淺談準池鐵路下窯子特大橋連續(xù)梁掛籃懸澆施工
2017-10-30
中鐵十九局集團六公司負責施工的新建準池鐵路下窯子特大橋，位于山西省朔州市右玉縣境內，橋址處地形為山前沖積平原，地形整體平坦開闊。本橋為單線曲線橋，橋中心里程為ZDK4+730.5，橋長1602.63m，最高橋墩高24.75m。全橋孔跨布置為1-32m+（32+48+32）m連續(xù)梁+7-32m+2-24m+7-32m+2-24m+27-32m。本橋采用T型橋臺，圓端形實體墩，全部采用鉆孔樁基礎。
本橋于3處跨越既有道路，其中在ZDK4+026.45處采用（32+48+32）m連續(xù)梁跨越虎山公路，其余兩處采用簡支梁跨越。
本橋下部結構采用常規(guī)方法施工：樁基采用回轉鉆機、沖擊鉆機成孔，導管法灌注水下混凝土；承臺采用大塊組合鋼模板澆筑；墩身采用桁架式整體定型鋼模澆筑。本橋簡支T梁由鋪架標段負責預制架設施工；特殊結構（預應力混凝土連續(xù)梁）采用掛籃懸臂懸澆施工。本文著重對掛籃懸臂懸澆施工的關鍵工序和技術控制進行闡述。
連續(xù)梁懸臂灌注施工工藝流程： 節(jié)段施工驗收→掛籃錨固、底籃提升→外側模就位→綁扎底板、腹板鋼筋及預應力管道、豎向筋→安裝內模→檢查簽證→澆筑混凝土→養(yǎng)護→預應力張拉→管道壓漿→掛籃前移→合攏段施工
1 掛籃的結構設計及拼裝
0#塊施工完后，利用吊機在0#塊上拼裝菱形掛籃，進行梁段懸澆。菱形掛籃結構主要由桁架、提吊系統(tǒng)、走行及后錨系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和張拉操作平臺等六部分組成。
2 掛籃結構
掛籃是施工梁段的承重結構，又是施工梁段的作業(yè)（懸灌，張拉等）現(xiàn)場，掛籃按其懸灌所承受的最大梁段重量及施工荷載等最不利荷載設計。
3 掛籃拼裝及試驗
在墩頂現(xiàn)澆段現(xiàn)澆施工完成后（含預應力施工及壓漿），采用吊機進行掛籃構件起吊和拼裝。安裝時注意橋墩兩側的掛籃應對稱同步安裝，按設計要求控制不均衡荷載。
新加工的掛籃采用試壓臺加壓法檢測桁架的受力性能和狀況，未經試壓的掛籃不得吊裝上墩進行懸灌施工。通過試壓消除結構的非彈性變形。
對拼裝就位待灌注混凝土的掛籃，采用水箱試壓法檢查掛籃的性能和狀況。加壓水箱設于菱形桁架的前上橫梁吊點處，計算施加力后，分級進行灌水試壓，記錄全過程掛籃變化情況即可求得控制數(shù)據。
菱形掛籃拼裝施工工藝流程為：掛籃桿件預拼裝→安放軌道調平墊梁→安裝軌道并錨固→安裝帶反扣輪的后支座→安裝菱形桁架→安裝菱形桁架間連接桁架→安裝前上橫梁及吊帶→安裝底模→安裝外側模→調整模板尺寸及標高→掛籃預壓
4 掛籃的前移
待已灌注梁段混凝土強度和彈性模量達到設計要求指標后，對縱向預應力筋張拉并壓漿后，鋪設墊梁和軌道。軌道錨固后，放松底模架前后吊帶并將底模架后橫梁用2個10t倒鏈懸掛在后上橫梁上；拆除后吊帶與底模架的聯(lián)接，先放松所有后吊桿再放松前吊帶，按照同樣的方法松開外側模。用2臺5t倒鏈牽引前支座使菱形桁架帶動底模側模前移，就位后安裝底模后吊帶，將底模吊起。解除外模走行梁的一個吊帶前移至預留孔，調整立模標高進入下一循環(huán)施工。
5 掛籃底模、側模標高調整及位置控制
當掛籃安裝完成后，即可進行模板標高及中線調整。模板控制標高=設計標高+施工預留拱度。設計標高由設計院提供。施工預留拱度由設計院提供的理論預留拱度結合現(xiàn)場掛籃試壓測試數(shù)值（如彈性變形值）等因素，通過編制的線型控制軟件計算而得。同時在每個承臺頂面上設水準點4個，觀測群樁的沉降；在墩頂現(xiàn)澆段頂面腹板位置處各設水準點4個，觀測墩身的壓縮。
6 綁扎鋼筋、安裝波紋管道
鋼筋集中加工，塔吊吊裝至掛籃位置，人工綁扎。先綁扎底板、腹板鋼筋，并安裝豎向預應力筋、底板波紋管道，待內模前移到位后綁扎頂板底層鋼筋，安裝頂板預應力管道，綁扎頂板上層鋼筋、安裝頂板預埋件。
安裝波紋管時如與構造鋼筋沖突時，適當移動構造鋼筋，絕對保證預應力管道按設計位置定位，并采取加粗定位鋼筋直徑，加密定位鋼筋網片、網片與箱梁構造筋點焊牢固等措施，保證預應力管道位置在澆筑混凝土時不移位、不破損。
在灌注混凝土前檢查預應力管道的接頭是否連接緊密，管身是否完好，在混凝土灌注過程中不得直接振搗預應力管道，以防其移位、破損、漏漿。
7 混凝土施工
混凝土采用泵送澆筑。為縮短工期，加快進度，確保一段梁體的施工周期在8～10天左右，梁體混凝土配合比設計時摻入早強減水劑。由于梁段鋼筋及預應力管道較密，選用的混凝土配合比的坍落度控制在14～18cm。
梁段混凝土一次澆筑成型，并在底板混凝土凝固以前全部澆筑完畢，以避免裂紋的產生。混凝土澆筑采用先梁節(jié)前端，后梁節(jié)后端，并從腹板向中間推進的方法。
8 預應力施工
縱、橫向預應力筋穿束前用通孔器疏通預應力管道，縱向預應力筋穿束時先將導線穿過孔道與預應力筋束連接在一起，由卷揚機牽引穿束；橫向預應力筋采用人工穿束。穿束后檢查預應力筋外露情況，保證兩端外露長度基本相同，滿足張拉要求，然后安裝錨具、千斤頂。
豎向預應力筋按設計下料加工成型，并在梁段混凝土灌注前直接安放在豎向波紋管中。
鋼絞線的張拉在梁段混凝土強度和彈性模量達到設計要求的指標后，按設計要求的張拉方法和順序進行張拉。張拉程序為：0→初應力→бcon（持荷2min錨固）→бcon（錨固）。
豎向預應力筋在縱橫向預應力筋張拉完成，掛籃前移后進行張拉，張拉程序為：0→初應力→бcon（錨固）。
張拉時確保“三同心兩同步”，并采取雙控措施，以預應力控制為主、伸長量校核為輔。“三同心”即錨墊板與管道同心，錨具和錨墊板同心，千斤頂和錨具同心。“兩同步”即兩側兩端均勻對稱同時張拉。在張拉及使用過程中，按規(guī)定對張拉機具定期進行校驗和標定。
孔道壓漿在預應力張拉完成、掛籃前移之前進行，壓漿采用真空輔助壓漿工藝，水泥選用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.40～0.45。為增強其流動性，可摻入高效減水劑。為減少收縮，可摻入適量的微膨脹劑。
9 連續(xù)梁合攏段施工
合攏段采用吊架法進行施工，按照先合攏邊跨、后合攏中跨的順序施工。施工步驟如下：
?、藕附影惭b合攏段體外固結勁性骨架，綁扎鋼筋，連接預應力管道并定位，并使勁性骨架與周圍鋼筋焊接，對中間跨合攏段須設體外鋼結構勁性骨架及臨時預應力束并張拉鎖定。
?、瓢惭b吊架于合攏段上方，并調整就位，再安裝內模，在梁體懸臂端采用磚砌水池充水配重，選擇日溫度最低的夜間澆筑合攏段混凝土，并逐級解除合攏段壓配重。
⑶等邊跨混凝土達到設計強度后，開始中跨施工。
?、仍诨炷翉姸冗_到設計張拉強度后，按設計張拉順序，對稱張拉梁體預應力束，先長束后短束，待張拉完畢后進行壓漿封錨。
?、纱锌绾蠑n完畢后，按設計要求張拉所有剩余的預應力束，全部完成體系轉換。
10 結語
通過對以上關鍵工序進行了嚴格的技術控制，中鐵十九局集團六公司準池鐵路下窯子特大橋連續(xù)梁掛籃懸澆施工合格率100%，優(yōu)良率99%，完全滿足了設計要求。
