1引言
　　
　　懸臂澆筑預應力混凝土連續箱梁的合攏段施工,是橋梁上部構造施工的關鍵環節。在施工圖設計中,合攏段長度比較短,調整梁體線形的余地非常小。由于連續箱梁在進行合攏施工時,箱梁懸臂部分較長,而此時荷載和溫度的微小變化都將會對橋梁體系節段前端的標高和伸縮變形產生很大的影響。在合攏段施工過程中,晝夜溫度變化、新澆混凝土的早期收縮和水化熱、已完成結構混凝土的收縮與徐變、結構體系變化以及施工荷載等因素,都影響著合攏段新澆混凝土的質量。在預應力混凝土連續箱梁的合攏施工過程中,通常容易出現下列問題:
　　(1)由于模板支立不夠牢固、澆筑混凝土時頂板表面未認真抹平,合攏后箱梁頂面不平順、不平整。
　　(2)合攏施工溫度選擇控制不當。由于連續箱梁在合攏前懸臂較長,隨著氣溫的變化,箱梁懸臂端的高程和梁的長度也相應發生變化。合攏后體系轉換,連續箱梁的頂面高程和梁體長度變化明顯減小,但將產生溫度應力。合理的合攏時間會大大減小結構的溫度內力。
　　(3)合攏后箱梁頂面因養護不及時而出現收縮裂縫。
　　(4)模板支立不牢固出現模板沉降變形,使梁段之間混凝土表面有明顯的高低差。因此,對合攏段進行必要的施工控制,可以保證橋梁上部構造線形順暢,內力分配和傳遞合理,從而確保工程質量。
　　2工程概況
　　該項目工程為一座大橋,全橋共有27孔,橋長927.20m。主橋位于大橋的第12孔至第20孔,上部構造為30m+7×45m+30m=375m九跨一聯的預應力混凝土等截面連續箱梁,按雙幅布置。箱梁采用單箱單室結構,箱梁頂板寬度為12.75m,底板寬度為5.00m,翼板懸臂長度為2.875m,箱梁高度為2.50m,45°斜式腹板厚度為0.50m,底板厚度支點處為0.56/0.50m、跨中為0.32m。箱梁采用C50強度等級的混凝土,縱向、橫向、豎向三向預應力。
　　縱橫向預應力均采用公稱直徑Φ15.24mm標準強度Rby=1860MPa的低松弛高強鋼絞線,頂板束采用27股鋼絞線,配YM15-27錨具;底板及腹板束采用12股鋼絞線,配YM15-12錨具;橫向預應力束采用3股鋼絞線,配YMB15-3錨具;豎向預應力束采用Φl32mm精軋螺紋鋼筋,配YGM-32錨具。
　　施工圖設計規定,除0～2號塊及邊跨6.35m段采用支架施工外,其余梁段均采用掛籃懸臂澆筑。單T劃分為6個梁段,施工最大懸臂長度為21.50m,懸澆塊件最大長度為3.50m。全橋共計4個邊跨現澆段,18個合攏梁段。每個現澆梁段長6.35m,C50混凝土量為81.06m3;每個合攏段長均為2.
　　00m,C50混凝土量為18.16m3。
　　3合攏段施工
　　3.1合攏段施工順序
　　合攏時,先合攏邊跨,拆除邊跨主墩臨時錨固;再合攏次邊跨,拆除次邊跨主墩臨時錨固;直至中跨合攏。
　　3.2施工準備
　　3.2.1混凝土配合比設計
　　主橋現澆連續箱梁設計強度等級為C50,梁段混凝土強度達到設計強度等級的90%時方可施加預應力。施工時采用混凝土輸送泵進行混凝土澆筑施工。由于合攏段主要施工時間在9、10月份,正值
　　天氣炎熱階段。按照泵送、緩凝與早強的要求,進行摻加減水劑和粉煤灰的高性能混凝土配合比設計。
　　3.2.1.1 原材料試驗情況
　　采用徐州巨龍牌42.5級普通硅酸鹽水泥。水泥細度為2.9%,初凝時間2h09min,終凝時間3h34min,抗壓強度3d為30.4MPa、28d為49.9MPa,抗折強度3d為5.9MPa、28d為6.7MPa。碎石壓碎值為5.5%,針片狀含量為6.5%,篩分試驗符合16～31.5mm級配,含泥量為0.43%,泥塊含量為0.13%。
　　中砂細度模數為2.63,含泥量為1.4%,泥塊含量為0.4%。外加劑采用JM-A型高效減水劑。減水率為15.7%,泌水率為7.9%,1d、3d、7d、28d抗壓強度比分別為198%、188%、171%、165%,達到GB8076-1997中早強減水劑的一等品指標。混合材料選用Ⅰ級粉煤灰,細度8.9%,燒失量1.02%,含水量0.1%,氧化硫含量0.46%。
　　3.2.1.2 混凝土配合比設計
　　C50高性能混凝土配合比設計是以基準混凝土為基礎,用粉煤灰超量取代法進行調整后得出的。
　　工地中心試驗室根據計算,經多次試驗確定出設計混凝土配合比。按此配合比拌制的混凝土拌和物,
　　坍落度T=140mm,1h坍落度的損失為20%,含氣量為1.7%,標準養護條件下混凝土試件各齡期抗
　　壓強度平均值為:R3d=44.0MPa,R7d=53.4MPa,R28d=62.7MPa。
　　
　　表1 每m3混凝土原材料用量(kg)
　　
　　
　　3.2.2觀測氣溫變化情況
　　為了保證在設計規定的氣溫條件下進行合攏施工,在合攏施工前一周起,對工地的氣溫變化情況進行連續認真觀測。夜間10:00至早晨6:00每兩個小時進行一次觀測,并及時準確填寫測溫記錄。
　　3.3邊跨現澆段及邊跨合攏段施工

　　圖1邊跨現澆段與合攏段支架立面簡圖
　　
　　3.3.1邊跨現澆段施工
　　3.3.1.1 施工工藝流程
　　地基處理→支立邊跨現澆段箱梁支架→預壓試驗→支立箱梁底模板→調整模板高程和中線→支立箱梁側模板→綁扎底板鋼筋及端橫隔板鋼筋,進行預應力孔道定位,安裝波紋管→穿底板鋼束,在過渡墩側安裝擠壓套管式錨具→支立芯模和端模板→綁扎頂板鋼筋,安裝頂板預應力波紋管管道→澆筑混凝土→混凝土養護→拆除側模和芯模模板
　　3.3.1.2 施工要點
　　(1)處理邊跨6.35m現澆梁段與邊跨合攏段的支架地基。將現澆段范圍的原地面整平壓實,填筑一層200～300mm厚的砂礫,碾壓密實,四周挖排水溝做好防排水處理。采用碗扣式腳手架支設滿堂式支架,道木基礎。按照施工計算,支架立桿順橋向間距為0.9m、橫橋向間距為1.2m,沿高度方向每1.2m間距做一橫向連接以增加穩定性。帽梁橫橋向為24a工字鋼,順橋向為10工字鋼間距0.8m。
　　(2)加載試壓。在現澆支架上底板范圍內布設水箱,分三級向水箱內注水(G/2,3G/4,G。G為箱梁重量)。加載前和每級加載后,觀測支架沉降量,最后一級加載后每6h觀測一次沉降量。24h后卸載。
　　(3)支立模板,安裝鋼筋。首先按照試壓成果調整支架的預留沉降值;然后鋪設底模板;再依次進行底板鋼筋骨架與預應力管道安裝,端橫隔板鋼筋骨架安裝,腹板鋼筋骨架與預應力管道安裝;鋼絞線穿束,過渡墩處P錨安裝;安裝芯模和端模;最后安裝頂板鋼筋骨架與預應力管道,并調整校正模板。
　　(4)澆筑混凝土。采用混凝土拌和站拌制混凝土,混凝土攪拌運輸車運輸、混凝土輸送泵向模內輸送混凝土。箱梁混凝土澆筑從一側向另一側連續進行。混凝土澆筑完成表面收漿后,及時灑水養護。當梁體混凝土強度達到設計強度等級的75%以上時,拆除側模和芯模。
　　3.3.2邊跨合攏段施工
　　邊跨合攏通常根據該合攏段所處地形、河(湖)水深度及上部構造距地面高度等實際情況,確定采用支架或吊架(掛籃)法施工。采用吊架(掛籃)法澆筑混凝土施工時,需要在合攏段兩側設置對稱配重水箱,采用同步卸載法以消除附加內力。本橋邊跨合攏段位于岸邊陸地上,且梁底距地面高度為
　　8.22m,采用碗扣式鋼管腳手架搭設滿堂式支架進行施工邊跨合攏段施工(與邊跨現澆段相同)。

　　圖2合攏段臨時勁性鋼接桿示意圖
　　
　　3.3.2.1 施工工藝流程
　　支架預壓試驗→調整支架高程、校核中線→支立底模與側模→焊接一側臨時勁性鋼接桿→綁扎底板鋼筋骨架、安裝預應力管道→安裝腹板鋼筋骨架與腹板預應力管道→安裝芯模→綁扎頂板鋼筋、安裝頂板預應力管道→頂板臨時鋼束穿束→夜間最低氣溫時焊接縱向主筋與另一側勁性鋼接桿→張拉頂板臨時鋼束→澆筑合攏段混凝土→灑水養護→穿入底板、腹板預應力鋼束→張拉鋼束→解除臨時鋼束與臨時勁性鋼接桿→穿頂板鋼束→張拉頂板鋼束→孔道壓漿→解除邊墩臨時錨固
　　3.3.2.2 施工要點
　　(1)支立模板時,使合攏段與已澆筑完成的箱梁間接合緊密,連接順暢,無錯臺和縫隙,防止澆筑混凝土時漏漿。模板支立牢固。
　　(2)安裝鋼筋骨架時,先綁扎成型,焊接一側的鋼筋接頭,待日最低氣溫時再焊接另一側鋼筋接頭。
　　(3)安裝臨時勁性鋼接桿時,先焊接一側焊縫,待日最低氣溫時再焊接另一側焊縫。勁性鋼接桿與梁內預埋鋼板應接觸密實,否則用薄鋼板墊塞,焊縫飽滿,焊縫長度≥0.6m,余下長度采用間斷點焊。施工圖設計中,頂板處的臨時勁性鋼接桿設置在頂板下側與腹板的根部。施工中剛接桿焊接后,芯模安裝比較困難。經設計單位同意,將其改在頂板上表面腹板根部位置,相應的預埋件在懸澆施工時按調整后的位置設置。
　　(4)為防止混凝土收縮變形過大出現裂縫及避免合攏段混凝土在接縫處產生較大的拉應力,合攏段混凝土澆筑在日最低氣溫下進行,采用混凝土輸送泵連續澆筑成型。
　　(5)混凝土澆筑時充分振搗密實,頂板采用平板振搗器振搗,與已完梁段間用插入式振搗器振搗。
　　頂板表面用長的直尺沿縱橫方向仔細刮平。澆筑完成,混凝土表面收漿后及時苫蓋并灑水養護,保持混凝土表面始終濕潤。
　　(6)當梁體混凝土強度達到設計強度等級的90%以后,進行合攏段縱向、豎向和橫向預應力鋼束
　　的張拉。張拉順序為先短束后長束,先底板后腹板,并對稱進行張拉施工;底板束和腹板束張拉完成后,解除頂板臨時鋼束。
　　(7)當合攏段張拉壓漿結束后,解除邊主墩臨時錨固,撤除墩頂臨時支座,注意避免損壞盆式支座。將支座部位徹底清理干凈,仔細觀察盆式支座的下沉量并做好記錄,以校核轉換效果。
　　3.4次邊跨及中跨合攏段施工
　　由于一個合攏段混凝土數量只有18.16m3,重量較輕,而掛籃、施工平臺及模板的重量達到了
　　295kN,重量較重。為了減小施工荷載,降低因施工荷載產生的附加內力,次邊跨及中跨合攏段施工利用工地已有的材料,使用6根24a工字鋼組合拼裝成輕型吊架,加上模板的重量只有98kN。同時利用底板勁性鋼接桿作為支承梁,采用吊架法施工。
　　3.4.1 施工工藝流程
　　在兩個懸臂端設置配重水箱→按計算配重重量向水箱注水→安裝合攏段模板吊架→鋪設底模與側模→調整模板高程、校核中線→焊接一側臨時勁性鋼接桿→綁扎底板鋼筋骨架、安裝預應力管道、穿束→安裝腹板鋼筋骨架與腹板預應力管道、穿束→安裝芯模→綁扎頂板鋼筋、安裝頂板預應力管道→頂板臨時鋼束穿束→夜間最低氣溫時焊接縱向主筋與另一側勁性鋼接桿→張拉頂板臨時鋼束→澆筑合攏段混凝土同時逐級解除配重→灑水養護→張拉底板和腹板鋼束→解除臨時鋼束與臨時勁性鋼接桿→穿頂板鋼束→張拉頂板鋼束→孔道壓漿→解除臨時錨固。
　　3.4.2 施工注意事項
　　合攏段施工前,對懸臂端混凝土連接面進行鑿毛和洗刷處理,以利新舊混凝土連接形成整體。在
　　當天最低氣溫時完成勁性鋼接桿的焊接,在當天最低氣溫時澆筑合攏段混凝土。在澆筑合攏段混凝土前最好將預應力鋼束穿入孔道,以減小預應力鋼束穿束的難度。在中跨兩懸臂端加配重,嚴格控制兩對稱點標高;配重通常采用水箱法,澆筑合攏段混凝土時同步放水,分四級解除配重,每級卸載約50kN。

　　圖3中跨合攏現澆吊架示意圖
　　
　　4合攏施工的質量控制
　　4.1  選用優質的水泥、碎石、中粗砂、外加劑和混合料,根據具體的施工條件、作業環境、天氣氣候特點等認真確定合攏段施工混凝土配合比,保證混凝土滿足設計圖紙和施工技術規范的要求。
　　4.2  認真做好邊跨現澆段、邊跨合攏段、中跨合攏段的支架(吊架)、模板設計和安裝施工,按要求對支架進行試壓,消除減小支架(吊架)以及模板的不均勻沉降和變形。
　　4.3  加強施工期間氣溫的觀測,在日最低溫度(一般在凌晨3:00～5:00之間)時采用4臺電焊機同時焊接勁性鋼接桿,保證合攏段兩側不產生高差和伸縮變形,使合攏后連續箱梁線形順暢。為縮短焊接合攏段勁性鋼接桿的時間,宜采取先焊接一側勁性鋼接桿,待鋼筋、模板等工序完成后再焊接另一側勁性鋼接桿。
　　4.4 嚴格按照設計和計算在合攏段兩對稱懸臂端設置配重,并在合攏段混凝土澆筑施工時同步卸載,消除附加應力對梁體結構的不利影響。
　　4.5  合攏段鋼筋骨架安裝前,對懸臂端混凝土連接面進行鑿毛和洗刷處理,以利新舊混凝土連接形成整體,避免新老混凝土間出現裂縫。
　　4.6  控制合攏段混凝土澆筑時間,在當天最低溫度時澆筑合攏段混凝土,避免合攏段接縫處產生較大的拉應力。加強合攏段混凝土的養護工作,使箱梁混凝土表面保持經常潮濕狀態7d以上,在炎熱的天氣時加以覆蓋,避免陽光直接照射在混凝土表面,保證混凝土強度和彈性模量的順利增長,消除混凝土因突然升(降)溫或失水產生裂縫。
　　4.7  合攏段梁體混凝土強度達到混凝土設計強度等級的90%以上時,方可實施張拉。張拉程序和張拉順序按照施工圖設計執行,一般按縱向、豎向、橫向的順序進行張拉施工;縱向鋼束張拉為先頂板束(頂板處設置合攏段臨時預應力鋼束除外)、后底板束、再腹板束,先短束后長束的順序,并同時對稱張拉。張拉千斤頂、張拉泵、壓力表配套校驗、使用。
　　5結束語
　　合攏施工是懸臂澆筑施工的關鍵,在施工中必須加強各施工環節的控制。除了按照設計要求設置勁性剛接桿和臨時預應力鋼束等構造措施外,特別注意采取控制施工混凝土配合比、設置配重、認真控制兩個重點施工階段的施工氣溫、加強混凝土養護、履行張拉程序等多項有效的技術措施,嚴格執行施工圖設計、施工技術規范和質量檢驗評定標準,保證了工程施工質量。全橋18個合攏段順利完工,分項工程質量評定均達到優良。
　　
　　參考文獻:
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