石凯

摘 要:黄冈公铁两用长江大桥的连续箱梁采用支架现浇施工,本文着重对箱梁支架现浇这一施工全过程进行详细阐述。

关键词:公铁两用;连续;箱梁;现浇;支架;预应力

1 工程概况

黄冈公铁两用长江大桥位于长江黄州河段上端三江口附近、唐家渡综合码头上游约240m位置,桥位北岸位于黄冈市黄州区,南岸位于鄂州市华容区,大桥对应的鄂州岸大堤桩号为鄂右K121+777m处,黄冈岸大堤桩号为鄂左K213+141m处。

黄冈公铁两用长江大桥全长4010.81m,主桥铁路按双线、公路按高速公路四车道设计。

主桥采用钢桁梁斜拉桥方案,主塔为钢筋混凝土主塔,基础采用钻孔灌注桩。

铁路引桥上部采用32.6m预应力混凝土简支箱梁,公路引桥上部采用32.7m预应力混凝土连续箱梁方案。合建段引桥桥墩采用钢筋混凝土双层框架墩,分建段引桥铁路桥墩采用圆端形空心墩,基础采用钻孔灌注桩基础。

本文重点阐述本桥连续箱梁施工方案及施工工艺。

2 连续箱梁布置

黄冈公铁两用长江大桥鄂州岸、黄冈岸32.7m公路连续箱梁分联及跨径布置、跨大堤公路和铁路连续箱梁跨径布置如表1,公路连续箱梁均为双幅,铁路连续箱梁为单幅。

3 连续箱梁施工准备

3.1 钢管柱支架施工

按照设计施工图纸拼装钢管柱支架,现浇连续箱梁支架安装完成后应模拟实际梁重且考虑施工临时荷载等进行静荷载试验(105%加载),观测支架非弹性变形及弹性变形值,并将弹性变形值作为后续梁体施工确定底模板预留值的依据。

支架预压试验合格后,必须组织相关部门进行检查并签证,方可进行下道工序的施工。

3.2 上下通道

分别在0#、N3、N17#墩旁施工便道侧布置垂直通道至连续箱梁顶,供施工人员上下。

3.3 支座安装定位

箱梁底模安装就位前,应先安装支座,并调整支座标高、平面位置至满足设计、规范要求。

3.4 跨大堤连续箱梁钢管柱支架施工(公路和铁路箱梁共用1套支架)

(1)跨大堤连续箱梁钢管柱支架跨中临时钻孔桩施工

跨大堤连续箱梁钢管柱支架跨中临时钻孔桩设计直径1.2m,桩内设计有钢筋笼。引桥钻孔桩施工完后,将钻机倒用至跨大堤连续梁钢管柱支架跨中临时桩进行施工。搭投钻孔平台,测量放点,摆设钻机,制造泥浆,开始钻孔,成孔后,清孔,下放钢筋笼,灌注临时墩水下混凝土和安装钢管柱预埋件。

(2)跨大堤连续箱梁钢管柱支架承台顶预埋件预埋

按设计位置在5#、N1~N3#墩承台顶预埋钢管柱预埋件。

(3)跨大堤连续箱梁钢管柱和联接系施工

每根钢管柱分节进行吊装,钢管柱节与节接长通过螺栓连接,底节与预埋件焊接。钢管柱施工时在预埋件上测出钢管柱的中心,用记号笔将钢管柱的边线在预埋件画好,在预埋件上安装临时限位板,吊机吊装第一节钢管柱至限位板内,精确调整钢管柱的位置和垂直度,将钢管柱与预埋件焊接。吊装后续节段钢管柱至前一节段钢管柱顶,螺栓孔对位好后,安装螺栓,调整钢管柱垂直度,拧紧螺栓,同样的方法,完成所有钢管柱的安装。在钢管柱安装过程中,根据联接系设计位置,及时安装每一层钢管柱联接系。

(4) 钢管柱顶分配梁及贝雷梁安装

根据设计图,安装钢管柱顶分配梁,在钢管柱顶与分配梁底通过抄垫调整钢管柱顶分配梁顶标高,柱顶分配梁安装好后,在柱顶分配梁上按贝雷梁布置间距摆放砂筒,组拼单组单层加强贝雷梁,最后将单组单层加强贝雷梁吊装至砂筒上。

3.5 鄂州岸、黄冈岸32.7m公路连续箱梁钢管柱支架施工

(1)钢管柱及联接系安装

根据设计图将钢管柱接长成整根(板式墩墩旁钢管柱除外),钢管通过对接焊接或螺栓连接,连接好后经现场技术人员进行检查,检查合格后用吊机进行吊装。吊装时应该注意钢管的设计位置以及垂直度,钢管柱之间根据施工设计图的设计位置用联接系进行连接成整体,同时在钢管柱顶部用抱箍将钢管柱与框架墩连接,确保钢管柱的整体稳定性。板式墩墩旁钢管柱和联接系施工方法同跨大堤连续梁钢管柱施工方法相同,板式墩墩旁钢管柱的抱箍根据设计图具体位置及时与板式墩连接。

(2)钢管柱顶分配梁及贝雷梁安装

公路连续箱梁钢管柱顶分配梁及贝雷梁安装方法与跨大堤连续梁相同,公路连续箱梁钢管柱支架的贝雷梁为双层加强贝雷梁结构。

4 连续箱梁施工工艺

4.1 连续箱梁模板施工

连续箱梁底、外、内、端头模板和锯齿块模板均采用竹胶板。

4.2 支座安装

公路连续箱梁支座为GPZ(Ⅱ)型系列盆式橡胶支座,跨大堤铁路连续箱梁支座为KTPZ系列盆式橡胶支座。

支座的顶板和底板采用锚固螺栓栓接在梁体底面和墩台顶面的预埋钢板上。

地脚螺栓锚固采取重力式灌浆法,仔细检查支座中心位置及标高后,采用环氧砂浆进行灌浆。

灌浆要求采用重力灌浆方式,灌注支座下部及锚栓孔处空隙,灌注过程应从支座中心部位向四周注浆,直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。

4.3 钢筋及预埋件施工

每批到达工地的钢材,均向监理工程师提供试验报告和出厂质量证明书,并按不同钢种、等级、牌号及生产厂家进行抽检,分类堆放,挂牌以资识别。

钢筋在使用前,进行调直和除锈,保证钢筋表面洁净、平直,无局部弯折。

钢筋的加工制作在加工间严格按设计图进行,成品编号堆码,以便使用。

将加工好的钢筋运至现场,按设计图放样绑扎,在交叉点处用扎丝绑牢,必要时采取点焊,以确保钢筋骨架的刚度和稳定性。

根据设计要求进行预应力管道及预埋件的安装。

4.4 混凝土施工

箱梁混凝土采用泵送。其浇筑顺序按先浇筑各跨跨中部分,后浇筑支点部分。每段梁在横断面上混凝土浇筑顺序为:先浇筑底板,后浇筑腹板,最后浇筑顶板。

为了防止桥墩与支架发生沉降差而导致墩顶处梁体混凝土产生裂缝现象,浇筑顺序应严格按照自跨中向两边墩台浇筑。

浇筑砼期间,应设有专人检查支架、模板、钢筋、预应力管道和预埋件等稳固情况,如发现有松动、变形、或移位现象,应及时处理。

混凝土收浆抹面工作采取两次抹平收光工艺。混凝土浇筑完成之后进行混凝土养护。

4.5 现浇连续箱梁预应力施工

预应力穿束在连续箱梁混凝土浇筑前进行。穿预应力束前应保证孔内畅通,无水和其它杂物。

利用连续箱梁支架作为张拉、穿束工作平台。预应力束应对号穿入波纹管内,在已浇梁端设置导向装置,可采用人工或慢速卷扬机牵引由一端一次穿束。

待混凝土强度及养护龄期达到设计要求后进行预应力张拉。张拉前对梁的外观尺寸、锚垫板位置及孔道内杂物等进行清理检查。混凝土强度达到张拉强度,将钢束运至梁位处,进行穿束、装顶及张拉工作。张拉顺序严格按设计规定。张拉采取两端张拉,张拉时,两端千斤顶升降压、划线及测量伸长值等工作一致。千斤顶和油压表必须按《公路桥涵施工规范》要求进行配套校验后方能进行正式张拉作业,张拉应力控制以张拉力和伸长值双向控制,以张拉力控制为主。预应力束采用分级张拉: 0→0.1σK(画标线)→0.2σK→1.03σK (持荷不小于2min锚固)。当张拉控制应力达到稳定,并确认伸长、滑丝等合格后,才能进行锚固。锚固后用砂轮切割机切割多余长度。

张拉全部完成后,进行孔道压浆及浇筑封端混凝土,以防止预应力筋锈蚀或松弛。

5 结束语

本文重点阐述黄冈公铁两用长江大桥南、北引桥现浇箱梁的施工方法及施工工艺,对这一施工工艺进行实际应用并总结经验,积累资料,有助于同类型桥梁施工的成本控制及精细化管理。

参考文献

[1] 蔚建华 主编.预应力混凝土桥梁施工技术.人民交通出版社,2003。

[2] 黄绳武 主编.桥梁施工及组织管理.北京:人民交通出版社,1996。