樹底大橋高墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)探討

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1.工程簡介

　　云南省金安電站樹底大橋主橋長221米，結(jié)構(gòu)形式為58＋105＋58米三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)鋼構(gòu)，引橋分別采用4×30米和1×30米的裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，結(jié)構(gòu)型式為先簡支后連續(xù)，主橋墩、1號過渡墩及2號、3號引橋墩采用薄壁空心墩，橋墩最高為72米，其余橋墩為實體墩。

　　2.高墩施工

　　樹底大橋主1、2號墩為薄壁雙墩，墩高分別為72米、69米，采用翻轉(zhuǎn)模板施工。采用索吊澆筑砼和安裝模板，施工過程中主要控制墩身垂直度、外觀質(zhì)量和施工安全。

　　2.1墩身概況

　　K3＋088.5樹底大橋主橋墩身尺寸為5.0m(橫橋向)×2.5m(順橋向)；墩高分別為72.0m和69.0m，均采用翻轉(zhuǎn)模板施工。

　　2.2翻轉(zhuǎn)模板構(gòu)造

　　投入4套翻轉(zhuǎn)模板進行薄壁墩的施工，每套翻轉(zhuǎn)模板由兩組模板構(gòu)成，每組模板高度均為2.0m，墩柱首次施工一次性澆筑4m節(jié)段，以后均是2m一個周期，每完成一次砼澆筑，翻轉(zhuǎn)安裝下面的一組2m模板，并留最上面一組2m模板作為翻轉(zhuǎn)模板的承重支撐結(jié)構(gòu)。

　　2.3主橋墩身施工

　　主橋墩身平均施工周期每2m高度為3天，即每安裝一次勁性骨架、鋼筋、模板和澆筑一次砼為一個周期，基本3天為一個施工周期，要保證平均每天施工0.7米，考慮到其他不可預(yù)見的因數(shù)，72米墩身施工時間為120天。砼采用索吊吊裝，平均吊裝能力為7m3/h。

　　3.掛籃懸澆施工

　　3.1掛籃拼裝

　　施工完畢后，拆除托架，利用索吊拼裝掛籃，首先將主桁在已澆梁段上拼裝就位，然后拼裝底籃，利用卷揚機將其提升懸掛就位，最后完善安裝起吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)，行走系統(tǒng)，準(zhǔn)備懸澆施工，主橋上部施工投入2套共4個掛籃。

　　3.2掛籃的組成

　　根據(jù)要求，掛籃的自重(包括模板)不得大于最大梁段的0.4倍，即掛籃自重(包括模板)加全部施工荷載不得大于548KN，55.92噸，所以在選擇掛籃形式時，選用結(jié)構(gòu)輕巧、受力合理的三角形掛籃，桿件基本采用大截面型鋼，以保證掛籃的剛度。掛籃擬由專人設(shè)計，并交有資質(zhì)的廠家定做，重要受力構(gòu)件進行探傷檢驗，并出具探傷檢驗報告。每臺掛籃包括主桁、吊帶、底籃、外側(cè)模、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)等，每只掛籃重48.8噸。

　　3.3掛籃預(yù)壓靜載試驗

　　掛籃安裝完成后，要進行模擬預(yù)壓。掛籃預(yù)壓的目的:驗證掛籃的穩(wěn)定性，得出掛籃的彈性變形和非彈性變形。預(yù)壓荷載為最重梁段自重的115%?？紤]到該橋為直線橋，承臺施工時已提前埋設(shè)了預(yù)埋件，預(yù)壓時通過鋼絞線與在承臺上預(yù)埋件施加反力，每臺掛籃均在主桁前吊帶上錨固鋼絞線，每個吊點采用6根Ф15.24鋼絞線施壓，主1#墩施力鋼絞線長按75M計算，鋼絞線理論伸長量為44cm，千斤頂固定于承臺預(yù)埋件上，采用2臺250型千斤頂，掛籃兩邊同時對稱進行預(yù)壓；張拉前每根鋼絞線調(diào)直并預(yù)加5℅張力，以防每根鋼絞線受力不均而拉斷。

　　預(yù)壓之前，在每臺掛籃的前上橫梁上、底模板各建2個觀測點，涂上油漆。預(yù)壓過程中要作好觀測，同時計算出各階段的理論沉降量，實際沉降量與理論沉降量的差值不得大于10mm(10mm為預(yù)測的非彈性變形)，測量人員要密切觀測，如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，立即終止預(yù)壓，查找原因。

　　4.邊跨合攏段施工

　　4.1高墩連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨合龍技術(shù)，利用在中跨和邊跨配水池平衡剛構(gòu)橋懸臂重量，以避免混凝土產(chǎn)生較大破壞內(nèi)力應(yīng)力，并取消傳統(tǒng)搭設(shè)落地支架施工方案，直接利用掛籃底平臺直接把剛構(gòu)懸臂梁13號段、14號段6.34米長作為整體現(xiàn)澆段進行澆筑施工，沒有采用先施工邊跨4米14號段在進行13號段(2.34米)合龍段施工合攏方法。配重加載順序是影響全橋受力和成橋線形的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，樹底大橋過渡墩最高為63米，采用落地支架現(xiàn)澆的方案難于實現(xiàn)，且合攏段較長(6.34米)，因此邊跨合攏采用吊架施工，利用掛籃底模平臺和滑梁架，2#T構(gòu)中跨惻掛籃先拆除，合攏時先邊跨后中跨:即先進行主2#T構(gòu)邊跨合攏，然后進行主1#T構(gòu)邊跨合攏，最后進行中跨合攏。樹底大橋13、14號段為邊跨現(xiàn)澆段，施工時一次澆注，其中13號段長4米，砼方量35.46方，重92噸，14號段長2.34米，砼方量26.05方，重68噸，13、14號段總長6.34米，總重160噸。為保持混凝土澆筑13、14#塊過程中T構(gòu)懸臂重量保持平衡，在邊跨和中跨12號配重(配水池)，按澆筑混凝土重量同時相應(yīng)卸除T構(gòu)邊跨端的壓重(即放水池內(nèi)水)使砼澆注過程中T構(gòu)懸臂重量保持平衡。

　　4.2合攏方案

　　底模支撐直接利用掛籃底模平臺，一端吊于12號梁段上，另一端搭在過渡墩上，由于過渡墩頂?shù)较淞旱變艨崭叨戎挥?5.6cm，采用定型鋼模不易拆除，箱梁底模位于過渡墩墩頂部分采用竹膠板；為方便拆模，支座安裝固定后，過渡墩四周用M10砂漿支撐底模，砂漿內(nèi)充填砂子并夯實，以防模板被砼壓重而下沉。翼緣板外模漸變段部分及平模部分采用鋼模不易加工，也采用竹膠板；腹板及底板為定型鋼模；內(nèi)模為組合鋼模。翼緣板及腹板模板支撐利用掛籃外滑梁一端吊于12號梁段上，一端支撐于過渡墩頂上，詳細(xì)情況參見邊跨合攏側(cè)面圖(略)。

　　4.3卸載方式

　　在吊架上澆筑13、14#塊砼，按澆筑混凝土重量同時相應(yīng)卸除T構(gòu)邊跨端的壓重(即放水池內(nèi)水)使砼澆注過程中T構(gòu)懸臂重量保持平衡。

　　該過程卸除重量為P2=69.9噸(含水池重)。為準(zhǔn)確卸載，在水池內(nèi)立標(biāo)尺，并計算出單位高度水的重量。

　　當(dāng)砼強度達(dá)90%以上時張拉底板束和頂板束鋼絞線，張拉次序先長后短，張拉時兩邊對稱進行，張拉完畢即進行注漿。張拉時先張拉底板2束鋼絞線(單數(shù)為2束、對稱為1束)，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)對頂板產(chǎn)生0.5MPa拉應(yīng)力，為避免拉應(yīng)力對頂板混凝土產(chǎn)生破壞，張拉頂板鋼絞線，最后張拉所有底板鋼絞線。張拉完畢注漿以后拆除邊跨吊架，同時將中跨處壓重卸載。

　　5.中跨合攏段施工

　　5.1中跨合攏采用吊架施工，直接利用主1#中跨掛籃的底模平臺和滑梁架，施工簡便快捷。

　　樹底大橋15號段為中跨合攏段，長2米，砼13.2方，重34噸。

　　5.2合攏方案

　　將主1#中跨掛籃底模平臺和內(nèi)外滑梁兩端分別吊于兩個12/梁段上，安裝內(nèi)模和外模，外模為定型鋼模，內(nèi)模為組合鋼模，為克服因中跨拱度與底模板形成的間隙，底模墊高11cm，以確保底模與箱梁充分接觸。

　　5.3合攏過程及配重

　　5.3.1主1#T構(gòu)中跨掛籃的底模平臺和內(nèi)外滑梁架作中跨吊架，中跨吊架重(含機具人員共重)20噸。

　　5.3.2安裝勁性骨架，在溫度為10～15oC時鎖定勁性骨架，并形成剛接，鎖定勁性骨架時間盡量縮短，焊接時在預(yù)埋件周圍灑水降溫，避免燒傷砼。

　　5.3.3按照設(shè)計及規(guī)范要求綁扎鋼筋及波紋管。

　　5.3.4在主1、主2號兩個T構(gòu)中跨側(cè)施加壓重P2，P2重心均位于12/梁端4.5米處(利用邊跨合攏時的水池的紅磚)，經(jīng)計算P2=18噸。

　　5.3.5在中跨吊架上施工合攏段砼，澆筑砼同時相應(yīng)的卸除中跨兩側(cè)壓重P2，使T構(gòu)懸臂端的位置保持不變，該過程卸除的壓重為P2=18噸。

　　砼總量為13.2方，采用泵送，砼選在夜間12:00點以后溫度在10～15oC之間澆注，鎖定勁性骨架與砼澆注時差控制在10h內(nèi)；為防止中跨砼出現(xiàn)收縮裂紋，中跨砼添加聚丙烯纖維，砼澆注完畢四周用麻袋片覆蓋以減少溫差，并由專人進行灑水養(yǎng)生。

　　5.4張拉、注漿

　　當(dāng)砼強度達(dá)到90%時張拉合攏段底板鋼束。張拉順序先長后短，張拉時兩邊對稱張拉。

　　6.結(jié)束語

　　金安橋電站大橋主體工程在2008年11月5日順利完工，主橋順利合龍。在云南省公路局、設(shè)計單位，監(jiān)理單位和監(jiān)控單位共同努力下，大橋合龍標(biāo)高誤差控制在1厘米以內(nèi)，各種應(yīng)力監(jiān)控數(shù)據(jù)正常，最后成橋狀態(tài)的線形和內(nèi)力均滿足設(shè)計要求，這也說明了大橋施工技術(shù)控制是比較成功的。