保持稳定，不得松动或下沉。模板体系搁置在支架体系上，分两次立模，第一次为底、腹板，第二次为顶板，立模时应留设预应力张拉孔、工作孔。

3.4 钢筋及内置波纹管安装工程

3.4.1 钢筋加工

钢筋及其加工半成品存放应按种类、型号分类堆存，半成品钢筋有运输车运输、塔吊吊至安装地点。钢筋安装分两次，先安装底部板、横梁及腹板的钢筋，安装完毕后再安装顶板及翼板，预留孔处的钢筋，在施工接缝处应预留钢筋接头，装好波纹管，每隔一定位置应设置排气孔。

钢筋绑扎应符合设计及相关标准规定，钢筋表面应保持洁净，不得有铁锈、油渍等污垢。钢筋弯曲成型后，不得有裂纹、鳞落或断裂等现象。钢筋绑扎前，应先在模板上先按图纸放样定位。绑扎完成后的铁丝必须扎紧，不得松动或移位等，成型后的钢筋骨架必须牢固稳定。

3.4.2 波纹管及锚具安装

钢筋绑扎的同时进行相应位置预应力波纹管及锚垫板安装、定位。

预应力预留孔道的高度应按设计要求焊定位框，定位框采用φ8钢筋，做成井字的形状，定位框在直线部分每隔60cm设置一道，在曲线部分每隔40cm设置一道。采用缩节接头，并用电工胶带做好密封处理。在进行波纹管定位作业时，首先应先检查所要预埋锚垫板的位置、尺寸必须要准确，并且保持锚垫板与波纹管孔道互相垂直，锚垫板的锚孔中心要对准管道中心位置。锚垫板后期需要压浆的圆孔应先塞满棉丝，防止压浆孔漏浆而出现堵塞。钢绞线采用砂轮切割机进行切割，严禁用电焊机接触钢绞线。在焊接底板或翼板钢筋时，应采取一些措施（如垫湿土工布）以保证模板不被烧坏。钢筋垫块须均匀放置，密度适中，砼垫块采用半圆型状，在预制场内与采用同一批次混凝土统一制作，既能确保垫块厚度又能减少与箱梁砼的色差。

砼浇筑前应先穿芯管，检查波纹管是否有损坏和缝隙，保证波纹官不漏浆，在浇筑砼时，不断来回移动芯管，以利预应力束管道畅通。

3.5 混凝土工程施工

浇筑前，对支架、模板、钢筋和预埋件等进行全面检查。0#块混凝土施工采用泵送的方式进行浇筑，浇筑应从底部到顶部依次浇筑，先浇筑底板和腹板部分，再浇筑顶板部分的混凝土。由于0#块较高，进行混凝土浇筑时，在内模板上的不同位置应开设窗口，以满足混凝土浇筑自由高度及振捣要求。浇筑应从两边向中间对称、均衡的浇筑，两侧混凝土高差不宜超过50cm。

浇筑混凝土时注意支架的受力均匀，应由两悬臂端对称向中间浇筑，在横梁位置合拢;以防止出现沉降裂缝。浇筑两头时，要认真控制浇注混凝土量，不要使两头混凝土量悬殊过大，产生不利的情况[2]。

砼强度达到设计的90%时，拆除端模，进行预应力筋张拉、压浆。待压浆强度达到设计要求后，拆除剩余模板。

3.6 预应力施工

箱梁变截面部分采用纵向、横向和竖向的三向预应力系统。纵向预应力钢绞线采用两端张拉的方式;竖向预应力钢绞线采用二次张拉的施工工艺，并配备二次张拉专用的工作锚具，一端固定，一端张拉;顶板部分的横向预应力束采用单侧交错张拉的施工工艺。横向和竖向预应力须在纵向预应力钢绞线张拉完成后隔两到三个梁段再进行张拉施工。竖向预应力钢筋也要进行二次张拉，且第二次张拉应在第一次张拉完成三个梁段后再进行。

①张拉采用应力、伸长值两个指标作为控制参数，张拉过程中，当张拉实际伸长量与理论伸量有差别，且超过±6%时，应立即停止张拉作业，待技术人员查明原因、采取相关措施并解决问题后再进行张拉。

滑、断丝的处理措施：在钢绞线进行张拉的过程中，若发现有滑丝、断丝等现象，应立即停止作业，现场技术人员应作好记录，查明原因。若滑丝、断丝的数量超过相关标准，现场应停止作业，经监理工程师检查并分析原因后重新换束。

②采用YCW-500型千斤顶，进行两端对称张拉时，两端张拉技术人员应采用对讲机保持随时联系，根据张拉进程报告千斤顶压力读数和钢绞线伸长量，保持两端千斤顶油压上升速度一致，尽量保持两端张拉长度的一致。锚固时，一端先进行锚固，然后看另一端千斤顶油压表读数与先期锚固千斤顶油压读数是否一致，若油压下降应给油补足压力，再行锚固，张拉要对称进行。

4  质量保证措施

为控制施工质量，采取如下措施：

①由试验室负责砂石料、钢筋接头等原材料试验、钢筋拉伸抗弯试验、砼的配合比使用性能、强度、弹性模量試验，张拉设备的经常性校验和标定。在监理工程师的指导下，严格按照有关技术规范的规定开展测试项目。

②加强控制测量，保证测设标高、线性精度，保持放样的准确性。

③拌合站应采取物料计量自动设备，严格按设计砼配合比配制砼，杜绝砼自身开裂。

④严格把关，加强对模板、支架、钢筋、预应力、砼浇筑、张拉、压浆等各工序的质量控制，以工序质量保证整体工程质量。

⑤接缝的处理方法是在砼强度达到设计值的50%时按规范要求对接触面的混凝土进行凿毛处理，凿毛处的混凝土渣应清理干净，确保露出出新鲜砼面后才能接灌砼。

⑥严格控制预应力筋的位置和张拉力，保证梁体的实际受力状态与设计一致，避免由于梁内力不合理而导致混凝土的开裂。施工过程中，预应力筋设置按相对高程控制，张拉作业采用应力、伸长量双重指标控制[3]。

5  结语

悬臂现浇箱梁0#块托架施工技术较为成熟，在施工过程中应注意把控各个细节，确保托架计算准确无误，各个施工过程均应按上述要求把控。通过对列斜沟大桥0#块的施工经验，切实体会到0#块施工的重要性及技术上的难度，工作中必须小心谨慎，每一个小细节都必须严格控制，认真检查、落实各项控制指标。

参考文献：

[1]龚志刚.100m悬浇箱梁施工工艺的改进措施[J].山西建筑，2008（22）：129-131.

[2]徐锡用，李春宏.大跨径悬浇箱梁浇筑技术与质量控制[J].公路与汽运，2013（04）：197-199.

[3]沈辉.浅谈悬浇箱梁0#块施工方案及控制要点[J].江苏科技信息，2014（10）：71-72.