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懸澆箱梁施工質(zhì)量控制工學(xué)論文
摘 要：懸臂體系和連續(xù)體系梁橋已成為我國橋梁建設(shè)中基本的橋型之一，此類橋梁多采用懸臂澆筑法施工。懸臂澆筑法目前已有比較成熟的經(jīng)驗，但懸澆法施工工序多，工藝要求高，質(zhì)量影響因素也較多，稍有不慎將留下質(zhì)量隱患。本文對懸澆梁關(guān)鍵施工工序、控制要點及施工中關(guān)鍵技術(shù)問題的處理進(jìn)行歸納、總結(jié)，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工質(zhì)量控制提供一定的參考。
關(guān)鍵詞：懸臂澆筑法；連續(xù)梁；質(zhì)量；控制°
1 工程概況
望虞河特大橋跨越望虞河，孔跨布置為：（14×25）+（50+80+50）+（9×25），共有26孔、五聯(lián)，全橋長762.4m，橋?qū)?6.5m。其中第三聯(lián)為懸澆變截面連續(xù)箱梁，主孔跨過望虞河，橋軸線與規(guī)劃航道中心線呈90正交。
主橋上部結(jié)構(gòu)為（50+80+50）m三跨預(yù)應(yīng)力砼變截面單箱單室連續(xù)箱梁，單箱底寬7m,兩側(cè)懸臂長3.0m，全寬13.0m。箱梁頂面設(shè)計設(shè)置單向2%橫坡，通過梁內(nèi)外側(cè)腹板高度調(diào)節(jié)。中心點處箱梁高4.5m,跨中箱梁高2m,梁高以二次拋物線變化。頂板厚0.28m,懸臂板端部厚0.18m,根部厚0.60m；腹板厚0.45～0.75m,底板厚0.28～0.617m。橫隔板分別設(shè)在中支點、連支點處，厚度分別為0.25m、1.4m,各橫隔板均設(shè)置了人孔以便施工。主橋箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系。
主橋連續(xù)箱梁全長180m，各單“T”箱梁除0#～1#塊采用在墩旁支架上現(xiàn)澆外，其余10對梁段均采用對稱、平衡懸臂澆筑施工，兩邊跨現(xiàn)澆段搭設(shè)支架澆筑。箱梁縱向分段長度為（4×3.0m+6×3.5m）。0#～1#塊總長度12m，中跨及邊跨合攏段長度均為2m，邊跨現(xiàn)澆段長度8.92m。懸澆梁段的最大塊件重量約101 t。
2 施工方法及工藝
2.1砼施工
墩頂0#～1#塊在墩旁支架上一次澆筑完成，砼方量約235m3，為C50高強(qiáng)砼。
�、�0#～1#塊砼的澆筑順序：0#塊墩頂?shù)装濉?#～0#塊懸臂段底板→（腹板、橫隔梁對稱、平衡、交錯澆筑）→頂板、翼板。懸臂段塊件必須由外向內(nèi)澆筑，以提高搭頭砼的密實度，同時，以防支架變形產(chǎn)生砼裂縫。②砼采用泵送入模，并用漏斗和串桶下料，以滿足規(guī)范要求即落料高度≯2m，并做到均勻布料。③砼采取分層澆筑，層厚30～50cm。④砼采用插入式振搗器均勻布點振搗，以砼水平、泛漿及無氣泡為度，振搗棒應(yīng)插入已澆下層砼5～10cm，以保證上下層砼之間的良好結(jié)合。由于0#塊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道密集，尤其是底板及其支座部位的鋼筋更是十分密集，砼振搗要充分、周密、不得漏振，以免出現(xiàn)空洞，同時，不得碰撞管道及預(yù)埋件，以防管道漏漿堵塞和預(yù)埋件產(chǎn)生位移。⑤砼采用灑水，覆蓋養(yǎng)護(hù)，時間不少于七天。⑥預(yù)應(yīng)力施工。
2.2 掛籃懸澆施工
主橋箱梁分四個T進(jìn)行懸臂施工，每個T從2（2’）～11（11’）塊共10對塊件采用掛籃懸澆，塊件最大長度3.5m，最大塊件重101噸。
2.2.1 箱梁懸澆施工
懸澆施工
�、賿旎@前移。箱梁2#塊澆筑完成后，穿束張拉2#塊的縱向預(yù)應(yīng)力束，然后放松前后吊桿，并拆除后錨桿；鋪設(shè)軌道和安放行走貝雷平滾；拆除主桁前、后鋼墊塊，同時調(diào)節(jié)反壓裝置，然后通過牽引卷揚(yáng)機(jī)前移掛籃進(jìn)入3#塊。掛籃前移后，按上述工序和方法，使掛籃平穩(wěn)就位，同時，根據(jù)主橋軸線調(diào)正掛籃主桁的平面位置，并進(jìn)行操平墊實。然后根據(jù)箱梁頂面設(shè)計標(biāo)高及施工預(yù)拱度，加上掛籃撓度推算出相應(yīng)的立模標(biāo)高，并以此通過掛籃前、后吊桿調(diào)整其底模前端的立模標(biāo)高。以后各塊件重復(fù)以上工序進(jìn)行施工。
�、谕饽Ｕ{(diào)正。外模是隨掛籃前移一起進(jìn)入下一塊件就位的，外模就位后主要應(yīng)根據(jù)設(shè)計斷面尺寸和標(biāo)高進(jìn)行調(diào)正。外模前端標(biāo)高通過水準(zhǔn)測量進(jìn)行調(diào)整，同時，用錘球和鋼尺檢查其垂直度及橫斷面尺寸，并及時調(diào)整、緊固模板底腳螺絲和橫向拉條螺絲，外模的后端應(yīng)與已澆箱梁頂緊、固定，以防漏漿影響工程的外觀質(zhì)量。
�、鄣装濉⒏拱邃摻罴邦A(yù)應(yīng)力管道施工。底模及外模調(diào)正結(jié)束后，即可進(jìn)行鋼筋與波紋管的綁扎和安裝定位施工，其方法和工藝基本同0#～1#塊。箱梁錨塊中的箍筋應(yīng)鉤住腹板鋼筋；N1、N2筋應(yīng)預(yù)先適當(dāng)折彎，待張拉完畢后，將其調(diào)直，并與封錨鋼筋網(wǎng)點焊，以滿足設(shè)計要求。
�、芏四＜皟�(nèi)模施工。為便于箱梁塊件連接鋼筋和波紋管的定位與固定，同時為便于模板的拆、立以及箱梁斷面尺寸變化后的改制，箱梁端模采用分塊木模組拼而成，制作時應(yīng)根據(jù)箱梁端面鋼筋與波紋管的布置位置和直徑進(jìn)行精確放樣、打孔，以便于端模的現(xiàn)場安裝與定位。
內(nèi)模是在底板與腹板鋼筋綁扎、焊接完成后，利用滑行軌道拉出就位，然后根據(jù)頂板底模的立模標(biāo)高，通過滑行軌道的前、后吊桿進(jìn)行調(diào)正。內(nèi)模定位與調(diào)正是通過內(nèi)支撐及模板拉桿螺栓實現(xiàn)。
�、蓓敯邃摻钆c預(yù)應(yīng)力管道施工。內(nèi)模施工完畢后，綁扎箱梁塊件的頂板鋼筋，同時穿插安裝縱向預(yù)應(yīng)力波紋管以及橫向預(yù)應(yīng)力束�？v向束的定位架間距按設(shè)計要求曲線段30cm，直線段100cm進(jìn)行布設(shè)。橫向束的豎彎半徑不得小于8m。其工藝及要求同0#～1#塊。
�、揞A(yù)埋施工。預(yù)埋施工應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，以確保預(yù)埋施工的及時與準(zhǔn)確，以防遺漏和返工。預(yù)埋件包括護(hù)欄鋼筋、橫、豎向預(yù)應(yīng)力槽口盒、泄水孔、掛籃施工預(yù)埋件及預(yù)留孔、撓度控制觀測點等。
�、唔艥仓梆B(yǎng)生。箱梁砼澆筑順序嚴(yán)格按底板→腹板→頂板及翼板的次序澆筑，并由掛籃的前端向后依次澆筑，腹板砼澆筑時應(yīng)保持兩側(cè)平衡，砼高差不得大于50cm。嚴(yán)格控制澆筑方量，每個塊件的實際澆筑方量與設(shè)計的偏差不得超過±3%；在整個澆筑過程中兩懸臂端的不平衡重不得大于一個梁段的底板自重。懸澆塊件澆筑工藝和養(yǎng)生同0#～1#塊。 2.3 邊跨現(xiàn)澆段施工
�、僦Ъ芘c模板。邊跨現(xiàn)澆段支架由鋼管立柱、橫梁、貝雷縱梁及砂筒等組成。支架搭設(shè)前，應(yīng)按設(shè)計荷載對砂筒進(jìn)行預(yù)壓，并及時焊接鎖定，提前消除其彈性變形，以減小支架沉降。支架搭設(shè)應(yīng)進(jìn)行等載預(yù)壓，以消除其非彈性變形，同時，測量其彈性壓縮變形，作為底模預(yù)留沉降的依據(jù)。
邊跨箱梁的底模采用大面鋼模，底模下設(shè)鋼管作分配梁，以確保邊跨合攏時，使梁體與支架之間能夠作相對滑動，有利于現(xiàn)澆邊跨隨已澆T構(gòu)自由伸縮，避免砼接縫拉應(yīng)力過大，出現(xiàn)裂縫。外模和內(nèi)模結(jié)構(gòu)及材料同0#～1#塊。②鋼筋、砼及預(yù)應(yīng)力施工同0#～1#塊。
2.4邊跨與中跨合攏段施工
主橋連續(xù)箱梁合攏段的施工順序為先邊跨，后中跨；邊跨合攏段砼澆筑完成，并張拉合攏束后，拆除0#塊的臨時固結(jié)，完成結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換，然后，進(jìn)行中跨合攏段的施工。
2.4.1 勁性骨架施工
主橋合攏采用體外勁性骨架臨時鎖定的方式進(jìn)行合攏段的施工。每個合攏段在頂、底板共設(shè)置4根剛接桿，其施工注意事項：
①剛接桿安裝焊接前，應(yīng)預(yù)先在預(yù)埋鋼板的頂面放出剛接桿的軸線及端線，以確保位置準(zhǔn)確，且與橋軸線平行。②剛接桿與預(yù)埋板應(yīng)貼緊焊接，焊縫厚度不小于10m/m，施焊時，預(yù)埋板周邊砼應(yīng)澆水降溫，避免燒傷砼。③合攏時焊接的剛接桿N1應(yīng)根據(jù)合攏溫度事先調(diào)整好長度。④合攏時，剛接桿焊接應(yīng)迅速完成，為縮短焊接時間，擬投入4臺焊機(jī)，同時連續(xù)焊接。
2.4.2 合攏段施工要點
主橋合攏段施工的影響因素較多，而且很復(fù)雜，但主要應(yīng)克服溫度、臨時荷載的影響，尤其應(yīng)避免日照不均勻而產(chǎn)生的箱體砼內(nèi)部的溫度梯度，使箱梁懸臂端產(chǎn)生復(fù)雜的變化，因此，合攏段一般宜安排在夜間施工。其施工要點如下：
�、賴�(yán)格控制箱梁懸澆施工撓度，使合攏時，兩懸臂端的高差不大于2cm，軸向偏移不大于1cm。 ②合攏施工前，應(yīng)加強(qiáng)天氣形勢資料的收集與觀察，以便選擇在較為穩(wěn)定的天氣下施工。同時，對箱梁懸臂端進(jìn)行24小時跟蹤觀測，根據(jù)實測的溫度資料和合攏施工所需要的工作時間，選擇合適的低溫時段，進(jìn)行合攏段勁性骨架鎖定焊接和砼澆筑施工。③為保證合攏段施工時的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，合攏前應(yīng)根據(jù)設(shè)計提供的平衡荷載，對箱梁兩懸臂端采用水箱配重預(yù)壓，在砼澆筑過程中，進(jìn)行等量卸載，使合攏段始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。合攏段砼澆筑完成后，應(yīng)及時覆蓋防止日曬，同時灑水加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。④在合攏段施工過程中，同時應(yīng)對以下工況進(jìn)行觀測，即吊架就位前，砼澆筑前、后，拆除臨時錨固，合攏束張拉后。⑤合攏段三向預(yù)應(yīng)力張拉前，禁止在跨中范圍內(nèi)堆放重物或行走施工機(jī)具，嚴(yán)防人為因素造成合攏段砼開裂。
以上僅僅是懸澆箱梁施工質(zhì)量控制的一些基本要點，本文中如有欠缺或不同意見，請多提寶貴意見。
參考文獻(xiàn)：
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