紫港大桥箱梁零号块施工技术

张 岩，王立峰，贾中涛

(东北林业大学土木工程学院)

近几年来，随着预应力混凝土梁桥的迅猛发展，桥梁施工技术也得到了巨大的改进，出现了许多简便高效的施工方法，其中以悬臂施工法应用最为广泛。悬臂施工过程中需要以零号块做为施工的平台，逐渐向两边对称施工。由此可见，零号块施工的好坏直接影响着整个上部结构的质量。以紫港大桥为例，对连续梁桥零号块的施工做简要的说明。

1 工程概况

紫港大桥属于杭金衢高速常山互通至205国道连接线工程，大桥全长296.5 m。主桥上部结构采用40 m+65 m+40 m预应力混凝土连续箱梁，截面形式为两个分离的单箱单室截面，每个箱梁顶面宽12.4 m，底面宽6.5 m，主梁根部梁高4.0 m，主跨边跨端部及跨中梁高2.2 m，梁高按R=320 m圆曲线变化。全桥顶板厚28 cm，跨中处腹板厚45 cm，支点处厚70 cm，底板从墩顶位置的80 cm后以R=320 m圆曲线变至合拢位置的28 cm厚。

2 零号块施工方案

紫港大桥零号块采用支架现浇混凝土的方式，混凝土标号为C50号混凝土。整体施工方案如图1所示。

2.1 零号块支架的施工

支架采取150 cm×300 cm贝雷钢架设计。贝雷支架为主要受力构件，要保证各联系杆件之间连接稳定可靠，同时与承台预埋件连接稳固。完成搭设后以1.2倍的施工总荷载对支架进行预压，施工总荷载需要考虑零号块总重、模板与支架的重量、人群与施工机具的重量及风载等，充分消除支架的非弹性变形，测定实际弹性变形值，为立模板做准备。

2.2 安装支座及临时固结

支座是将上部结构荷载传递给墩台的构件，支座的安装质量直接影响着整个桥梁的使用寿命。对于支座开箱时要检查清单及合格证，清理缝隙中的杂物。安装时确保位置准确，用钢锲块调整支座，保证水平与平整，支座支承面四角高差不得大于2 mm，控制安装高度，使之符合设计要求。地脚螺栓孔及支座底面垫层用环氧砂浆灌注，待砂浆硬化后拆除钢楔块并用环氧砂浆填补。为保证梁体正常转动，必须在现浇混凝土梁体达到设计强度后，张拉预应力之前拆除上下支座连接板，查看支座外观，并及时做好防尘措施。

本桥梁体与墩身之间以非刚性的铰支座联接，双悬臂工作状态下属于非静定结构，由于箱梁自重、挂篮及施工荷载引起的巨大倾覆力矩，会出现倾覆失稳现象。因此，通过施加预应力临时固结是梁体与墩身形成固定约束，确保施工安全。临时固结施工时需注意以下几点。

(1)与箱梁及墩顶接触的临时垫块顶面必须刮平，保证接触面平整清洁并涂抹隔离剂，便于拆除。

(2)为方便拆除，临时锚固钢筋在垫块位置设置连接器。拆除临时锚固块和割断锚固钢筋时，采用风镐人工凿除，并做好隔热措施，防止破坏支座。

(3)临时垫块浇筑必须严格遵守设计要求，确保垫块的质量。

2.3 模板施工

本桥零号块施工所需模板分为底模、外模、内模及端头模板。底模安装时需要考虑桥梁的横、纵向坡度。将模板支架安装在托架上，二者之间需铺设型钢横梁并安装砂筒或钢楔块，便于拆除模板，支架上安装分配梁后再铺设底模板。底模板采用现场制作的5 mm厚钢模板，用∟70×5 mm角钢作为纵、横肋。考虑模板的通用性，使用两个挂篮的外模作为零号块的外模，另外需要制作两个6 m长的外模共同完成零号块的施工要求，两块模板采用5 mm厚的钢模板。外膜支架采用桁架结构，由［12槽钢焊接而成，落在托架上的分配梁上，调整至设计高度后用穿心拉杆与内模对拉固定并用型钢顶紧。采用特制的钢木组骨架框架贴竹胶模板作为内模与横隔板模板，安装就位后用脚手架及可调式承托配合，将内模顶紧，并设剪力撑将各杆件联成整体，控制模板的位移和变形，保证腹板的厚度符合要求，自撑体系要设置在适当的位置。为防止内模板上浮，在内模安装后与墩顶上预先设置的防浮拉杆预埋件联接，横隔板人洞处采用满堂木支架支撑拼装的组合钢模板进行施工。零号块内部倒角多，结构形式复杂，内模宜采用组合模板，梗肋部分还需要做特殊加工。安装内模时要预先挖出预应力压浆管道孔并做好保护措施，同时预留出混凝土施工用的振捣窗和观察窗。端头模板架利用∟100 mm×10 mm角钢加工制作成钢结构骨架，用螺栓与内外模联结固定，铺设竹胶板做为板面，端头模板的质量直接影响零号块端部及预应力管道成型要求。

2.4 钢筋加工与制作

钢筋采用工厂预制，现场绑扎成型的方式，绑扎的形式选用绑扎与电焊组合，绑扎质量须符合规范要求。在钢筋骨架上精确定位后将预应力筋预留孔道固定，如钢筋与管束相冲突时以管道优先，但只能移动钢筋不得切断，遇到必须切断钢筋时，待施工完毕，将切断钢筋焊接完好。钢筋保护层须符合规范要求。

预应力管束根据设计坐标要求采用“井”字型定位支架固定，束管埋设须平顺。接头处用胶带包裹密实，不得出现毛刺、折角等不良现象，端部必须密封，防止杂物掉入。浇筑混凝土时，为防止管道变形用硬质尼龙管填充。

2.5 混凝土浇筑施工

规范规定，浇筑混凝土时尽可能一次完成浇筑，梁体较高时可采用分层浇筑。考虑到零号块体积大，梁体较高，为防止出现蜂窝或空洞，故采取分层浇筑的方式。混凝土需用商品混凝土，集中在拌和站拌和，用3台×6.0 m3搅拌运输车运送至现场，通过固定泵泵送。混凝土固定泵泵送全过程需专人负责指挥，从入仓口开始验收混凝土质量，严格按照设计要求，防止杂物混入堵塞管道。泵送过程中，检查输送管道接头质量，防止漏浆。浇筑零号块混凝土时要求均衡对称施工，务必一次浇筑成型，允许偏差值不得超过50%。工作人员定岗、定员、定点振捣混凝土，边振边查，严防泄漏或过振，对于箱梁肋腹板、管束密集处等特殊部位应采取二次复振。混凝土浇筑完毕后，采用体外钢模和体内束管冲水降温的方式养护，用麻袋覆盖混凝土表面洒水养护，湿润养护不得少于7 d。严格控制混凝土内外温差，防止出现裂缝。同等条件下养护混凝土试块，待强度达到45 MPa后方可施加预应力。

2.6 预应力施工

混凝土养护期间进行端部凿毛，穿预应力钢绞线。预应力钢绞线采用砂轮机切割，严禁使用氧乙炔电焊，预留不小于80 cm作为张拉工作长度。当钢绞线长度小于50 m时，采用单根人工穿束，大于50 m时用机械辅助穿束。纵、横向预应力筋选用低松弛高强度Φs15.2 mm钢绞线，锚具分别采用YM15型和BM15型;竖向预应力筋选用JL32 mm精轧螺纹钢，YGM/32锚固系统。待混凝土达到设计强度后按照先纵向后横向再竖向的顺序张拉预应力钢绞线，纵、横向预应力张拉采用两端对称张拉，竖向预应力张拉采用单头张拉且隔7 d反复张拉二次，预应力张拉实行“双控”质量标准。张拉操作人员须持上岗证定职、定岗进行操作，操作过程须符合设计要求或规范要求。预应力张拉工序是0→10%σcon(初始应力)→100%σcon(控制应力)→持荷2 min。张拉完成后进行封锚及管道压浆，压浆压浆控制压力为0.5～0.7 MPa，浆液中添加微膨胀剂，使压浆饱满。

3 结论

零号块施工质量是保证整个悬浇箱梁施工质量的重要前提，由于零号块体积大，结构复杂，给施工加大了难度。紫港大桥零号块的成功施工为同类桥梁的施工起到参考作用。综合以上施工说明对施工和监控提出几点意见。

(1)零号块体积大，内部钢筋、管束密集，混凝土的振捣必须严格按照规范施工，确保混凝土的密实度。

(2)密切注意混凝土水化热对结构的影响。

(3)零号块支架施工前要进行完整的设计与验算，保证施工时的稳定性。

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