西南环疏解右线特大桥槽形现浇连续梁施工工法

　　摘要：介绍西南环槽型梁的工程概况、施工关键性的技术难点、施工过程机具、人员的配备、工期安排、施工工序控制与质量保证措施。

　　关键词：预应力混凝土连续槽形现浇梁,槽形梁模板施工,支架基础处理搭设,质量控制

　　一、工程概况

　　太原铁路枢纽新建西南环线工程太中银疏解西南环右线特大桥(40+64+40)m预应力现浇混凝土槽形连续梁位于太原市小店区北格镇三贤村范围内。此处连续槽形梁位于曲线段，最小半径为2000m。桥梁全长145.1米，总宽10.8米，内侧净宽6.9m。跨中梁高3.5m，边支点处梁高4.3m，中支点处梁高5.6m，梁顶由支点向跨中按圆曲线变化，曲线半径为260.65m。挡碴墙高度0.7m，底宽0.25m，顶宽0.2m。全桥共分4个梁段，跨中A1号梁段长度为34.0m，中支点处A2号梁段长度为25.0m，中跨A3合拢段长度为2.5m，边跨A4梁段长度为28.05m。上部结构预应力混凝土槽形梁，采用军用墩和贝雷架相拼接的支架施工，槽形梁设计纵向预应力钢筋采用抗拉强度标准值1860Mpa钢绞线。横向预应力钢筋采用抗拉强度标准值为1860Mpa的高强度低松弛钢绞线，采用BM15-4、BM15P-4锚具及锚固体系，张拉机具采用YDC240Q型千斤顶，管道形式采用内径70×19㎜扁形金属波纹管。

　　二、工程施工的重难点

　　此处槽形现浇连续梁混凝土方量大，且是跨太中银铁路路基施工，如何保证支架基础处理与支架的搭设满足线形控制要求和大体积混凝土浇筑顺利完成以及纵、横向预应力筋张拉是本工程的重难点。

　　三、施工总体布署与施工队伍工期的安排

　　日前，我架子队根据总体太中银线路联调联试工期要求、制定了精细的施工组织设计和成立了专业施工班组。并进行了全员安全生产、质量意识、施工规范、操作规程、验收标准、治安消防、法则法规、文明施工、安全维护、环境保护等教育。

　　由于西南环线工程太中银疏解西南环右线特大桥槽形连续梁横跨太中银铁路线，太中银铁路联调联试于2010年10月1日开始，槽形梁支架拆除必须于2010年9月底完工，否则严重影响太中银铁路线路的开通。对此架子队经过多次会议讨论制定了施工进度计划，确保按时完工。计划将于2010年2月28日正式动工，整个工程计划在2010年9月20日完成，历时200天。

　　四、施工质量控制措施

　　(一)槽形梁地基采用扩大基础和条形基础处理

　　本槽形现浇连续梁段为太中银疏解西南环右线特大桥跨太中银铁路而设，其中斜交角度25°。根据本槽形现浇梁支架施工要求在27#~28#墩之间和28#~29#墩之间分别设置两个条形基础，在28#~29#墩之间设置两个扩大基础。

　　具体做法：首先将28#~29#墩之间太中银铁路路基开挖，其次在27#~28#墩之间(编号为条形基础1#和2#)和29#~30#墩之间(编号为条形基础3#和4#)分别设置两个条形基础，路基深度和设置的条形基础按照有限元软件ANSYS计算程序确定，满足连续槽形梁承载力要求。

　　(二)支架、模板分析计算

　　按跨太中银铁路现浇梁支架设计图纸尺寸对支架结构进行有限元建模，其中采用beam44单元对贝雷架构件、横桥向55工字梁及方木进行有限元建模，采用beam4单元对军用墩立柱构件进行有限元模，采用link8单元对军用墩斜撑构件进行有限元建模。

　　(三)槽形梁模板施工

　　槽形梁模板委托专业的加工公司精细制作，模板由底模、侧模及内模组成跨太中银铁路现浇梁支架有限元模型等视图侧模采用定型钢模，底摸和内模采用满足验算要求的2440×1220×12mm的高质量竹胶板。

　　(四)钢筋骨架制作与钢绞线安装

　　钢筋骨架制作与钢绞线安装这一环节分三个步骤完成：

　　钢筋加工及安装、预应力管道安装、钢筋绑扎工艺、钢绞线穿束。

　　(1)钢筋加工及安装：钢筋加工前表面洁净，盘圆和弯曲的钢筋均要调直。弯制和未端弯钩应符合设计要求和规范要求。接头采用搭接电弧焊，焊接用J502或J506焊条。主筋焊接焊缝长度为：单面焊为10d,双面焊为5d。在焊接过程中为减少焊接工作量和模板不受污染，可选择现在附近将部分钢筋骨架焊接成整体而后再进行安装。

　　(2)预应力管道安装：预应力管道采用金属波纹管，管道施工时应注意以下事项：波纹管的安装以箱梁底为准，按设计图纸提供的预应力钢绞线竖曲线坐标直接量出相应点的调试，标在竖向钢筋上，定出波纹管的位置由预应力定位钢筋定位在横梁箍筋或纵梁箍筋上。

　　(3)钢筋绑扎工艺：绑扎底板下层钢筋、横隔梁钢筋→绑扎腹板钢筋→底板上层钢筋→顶板钢筋。钢筋集中在钢筋棚中加工，钢筋制作时，先制作一定数量的符合设计的样品，经验收合

　　格后开始正式加工。绑扎钢筋时，绑扎用铁丝要向里弯，不得伸向保护层内，为保证砼保护层厚度，在钢筋与模板间设置同标号的混凝土垫块，垫块与钢筋扎紧，梅花形布置，间距< 50cm，确保钢筋保护层厚度。

　　(4)钢绞线穿束：根据计算的预应力束坐标，将波纹管固定在定位钢筋上。预应力钢绞线穿束时必须编束，每间隔5米用绑丝或铅丝将钢绞线逐根理顺，绑扎牢固，防止互相缠绕。钢绞线由穿束机或卷扬机逐根进行穿束，穿束前应在前进端端头上穿束套或用胶带将其绑扎严密，防止在穿束过程中将波纹管穿破，穿束完成后，两端钢绞线均预留出施工长度，用砂轮切割机切断，继续进行下一根穿束工作。绑扎顶板钢筋时，要注意预埋防撞护栏钢筋，两端伸缩缝预埋件等需预埋的要预埋。钢绞线在与锚垫板连接处必须垂直于锚垫板。混凝土浇筑前将锚垫板口外露部分用海绵、胶带等密封防止泥浆渗入。张拉后割去多余部分钢绞线，按规范要求保留一定外露长度。

　　(五)混凝土浇注

　　每梁段浇注前要做好的施工准备。包括混凝土浇筑过程中的注意事项;以及预埋件的检查，波纹管检查，其它检查。

　　根据设计图纸要求，槽形梁采用分段浇注分段张拉的施工形式，浇注段共分为4个梁段，施工顺序依次为跨中A1号梁段(包含A1号梁段砼养护、预应力筋张拉)、中支点处A2号梁段(包含A2号梁段砼养护、力筋张拉)、A3号合拢段(A3号合拢段砼养护、预应力筋张拉)、A4号梁段(包含A4号梁段砼养护、预应力筋张拉)。 预应混凝土浇筑示意图

　　预埋件的检：查槽形梁的预埋件较

　　多，因此预埋件的数量及位置必须进行逐项的检查：支座、防落梁预埋钢板、接触网支柱基础预埋钢板。

　　注意：过程中，主要控制泄水孔、位置是否移位，如有变化，及时进行调整。

　　(六)钢绞线束的张拉及孔道压浆、封锚

　　(1)张拉程序：

　　①初张拉：调整锚圈垫板及千斤顶位置，使孔道锚具和千斤顶三者之间轴线相吻合。先对梁两端千斤顶张拉缸充油，当张拉至初应力时，静停2分钟，使钢丝受力后调整均匀，并在钢束上用红铅笔做上记号，张拉过程中作为观察是否滑丝的依据。

　　②张拉：预应力钢绞线采用张拉应力和钢绞线伸长值双控方法，主要以应力控制为主。张拉采用两端轮流分级加载，加载至100%σcom时静停5分钟，测量自初应力10%σcom～100%σcom的钢丝伸长量，并加上初应力的推算伸长值作为实际伸长值，并与理论伸长值比较，如不在+6%允许偏差范围内，应及时查明原因，上报监理，调整计算伸长量再进行张拉。③锚固：预应力筋在张拉控制力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度应不小于3cm,锚具应用封端混凝土保护。锚固完毕并经检验合格后用砂轮机切割端头多余的预应力筋。

　　(2)张拉注意事项

　　①张拉操作人员必须经过培训，培训合格后方可进行操作。

　　②张拉前应准备张拉操作记录，检查张拉校验记录是否完整、正确、有无异常、理论油压是否正确。油路不得漏油，各阀门工作正常，电路绝缘良好，马达运转良好。千斤顶、锚具、夹具，顶压器或限位板对中良好。千斤顶后方危险区不得有人员停留或穿行。

　　③长期停置的千斤顶或更换过油管的千斤顶在张拉操作前，应在行程的1/8至7/8往复运行三次以上，以排除顶内空气直到无爬行、跳动方可进行张拉。

　　④采用两端张拉，应避免预应力筋交叉，扭曲，张拉时随时注意固定端夹片的工作情况。夹片在使用前应逐个检查。

　　⑤张拉曲线束时，应特别小心操作，以防各束预应力不均匀和工具夹片处断丝。必须使工作锚、垫板、顶楔器或限位板相互靠实、装正，并使千斤顶中线与垫板端面垂直。随时注意打紧变松的工具夹片。

　　⑥张拉时油泵操作指定专人按照操作规程进行。

　　⑦拆卸夹具千斤顶回程时，夹具楔片应能自动离开锚环。不能放松时，可用锤敲击锚环，在任何情况下不得敲击夹片。

　　⑧清除张拉后外露的钢丝，使用砂轮锯切割。

　　⑨张拉时应认真填写张拉日志和张拉原始记录表，对张拉过程中各阶段油表读数、伸长量及滑丝、断丝等质量问题应详细记录。张拉完毕后，张拉操作人员及质检值班人员需在记录上签字。

　　施工时应根据标定的千斤顶以及配套的压力表参数进行详细计算并作为施工之用。

　　(3) 孔道压浆

　　张拉完成后48h内进行管道压浆，压浆设备为ZB-2型压浆泵，砂浆搅拌机水泥浆，水泥浆中掺和减水剂以降低水灰比，保证灌浆密实质量。

　　(4)封锚

　　待孔道内水泥浆凝固后，将封锚断面混凝土凿毛，然后按设计设置钢筋网，立模浇注与梁体同标号的混凝土。为确保梁体底部槽口封锚混凝土表面颜色与梁体底面一致，封锚模板拟采用与梁体底模相同的模板，并采用与梁体混凝土相同配合比的混凝土进行灌注，利用插入式振捣棒进行振捣，并采用敲击底模的方法协助进行振捣，以确保边角地方的砼密实。

　　(七)拆模及拆除支架

　　待梁体混凝土强度达到100%设计强度后，即可拆模卸架，拆模应注意保护梁体混凝土不受碰撞和缺棱掉角。卸架时应从每跨梁跨中向梁端进行，逐步对称拆除相邻节点，使梁体均匀承载，拆模支架的依次为梁段，然后A2#、A1#、A3#、A4#段。最后全部拆除完毕。

《西南环疏解右线特大桥槽形现浇连续梁施工工法》

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