悬臂浇注连续梁0＃块施工技术

                                      (中铁六局呼和浩特铁建公司，内蒙古 呼和浩特 010050)
摘 要：本文介绍了张集新建铁路控制工程的施工流程，确保了各项指标符合设计要求，质量、安全、进度和投资控制都取得了预期效果。铁路线桥梁多跨连续梁工程是中铁六局呼和浩特铁建公司首次施工，研究其施工技术及工艺，总结成型的施工技术，便于指导今后同类工程施工得到推广和改进。
关键词：连续梁；T构；施工技术
中图分类号：U448.21⁺5  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)02—0069—02
      主桥0^#段施工，由于墩身高度为9m左右，高度较低，并且承台面积较大，因此考虑采用落地碗扣式脚手架施工，地基不需要处理，支架可以直接作用在承台上。支架的设计根据0^#块砼自重并考虑一定的安全系数。
1 支架的验算及布置
1.1 支架荷载计算分析
      根据技术规范和施工过程中各项荷载组合要求，应对支架进行强度、刚度和稳定性验算，以保证该形式的支架在施工过程中承受各种荷载作用。
1.1.1 支架荷载组合：由于腹板处砼的重量最重，因此只需验算腹板处支架的强度即可。
      ①模板及脚手架自重：模板自重均布荷载为1KN/m²，支架自重均布荷载为2.7KN/m²。
      ②新浇砼及钢筋重，箱体自重均布荷载分析：
      0.6×6×2.4×27=233.28KN/m。
      ③施工人员、堆放及运输的工具及材料荷载分析取3KN/m²。
      ④振捣砼时产生的荷载分析取2KN/m²。
1.1.2 地基承载力试验：由于支架直接作用在承台上，因此地基承载力能够满足要求，无需进行检算。
1.1.3 支架材料强度验算：根据现场地形条件和以往施工经验，支架材料采用碗扣式支架构件，立杆横向间距为60cm，立杆纵向间距为90cm，步距为120cm。查有关资料，步距120cm时，单根立杆设计承载力为30KN(已考虑安全系数)。根据组合A知，每根立杆竖向荷载为：N=(233.28+8.7×0.6×2.4)/12=20.48KN<［σ］=30kN满足承载力要求。
1.2 支架预压
      为了减少或消除支架系统的非弹性变形及预测弹性变形值，便于准确控制梁底标高，必须对支架系统进行预压。由于梁体浇筑施工时恒载与部分施工荷载基本呈均布状态，所以采用堆砂袋法预压。砂袋在底模上每袋按60kg计算，按顺序堆放整齐，从中间向两端进行加载。第一次按60％压重,观测12h, 第服次100％, 观测12h，第三次120%，观测12h。
      通过测得的数据，调整顶托螺扣，精确确定底板标高。在搭设好 的支架四周设120cm宽的安全网，以防人、物坠落，发生事故。
2 支座的安装
      永久支座设计采用QZ型的球形支座，设计支座有预偏心。支座安装前，先凿毛垫石顶面砼，然后放样定出支座的纵、横向中心线和支撑垫石顶面高程以及平整程度(平整度控制其误差在2mm范围内)，检查锚栓孔位置是否准确，深度是否与设计相符。同时掏出孔内污、杂物和积水。当平整度不满足要求时采取凿除或垫干硬砂浆和水泥的方法来调平。施工考虑墩身沉降，将支座顶标高在原设计的基础上抬高3～5mm。安装永久支座时，先在下支座板四角用钢楔块调整支座水平，找正支座纵、横向中线位置，使之符合设计要求。支座定位(支座平面位置与标高准确)后，经过现场技术人员及监理工程师认可后，用环氧树脂砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底面垫层。要求环氧树脂砂浆严格按配合比施工，环氧树脂砂浆从侧面预留槽口填塞，必须保证填塞密实，不留有空洞。施工时应注意正确设置支座的预偏心量(若设计有要求)。支座安装应依据《支座安装指南》、《规范》及设计进行。环氧砂浆硬化后，拆除支座四角临时钢楔块，并用环氧砂浆填满抽出楔块的位置。
      临时支座采用钢筋砼结构，施工时先根据图纸设计尺寸支护临时支座模板，在临时支座顶、底面设置8～10cm厚硫磺砂泥胶层，内设电阻丝。以便在需拆除临时支座时，将电阻丝通电升温，使硫磺胶泥中的硫磺燃烧消除，再割断连续梁、临时支座、墩顶的预埋钢筋，使临时支座与梁及墩顶完全脱离，实现临时支座解除。临时固结采用Φ28螺纹钢筋。顺桥向靠外侧设置锚固钢筋，下端锚固在墩身内，上端锚固于0^#块底板内，确保墩梁的刚性连接，以增加抗震、抗滑能力，并承受梁段施工不平衡带来的不平衡弯矩。
      拆除时，将砼凿除干净，割断钢筋，对称均匀、缓慢进行，防止梁体受到震动，以使梁部可以安全的落在永久支座上。永久支座和临时支座都要根据设计要求设置偏移量。
3 0^#块底模及外模的安装
      0^#块采取一次浇筑成型，悬臂端荷载通过底板、分配工字钢传给支架，由支架全部承担。底模、外侧模均采用大块整体钢模板，底模横向分配工字钢下设可调顶托，以便今后支架的拆卸。整个外模分6块：中间支座加宽处模板单独两块，两端利用挂篮外侧模。底模墩顶部分采用竹胶合板，悬臂段采用挂篮底模。立底模前，由测量人员定位梁体中心线和梁体的轮廓线及梁底标高，确定梁底标高时应根据支架变形量及线形控制增加一定的预拱度。左右两侧外模采用Φ20对拉螺栓拉紧，以防浇筑过程中模板跑模，对拉栓间距布置。因腹板内管道及钢筋密布，须从箱室内模管道较少处开“窗”，便于砼入模、振捣和观察，待浇注到此处，再将“窗”关闭，从另一处“窗”作业。由于内模采用定型组合钢模，因此可间隔15m预留一块模板不安装，作为砼入模的窗口，此处的钢筋先预留好，不绑扎，不得截断，待砼施工到一定高度后，进行钢筋的定位绑扎，安装好模板。顶板底模中间预留一块30cm宽的模板不安装，作为“天窗”，底板上部不立模，以便材料和砼从其中送进和混凝土进行振捣。因0^#块较高，箱室内搭设钢管支撑架，方便作业。
4 0^#块钢筋工程
      因0^#块一次浇注成型，因此钢筋也一次绑扎完毕。钢筋的垂直运输采用塔吊。在底模与外模安均装好后，开始绑扎梁体钢筋，梁体构造钢筋主要为Φ12与Φ16的螺纹钢筋。首先进行底板钢筋绑扎，其次进行腹板和横隔板钢筋绑扎(同步进行)，最后进行竖向预应力Φ25精轧螺纹钢筋的就位。在底板钢筋绑扎时，为了保证人洞的质量，可把人洞模板先就位，然后再绑钢筋。钢筋绑扎完后，及时把竖向Φ25预应力粗钢筋的压浆管引到底板上方。竖向精轧螺纹钢的锚垫板下设5cm的钢管连接，以解决锚垫板与波纹管无法连接的缺陷。箱梁内部构造钢筋复杂，波纹管较密，普通钢筋安装施工时钢筋与管道相碰时，只能移动，不能切断钢筋。
      在腹板和横隔板～钢筋绑扎完毕后，进行顶板模板的支立，支立完后，首先进行纵向预应力束管道的埋设，纵向预应力管道要准确定位，然后进行顶板底层钢筋的绑扎，随后进行顶板纵预应力管道的埋设，最后进行顶板顶层钢筋的绑扎。钢筋成型过程中，多采用绑扎而少采用点焊。
      钢筋的加工与绑扎应符合设计与施工规范的要求，焊接与接头的布置应满足施工规范要求，同时应严格控制保护层厚度。钢筋的焊接施工须按质量验收标准的要求进行检验，钢筋安装好后须经过现场工程师、质检工程师与施工监理的检验合格后方可进入下一道工序的施工。
5 0#块预应力工程
      在钢筋绑扎好后，根据设计位置放置波纹管及预应力钢筋或钢绞线。波纹管要求顺直且位置准确。为有效的保证预加应力，以减少预应力的损失，波纹管应采用钢筋网片进行定位。直线上每80cm设置一道，在曲线上则每50cm设置一道，对于变化较大处，应根据实际情况进行加密，来保证管道线形。同时应注意垫板与管道中心线垂直、对中。在管道布置好后，应对波纹管进行检查是否有破损，对有破损处用短节管进行加衬，并用胶带进行封闭，同时在砼浇注前应用直径略小于波纹管内径5mm的塑料管穿衬，这样既有利于保证管道线形且可有效地防止砼浇注时发生堵管(在砼浇注过程中抽拔活动塑料管)。对于腹板钢束在管道中部设置三通管，对于顶、底板钢束应20m左右设一处三通管。以利于压浆时排气，保证压浆质量。由于通过0#块的预应力管道较多且密，施工时应防止遗漏与错位。
6 0#块内模的安装
      在腹板钢筋绑扎好后，安装内模。由于0^#块内表面变化较多，因此内模制作较复杂。为方便施工和保证砼内部表观质量。内模采取钢木组合结构，即对于平板部分采用定型组合钢模，对于过渡变化部分，则采取木板进行安装。内模的加固采用内拉外顶相结合，利用挂篮的竖龙骨与横龙骨(2［10槽钢)固定模板，同时用钢管脚手架进行支顶。为了保证结构砼的有效厚度，内外模板间须设置砼或钢筋定位件。
7 0^#块砼的施工
      0^#块内预应力管道较多，构造钢筋密集，砼体积较大、标号高，且0^#块是悬臂浇筑施工的基础，极易出现质量问题，施工中应谨慎对待。
7.1 砼的拌和
      梁体砼设计为C50砼，施工采取JS-1000强制式搅拌机集中拌和，为保证砼的可泵性，砼的坍落度控制在13～15cm，砼的初凝时间控制在6～8h。
7.2 砼的运输
      砼水平运输采用2台6.0m3的砼运输车，垂直运输采取1台HBT-60砼输送泵泵送。为防止出现砼堵管，应多布设一条泵管以备用，输送泵管沿塔吊架固定升高，到箱梁顶50cm，用软管和串筒引到箱梁模板内，从内模所开的“窗口”入模。泵送砼前，应先泵水，再泵砂浆进行润管，然后再泵送砼，水和砂浆不入模。由于0^#高度较高(6.0m)，砼下落采用串筒顺接，串筒下口离砼面不超过2.0m。
7.3 砼的浇筑
      砼浇筑前检查模板内是否有积水、杂物，如果有，必须冲洗干净，同时钢筋表面不能有油污。浇注砼时采取分层浇筑，每层厚度30～40cm，同时应保证左右两侧布料均匀及控制砼的下落高度，为方便底板砼的浇筑，在顶部内模上预留天窗。砼浇筑顺序是：先两端后中间，对称平衡浇筑，一次整体成型。即顺桥向先浇筑悬臂支架处砼，然后浇筑墩顶部位砼，这样能有效地防止支架变形对砼质量的影响和防止偏心；横桥向先浇筑两侧腹板，待浇筑到1m左右时，浇筑底板第一层砼，后再浇筑腹板到2m左右，将底板打平，然后再浇筑腹板、翼缘板、顶板砼，这样能有效地防止底板砼上翻，避免变截面处砼出现开裂。0^#砼施工应尽可能快，最好在砼初凝前完成砼的浇筑。砼浇筑过程中应注意观察模板的变形情况，发现问题及时加固处理。
7.4 砼的振捣
      砼的现场振捣严格按照规范进行，要求表面不泛浆，不再冒气泡，砼不再下沉。边振捣，边观察，防止漏振或过振，要严格划分作业责任区，技术人员跟班作业。因波纹管较密集且相互间间距小，现场要准备6台30的插入式振动棒，振动棒移动间距不大于作用半径的1.5倍，且要求插入下层砼中深度5～10cm，保证新老砼的结合，振动时振动棒不得碰撞模板、钢筋及预埋件，特别严防碰撞波纹管。当砼浇注到顶面时，应注意防止砼从上锚口进入竖向预应力管道而堵塞管道。顶板砼浇完后，表面及时进行整平、压实、二次收浆及养护处理。
7.5 砼的养护
      由于本地区昼夜温差较大，砼表面易风干产生龟裂，浇筑完成并初凝后，表面及时覆盖一层塑料薄膜，上盖毛毡或土工布，防止水分过量蒸发，同时表面进行洒水养护，但应注意避免水进入竖向预应力管道。砼的养护勤不少于14天。当外界气温较低时应注意砼的保温，防止砼在初凝前受冻而影响砼的强度。若气温太低，模板及砼表面要采取必要的保温措施，具体保温措施：砼浇注前，将模板外侧贴上泡沫板，必要时模板表面贴电热毯。同时用彩条布将整个0^#块模板包裹，搭设形成暖棚，在侧模翼缘板底桁架间生火炉进行加热，箱室内生火炉烧水产生蒸汽进行加热，同时对水及骨料进行加温，对砼罐车和输送泵管包裹保温，确保砼的入模温度，从而保证浇筑质量。
8 预应力的施加
      预应力为梁体的主要受力部分，因此预应力施工至关重要。在砼的强度和弹性没量均达到达到设计的90%后，方可进行预应力的施加。张拉顺序：根据设计，先张拉纵向预应力束，然后张拉竖向预应力钢筋。穿钢绞线时，由于0^#块钢绞线长度小，可采用人工穿束。采用YCW350型千斤顶进行张拉，张拉顺序为先腹板，后顶板。左右对称同时进行，张拉采取应力和应变双控，以应力控制为主。张拉程序：0-初始力(画标线)-控制力(持荷5min)-测定伸长量-锚固(具体见预应力施工工艺流程图)。张拉后须观察预应力筋有无断滑丝现象。竖向预应力的张拉采用YC60型千斤顶，张拉程序及控制与纵向预应力张拉一致。
9 孔道压浆
      压浆采用标号不低于50#的纯水泥浆，水泥浆要求粘稠、流动性好，泌水性小。管道压浆前，先通水冲洗管道，压浆的顺序是先下后上，将集中在一处的孔一次压完。对于竖向预应力钢筋，压浆从下部往上进行。为了确保孔道压浆饱满，必要时进行二次压浆，直至出浆孔冒出原浆为止。对于竖向预应力，首先利用空压机清洗管道，确保管道畅通，采取从下端向上端进行压浆。
10 支架的拆除
      在1^#块连体挂篮拼装完毕，挂篮侧模前移完成后，即可拆除0^#块支架。支架的拆除是利用落梁措施(硬柞木)来实现，拆除硬柞木后，梁体荷载全部由临时支座来承受，支架处于不受力状态。利用塔吊即可拆除贝雷梁支架和分配梁。支架拆卸时应注意防止碰撞梁体。
［参考文献］
［1］ 铁道第四勘察设计院铁路工程建设通用参考图［Z］.通桥(2005)2261-Ⅷ.
［2］ 中铁大桥局集团.大跨度桥梁设计与施工技术［M］.北京：人民交通出版社,2002,10.
［3］ 中华人民共和国铁道部.新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定.铁建设函［2005］285号.
［4］ 中华人民共和国铁道部.客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准［S］.铁建设［2005］160号.
［5］ [ZK(]客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南(TB10424-2003).

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