安 文 明

(山西省交通建设工程监理总公司,山西 太原 030012)



晋蒙黄河特大桥连续梁0号块浇筑施工技术

安 文 明

(山西省交通建设工程监理总公司,山西 太原 030012)

通过分析晋蒙黄河桥的工程特点，从0号块托架设计及加工、支架预压、模板安装、混凝土的浇筑等环节，阐述了该大桥0号块的施工技术，并总结了0号块施工浇筑的关键控制措施，确保了工程的质量。

连续梁，0号块，托架，混凝土，施工工艺

1 工程慨况

项目起点桩号K99+470接已建的山西省神河高速公路，止点桩号K104+335接内蒙古自治区大龙高速公路。路线全长4.865 km。主要工程是晋蒙黄河大桥，晋蒙黄河大桥全长2.133 km，中心桩号K103+196.5，桥面净宽2×14.75 m，设计汽车荷载：公路—Ⅰ级。

2 工程特点

上部结构主桥采用(82.68+4×152+82.8)m+(82.8+3×152+82.72)m预应力混凝土连续梁—连续刚构组合体系。晋蒙黄河大桥9号墩～13号墩、15号墩～18号墩为连续梁—连续刚构组合体系中的主墩。其中9号,12号,13号,15号,18号为连续墩，10号,11号,16号,17号为刚构墩。0号块顶板宽15.75 m，高9.5 m，底板宽8 m，顺桥向长度为11 m，悬挑3 m(刚构墩悬挑3.5 m)，两翼缘悬臂长3.775 m，混凝土设计标号为C55。

3 0号块总体施工方案概述

3.1 总体方案概述

0号块分2次浇筑：第一次浇筑4.5 m，第二次浇筑剩余的5 m。主墩0号块全部采用装配式托架施工。

3.2 总体施工工艺流程

0号块方案报审→施工准备→安装装配式三角托架与底模→支架预压→安装第一层钢筋→安第一层侧模→浇筑第一层混凝土→第一层凿毛→绑扎第二次钢筋→浇筑中心横隔板(混凝土达到90%)→箱内搭设钢管支架→安装第二层侧模及翼板→安装顶板钢筋→浇筑第二次混凝土→等待设计张拉强度(凿毛、养护)→张拉、压浆、封锚。

4 0号块施工工艺

4.1 托架设计及加工

1)托架设计。采用装配式三角托架施工，正面托架采用预埋400×100×14钢盒作为支撑牛腿；钢盒上布置2Ⅰ25B的工字钢，其上布置6组三角托架(由Ⅰ40b型水平工字钢与Ⅰ36B工字钢立撑和Ⅰ36B工字钢斜撑组合为一个支架体系)；托架上布置3根Ⅰ36B工字钢作为分配梁。托架采用预埋2组400×100×14钢盒作为支撑牛腿，其上布置2Ⅰ25B的工字钢；工字钢上布置2组三角托架；托架上布置3根Ⅰ36B工字钢作为分配梁。

2)托架加工。正面托架共4组装配式三角托架，每组由3片装配式托架组成。每片装配式三角托架由4 m长Ⅰ40B工字钢平撑和2.8 m长Ⅰ36工字钢立柱以及3.42 m长Ⅰ25B工字钢斜撑组成，斜撑按45°角，撑在2.6 m的位置。

侧面托架共2组装配式三角托架，每组由2片装配式托架组成。每片装配式三角托架由3.5 m长Ⅰ25B工字钢平撑和2.8 m长Ⅰ36工字钢立柱以及3.37 m长Ⅰ25B工字钢斜撑组成，斜撑按45°角，撑在2.5 m的位置。

4.2 托架安装与拆除

1)托架安装。装配式三角托架安装：第一段根据图纸所示尺寸在靠近墩柱顶要求位置预埋钢盒，它的作用为承受三角托架的轴力。与钢绞线和钢筋相交时开个槽口，并与钢筋焊接在一起，可以适当调整工字钢的位置。第二步安装三角托架。第三步安装分配梁、卸载钢箱、底模大背方。最后安装底模。

2)托架拆除。在合龙后，首先将底模板临时固定，固定在已浇筑的0号块上，注意预留孔洞，然后割除卸载槽钢，吊走底模。第二步临时固定三角托架，松动精轧螺纹钢并拆除，吊走三角托架。第三步割除横穿工字钢并修饰墩柱。

4.3 支架预压

由于本桥最高墩柱为40 m，支架预压拟采用塔吊吊装成捆钢筋或钢绞线等重物到托架顶面进行预压，用以检测支架的强度、刚度、稳定性，并检测出支架的弹性变形和非弹性变形，为施工提供参考数据。

支架预压前在支架上设置6个测量观测点，并且测出标高、平面位置；用吊车起吊重物到0号块支架上，加载采用分级加载，加载过程按照0→50%→120%的分级进行加载，用水准仪对每一加载级测量出支架的变形。加载到设计重量后，对支架的变形进行定期观测，预压时间必须超过C55混凝土的初凝时间。预压期结束后卸载，卸载采用分级卸载，卸载过程按照120%→50%→0分级进行卸载，用水准仪对每一级观测出数据，用该数据和初始测量出的数据来计算出支架的弹性变形和非弹性变形，以此来作为调节支架标高的依据。

4.4 0号块第一次施工

0号块第一次施工工艺流程：安装底模→安装底板钢筋→安装劲性骨架→安装竖向钢筋→安装水平钢筋和预应力管道→安装倒角钢筋→安装外模→安装内模、横隔板、人洞→混凝土第一次浇筑→养护、凿毛。

1)底模安装。在Ⅰ25分配梁上安装[10的分配梁，其间距30 cm，在其上铺设5 mm的钢板。安装底模时严格控制底模安装平面位置；底模安装后应恢复桥轴线、墩轴线以及结构轮廓线。

2)钢筋、预应力束(管道)安装。按设计图纸安装钢筋、竖向预应力束及横隔板横向预应力束，Ⅱ级20及以上钢筋采用滚轧直螺纹接头连接，其余按照规范要求采用绑扎搭接或焊接。同一断面上的钢筋接头数量不得大于该断面钢筋根数的50%。安装预应力筋束时应严格控制好预应力管道的空间位置，按设计要求将定位钢筋牢固地固定在主筋或大箍筋上，确保管道位置准确、牢固，在浇筑混凝土时不变形、不移位。

在钢筋、预应力管道位置发生冲突时，应遵循普通钢筋让预应力管道、让预应力螺旋筋、锚下筋的原则进行调整。调整钢筋布置时，应确保钢筋根数和净保护层厚度。

3)腹板、隔板模板安装。0号块腹板外模板采用墩柱4.5 m×2.25 m大面积钢模。腹板内模、横隔板模采用墩柱内模，端头模板根据设计尺寸现场新加工定型钢模板。

在底模上放出腹板和横隔板结构线以控制腹板和横隔板模板安装平面位置。腹板和横隔板拼装完成后用限位拉杆控制模板的内空尺寸，为防止两侧腹板模板间、两端横隔板模板间发生相对移动，采用2[16槽钢和精轧螺纹钢作内撑拉杆控制。同时在腹板外侧用[20槽钢作斜撑拉杆与托架横向分配梁连接以限制0号块在混凝土浇筑时发生整体移动。

4)模板安装注意事项。a.在模板安装前必须对模板的结构尺寸，面板平整度，背肋刚度等指标进行检查，满足设计、规范和施工要求后方可调运至现场进行安装。b.面板表面必须清理并打磨光滑，脱模剂采用优质机油，要求涂抹均匀。c.所有模板安装必须严格按照测量控制线进行定位，用全站仪控制平面位置及竖直度，偏差不得大于规范要求。d.吊运模板时要缓慢平稳，不得与托架、墩柱或是其他刚性物体发生大力碰撞以防止模板变形。e.托架搭设必须稳固，以满足支撑、稳固模板的要求。f.各种支撑必须牢固，拉杆强度要满足施工侧压力要求，拉杆限位必须牢固。g.模板间接缝采取防漏浆措施。h.按设计要求控制好钢筋保护层厚度。

5)混凝土第一次浇筑。浇筑混凝土前对模板内再次进行清理，确保清洁无杂物。混凝土在拌和站内集中拌制而成，混凝土由自己建设的拌和站提供。整个浇筑施工试验人员必须全过程监控混凝土拌制。

混凝土浇筑顺序：在高度方向上按照先底板、后腹板和横隔板的顺序；在平面上沿箱梁轴线两侧对称浇筑；在纵坡和横坡方向上由低向高浇筑。混凝土浇筑按照30 cm～50 cm分层布料，使用50型插入式振捣器进行振捣，严格按50 cm×50 cm间距逐点振捣，振捣时插入下层混凝土10 cm左右，振捣至混凝土表面无气泡呈泛浆状即可。振捣过程中严禁振捣器碰撞预应力管道和击打模板。倒角位置作为重点振捣区域，采用30型振捣棒加密振捣点。

6)混凝土保温保湿养护。底板大体积混凝土施工质量保证措施：0号块底板厚度为1.2 m，混凝土一次浇筑量大，为确保其施工质量，拟按照大体积混凝土的施工进行过程控制。

a.浇筑前必须采取有效措施，确保混凝土浇筑连续。b.混凝土根据需要采取全面分层、分段分层或斜面分层方法进行浇筑。c.混凝土浇筑时要保证结构的整体性，在下层混凝土初凝前，上层混凝土应振捣完毕。

7)混凝土凿毛要求。凿毛时间是混凝土强度达到10 MPa以上，凿毛深度不小于1 cm，凿毛间距3 cm，并露出75%左右的粗骨料，并用水清洗，需要把浮浆和残留物全部洗出。

4.5 0号块第二次施工

0号块第二次施工工艺流程：安装预应力管道→安装腹板水平钢筋→安装隔板钢筋→钢管支架搭设→安装外模→安装内模→安装顶板模板→安装顶板钢筋→浇筑混凝土→安装养护、凿毛→张拉、压浆。

1)腹板、隔板钢筋。对第一层混凝土顶面进行凿毛处理并冲洗干净后，安装腹板、横隔板钢筋和横隔板横向预应力束和竖向预应力束，并埋设腹板中的纵向预应力管道。

2)腹板、横隔板模板安装。安装第二层模板，并安装拉杆确保模板刚度，第二次模板由墩柱3.5 m模板和翼缘板在场地拼装好后直接安装，2道斜撑在整块模板连接好后进行焊接安装。

3)钢管支架搭设。接高箱内钢管支架作为顶板底模支架；在托架平台上搭设箱外钢管架作为翼缘板底模支架。钢管支架斜撑数量必须足够，确保钢管支架的整体稳定性。钢管纵横间距1.2(1)×0.9 m，竖向间距1.2 m，并设置剪刀撑。

4)顶板及翼缘板底模安装。顶板底模采用组合钢模，翼缘板底模采用新加工定型钢模，对该两种模板的要求如前所述。

在箱内钢管支架上铺设组合钢模作为顶板底模；翼缘板底模安装在箱外钢管支架上，与腹板外侧模板采用螺栓连接。翼缘板底模高程测量定位后，临时焊接斜撑进行固定。

5)顶板钢筋、横向预应力束、纵向预应力、竖向预应力束安装。顶板、翼缘板底模安装符合要求后，安装顶板钢筋、翼缘板钢筋及横隔板、顶板横向预应力束，并埋设完纵向预应力管道。横向预应力张拉端槽口安装钢盒形成。钢筋和预应力束、管道安装要求如前所述。

钢筋和预应力束、管道安装完成，检查合格后安装翼缘板侧挡板和端头模板。在顶板和翼缘板底模上精确放出梁体顶板轮廓线，根据顶板轮廓线准确控制翼缘板侧挡板和端头模板平面位置。

6)混凝土浇筑。混凝土浇筑顺序：腹板→顶板→翼板。特别强调翼板需对称浇筑，翼板混凝土的方量不超过2 m3。在顶板和翼缘板上按4 m间距布设高程控制点，控制浇筑高程，混凝土浇筑施工按照第一层混凝土浇筑方法进行施工，顶面按照桥面横坡大致抹平并划毛。

4.6 预应力施工

4.6.1 张拉前准备工作

1)梁段混凝土浇筑完成，检查预埋孔道是否畅通，如有问题应进行处理。

2)张拉机具应与锚具配套使用，在使用前对千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线，计算出油表读数。

3)张拉、压浆机具由专人使用和管理，并负责经常维护、定期校验。

4)锚、夹具类型应符合设计规定和预应力钢材张拉的需用，并用预应力钢材与锚、夹具组合进行张拉试验。

5)对所有锚、夹具外观进行检查，使其表面清洁，不得有裂纹、伤痕、锈蚀，对锚夹具的强度、硬度应进行检验，符合要求才能使用。

4.6.2 预应力张拉

1)箱梁为纵向、竖向及横向三向预应力结构，箱梁预应力钢束采用φs15.2 mm高强低松弛钢绞线。

2)预应力张拉时，混凝土强度不低于设计强度的90%，且达到设计要求的龄期后方可进行。张拉时均严格采用应力及伸长量双控，以应力为主，伸长量进行校核。

3)预应力张拉顺序：纵向预应力→隔板底横向预应力→隔板顶横向预应力→顶板横向预应力→竖向预应力。

4)张拉程序：0→初应力(15%σk)→103%σk→持荷5 min锚固。

5)每束钢绞线的断丝、滑丝不超过1根。

4.6.3 张拉注意事项

1)预应力束、管道必须严格按照设计图纸给出的各特征点坐标和平弯、竖弯几何要素进行定位，其偏差不得超出规范要求。定位钢筋要牢固的连接在其他稳固结构上，比如粗大钢筋。

2)0号块横向和竖向预应力管道采用金属波纹管，纵向预应力管道采用塑料波纹管。金属波纹管接长采用专门连接头连接；塑料波纹管接长采用波纹管与波纹管直接热熔焊接或是用HDPE塑料连接管连接，在接头位置用封口胶布包裹密实。

3)张拉端波纹管与锚具用封口胶包裹连接，在锚固端波纹管同样用封口胶封闭管口。

4)在安装钢筋时要防止电焊火花烧伤损坏波纹管，在所有钢筋安装好后应再次全面检查所有波纹管和接头是否完好，若有破损用封口胶进行包裹修复，若发生较大变形则必须有效修复或更换。

5)在浇筑混凝土时严禁振捣棒直接接触波纹管。

6)预应力钢材下料必须使用砂轮切割机，严禁使用电弧切割或其他热切割方式。

7)腹板竖向预应力筋和顶板横向预应力筋在安设时要顺直，避免钢绞线打绞影响张拉伸长值。

8)纵向预应力束采用φs15.2 mm钢绞线束。为便于穿束，将一束钢绞线中的各根错头形成塔形末端，点焊成整体，用胶布包裹端头；中间每隔5 m再用胶布缠紧，确保穿束时端头不抵住管壁，中间不散乱。穿束采用卷扬机。

9)所有预应力筋下料时必须考虑张拉工作长度，在压浆后用砂轮锯将多余部分切除。

4.7 压浆

1)张拉完毕后，采用高标号砂浆对锚具进行封闭。

2)张拉完毕后在24 h内进行孔道压浆。横向预应力束采用普通压浆法，纵向压浆采用2根管进行同时压浆。

3)水胶比控制在0.26～0.28，流动性良好，R28抗压强度不小于55 MPa，同时掺入适量减水剂及0.1‰水泥用量的膨胀剂，以确保压浆饱满密实。

4)钢绞线多余长度采用砂轮切割机切割。

5 结语

本文介绍山西省晋蒙黄河大桥连续梁0号块浇筑施工技术，并应用于现场，现工程0号块已全部完成，质量符合设计及规范要。通过本桥施工，总结出0号块施工关键控制技术：

1)0号块质量控制的第一要点是支架的设计及安装质量，是0号块能否安全成型的质量控制要点。

2)0号块结构复杂，配筋率大，安装困难，且三向预应力管道较多，应保证管道的坐标符合图纸要求。

3)预应力体系是质量控制的第一重点，是施工过程中及成桥后可靠保证。

Grouting construction technologies of 0# section of continuous beam of the extra-large Jin-Meng Yellow River Bridge

An Wenming

(ShanxiTransportConstructionEngineeringSupervisionCorporation,Taiyuan030012,China)

Through analyzing extra-large Jin-Meng Yellow River Bridge engineering features, starting from aspects of 0# section bracket design and manufacturing, bracket preloading, template installation and concrete grouting, the paper illustrates the construction technologies of 0# section of the extra-large Jin-Meng bridge, summarizes critical grouting control measures of 0# section, finally guarantees the engineering quality.

continuous beam, 0# section, bracket, concrete, construction technology

1009-6825(2017)07-0188-03

2016-12-25

安文明(1984- )，男，助理工程师

U445

A