白杨河大桥0#段快速施工技术

白杨河大桥0#段快速施工技术
[摘要]兰新铁路第二双线白杨河大桥是全线重难点工程之一，采用40+2*64+40,40+3*64+40两联连续梁，该桥处于百里风区及三十里风区结合处，风对桥的施工影响较大。

本桥0#段长度8m,高度为6.05m,混凝土圬工方量为234.2m3。

此文重点介绍了该桥0#段施工要点，总结白杨河大桥0#段关键施工技术。

[关键词]预应力连续梁0#块施工；托架安装；快速施工技术
中图分类号：tu74文献标识码： a 文章编号：
1、工程概况
白杨河大桥全长494.54m。

采用一联（40m＋2×64m＋40m）和一联（40m＋3×64m＋40m）连续梁先后跨越g312、白杨河及吐乌大高速。

梁体采用单箱单室变高度直腹板箱型截面，主墩墩顶5.0m范围内梁高相等，梁高6.05m，跨中及边墩墩顶现浇段梁高3.05m，梁底曲线为1.8次抛物线。

箱梁顶宽12.2m,底宽6.7m。

腹板厚度由箱梁梁体主墩墩顶根部85cm变至跨中及边墩支点附近梁段48cm；底板在主墩墩顶根部厚120cm变至跨中及边跨直线段厚40cm；顶板厚40cm，其中箱梁梁体墩顶根部加厚至80cm。

边支座中心线至梁端0.75m。

箱梁0#块长8m，中墩悬臂纵桥向划分为7个节段，节段长度分别为3.5m、4m。

主梁箱梁采用挂篮悬臂浇注，在墩上采用托架浇注0#块，然后利用挂篮对称浇注1#～7#梁段，4#墩边跨现浇段采用托架现浇，0#、9#桥台附近边跨现浇段采用碗扣支架现浇，合龙段采用挂篮吊挂施工。

白杨河悬臂浇筑0#块，长8m，高6.05m，底宽在5m直线段范围内8.3m，（图1）0#段是全桥施工难度最大的一个梁段，两侧腹板设双排φ32精轧螺纹钢68根，其中56根每根长6.02，其余每根长5.99m—5.87m ;中隔板横向水平布置4层扁形波纹管（4-φs15.2预应力钢束），每层4束共16束；顶板横向布置17束扁形波纹管（4-φs15.2预应力钢束）；纵向预应力管道50根，构造非常复杂，而且本段内钢筋非常密，钢筋与预应力管道相互交叉密布，加之各种预埋件、预留孔多使得混凝土灌注及振捣极为困难，为确保总工期不受影响，施工组织计划安排要求0#段施工时间不超过1个月，实践证明，通过优化的施工方案，科学组织，复杂的0#梁段实现快速施工非常成功。

图1 0#段示意图
2.快速施工关键技术
2.1支架的选择
白杨河大桥共有7个t构，其中1、8#墩因墩高小于20m，考虑采用支架法，2、3、5、6、7#墩墩高>30m,考虑采用托架法。

2.1.1支架法
0#段支架法采用钢管落地支撑结构形式，φ530-8的钢管支撑在承台上，通过和预埋在承台上的钢板焊接在一起；钢管顶是纵向工字钢垫梁；纵向工字钢垫梁上放置22a工字钢横向分配梁；分配梁上放置方木垫块和底模板结构。

（图2）
图2 支架法图示
2.1.2 托架法
0#段托架法采用三角斜腿支撑结构形式，采用32b工字钢和20a 槽钢做三角牛腿托架，托架顶放置25b工字钢横向分配梁，分配梁上再放置方木及底模系统，从而形成0#段施工的平台。

具体布置见图5-3。

三角托架利用桥墩上的预埋的钢板及螺栓连接并（精轧钢）张拉成桁架式结构。

为了有效的减小和消除托架变形，托架所有节点均采用焊接，托架通过墩身预埋件与墩身连为一体。

托架与预埋件的连接采用螺栓连接和焊接连接。

（图3）
图3 托架法图示
2.1.3支架及托架检算
钢管支架及三角形托架承受所有0#段的混凝土荷载，以及模板及施工机具荷载。

荷载分析
0#段混凝土分布
0#段图如下（图4）所示：
图40#段混凝土荷载
计算系数
a．超灌系数：1.05
b．模板系数：1.40
c．施工人员、机具系数：1.1
d．混凝土容重系数：2.65
经检算：支架法及托架法所采用的横向分配梁、纵向分配梁及钢管、三角托架均满足要求
2.1.4支架及托架预压
合理的支（托）架设计是0#块施工的关键，在设计时应有足够的刚度和承载力，在钢管支架和托架安装完毕后0#块施工之前，必须做好钢管支架和托架的预压工作，预压的目的是准确验算0#块混凝土浇筑过程中钢管支架和托架产生的弹性变形，还要消除非弹性变形，并检验钢管支架和托架的整体稳定性，预压数据经整理分析后用于指导0#块混凝土施工（底模标高的确定）的技术控制，确保施工质量。

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，调整底模，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。

2.2支座安装
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，用专用的支座灌浆料灌注地脚螺栓孔及支座底面垫层。

要求支座灌浆料严格按配合比施工，浆液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。

待灌浆浆液硬化后，拆除支座四角临时钢楔块，并用灌浆料填满抽出楔块的位置。

2.3临时支墩
本连续梁临时支墩固结，设计采用91根φ32精轧螺纹钢筋按图5-1来布置，其墩身及梁部锚固长度均不小于3m。

临时支墩尺寸为180cm（横桥向）×85cm（顺桥向）×70cm（高度），临时支墩混凝土标号为c50。

临时支墩下端锚固在墩柱内，上端锚固于梁（0#块）内，配筋及锚固长度根据计算确定。

临时支座布置在墩顶永久支座两侧的箱梁纵肋处，每侧设置2个，其结构尺寸根据计算确定。

临时支墩采用c50混凝土浇注，为便于合龙时拆除临时支座和不破坏梁底面，可
在梁底水平面预埋一层铁皮。

图5 临时支墩钢筋布置图
2.4 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。

0#段底模采用竹胶板，施工0#块时在托架承重系统中的挂篮底模平台前后下横梁上直接安放。

待0#块施工完毕，可通过挂篮与挂篮底模平台前后下横梁一起往前行走，作为其它t构段的底模来使用。

0#块外侧模由大块定型钢模板组成，外侧模在施工0#块时在托架底纵梁上支撑。

待0#块施工完毕，外侧模两端模板将于挂篮侧模系统（走行梁）一起往前行走完成其它t构段的施工任务。

2.5 0#块钢筋加工
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及汽吊。

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φ32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φ32精轧螺纹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。

施工注意事项：锚垫板要与挡头模板紧贴，并用配套螺栓连接；弹簧筋要套至锚垫板根部；钢筋网片起吊时要绑上木杆，吊点放在木杆上，防止钢筋网片变形；波纹管定位禁止用简单的u型钢筋定位，要按施工图要求设置定位网片来预防波纹管变形或移位。

预应力筋定位网采用φ8钢筋，其布置间距直线段不大于80cm，曲线段50cm，定位网距梁端为50cm，定位网必须与梁体钢筋焊接牢固，以确保预应力钢束的正确位置。

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。

2.6 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。

2.7 0#块内模安装
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，利用挂篮的侧模板的背带(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。

2.8 0#块砼施工
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。

2.8.1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18～22cm，砼的初凝时间控制在6～8h。

2.8.2砼的运输
砼水平运输采用4台10m3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。

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#块高度较高(6.05m)，砼下落采用串筒顺接，串筒下口离砼面不超过2.0m。

2.8.3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。

2.8.4砼的振捣
砼的现场振捣严格按照规范进行，要求表面不翻浆，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。

2.8.5 砼的养护
由于本地区风对混凝土的养护影响较大，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，将模板外侧贴上橡塑板，必要时模板表面贴电热毯。

同时用帆布将整个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。

2.9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，最后拉横向预应力筋。

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。

图6 预应力施工工艺流程图
2.10 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。

2.11 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。

利用塔吊即可拆除支架和分配梁。

支架拆卸时应注意防止碰撞梁体。

3结语
在精心的组织下，白杨河3#墩0#块从搭设托架到0#块梁段浇筑混凝土结束，只用了23天时间，连续灌注混凝土235m3只用了8
小时，并做到一次成功。

成型的梁体截面尺寸准确，表面光洁平整，波纹管无被堵现象。

实践证明，利用墩身施工的材料设计加工的托架、支架受力明确，结构安全可靠、模板拼装平整，质量良好，有效地节省了资金。

托架、分单元整体吊装外模架的方案大大提高了功效，加快了施工进度，安全可靠，混凝土灌注措施得力，保证了大体积混凝土一次灌注成功，以较短的时间取得了较好的成绩，为以后的相似类型的桥梁提供了经验。

［参考文献］
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