大跨徑變截面連續箱梁施工藝
發布時間：2010-01-14 共1頁
一、簡介
南京長江二橋北汊橋主橋上部90m＋3 * 165m＋90m五跨PC變截面連續箱梁，位于半徑R＝16000m的豎曲線上。橋寬32m，PC箱梁由上下分離的單箱單室箱梁截面組成。箱梁根部 0號塊高 8.8m，跨中梁高 3m，箱梁頂板寬15.42m，底板寬7.5m，翼緣板懸壁長3.96m。箱形梁高按二次拋物線變化。 0號塊設兩道橫隔板。
二、現澆段施工為方便掛籃施工
1.支架搭設
根據掛籃的構造特點，0號、1號、2號段采用在支架上澆注混凝土施工。支架采用4根φ1000mm、壁厚10mm的鋼管作為豎向主要受力構件。墩身施工時在墩身頂端預留縱向孔，內穿2根φ15mm絲杠，通過絲杠將以鋼管為主件聯接而成的架結構錨固于墩身上，從而形成穩定安全的支架體系。
在支架體系上設灌砂筒，上安放支架，其上鋪設底模板。用行架結構將兩根鋼管錨固于墩頂，可節省許多落地支架所需要的構件安設，即節約材料、縮短安裝時間，又增加了支架的安全系數。支架體系上設砂筒，有利于底膜的高度調整和拆除，加快了施工進度。
2.支架預壓
現澆支架搭設完成后，進行預壓，以檢測支架的承載力和穩定性，同時消除永久變形，測定彈性變形，底板高程的調整提供依據。
壓載是以 1號梁段重量確定預壓荷載。取安全系數 1.4倍即 210號，進行堆載壓載，壓載結果證明支架是安全可靠的，滿足施工要求。
3.0號、1號、2號段施工
0號段混凝土體積，配筋多，斷面復雜，且預應力管道密集，是上部結構受力最復雜的主要澆至箱梁頂。
l號、2號分別一次澆注完成。0號、1號、2號所用側模均為掛籃懸澆段側模，這樣增加模板的周轉次數，節省材料，加快了進度。
4.邊跨現澆段基本相同
三、掛籃施工O號、回號、2號現澆段完成以后，進行掛籃懸澆施工
1.掛籃構造及特點
根據本橋梁體分段多、工期緊，結構要求嚴格等特點，選擇了正梯形整體行架掛籃。
掛籃由主行系，后錨系及滑動行走系、懸吊系、模板系及工作平臺等五部分組成。連同所有模板及施工機具荷載共重80.5t。
掛籃具有以下特點：結構重量輕，整體鋼度、變型小、構件數量少，拼裝快，掛籃下有足夠行走作業空間。掛籃同模板整體前移，加工容易，造價低廉操作系統實用方便（如圖1）。
2．掛籃預壓
為檢驗掛籃的安全性和實際變形量，以便能夠準確預留掛籃鬧撓度值、掛籃拼裝完畢后，對掛籃進行預壓。預壓采用千斤頂加載（底板）和堆載（翼板）相結合的方法。
千斤頂加載是將兩只牛腿固結在2號段兩側腹板中心，用個千斤頂施力。
預壓荷載取控制節段 11號梁段重量的 1.333倍，分 4級加載。每級加載半小時穩定后，測量各測點變形值。卸載后測量非彈性變形，各測量值與理論值比較，評定掛籃的工作性能。
根據試驗結果可知：掛籃有足夠的承載力，且鋼度，變形小，可有理論變形值預留沉降量。
上述通過預埋件用千斤頂壓載的方法，可以減少量堆載物體，快捷、簡便、易于操作。
3.掛籃懸澆施工
掛籃壓載完成后，對3號～23號梁段進行懸澆施工，施工方法為常規施工方法。
懸澆施工時應注意經常對已澆注各梁段變形進行觀測，將觀測結果及時反饋施工控制組，施工控制組據此提供立模標高，以指導懸澆施工的有序進行。
（l）混凝土澆注工藝
掛籃懸臂施工箱梁，混凝土澆注量，且需對稱澆注。在本工程中全部采用泵送澆注工藝。由于混凝土澆注要求兩側對稱進行，其偏載量不得于一個底板混凝土量，傳統方法是通過拆裝彎管實現向兩端泵送混凝土。此種方法操作麻煩，時間長，巳因混凝土停止時間過長容易造成堵管，更降低澆混凝土速度，影響質量。為了滿足對稱澆注要求，提高澆注速度，我們采用了三通管，即可單向泵送混凝土，又可雙向同時泵送。采取這一措施可將每梁段澆注時間縮短至6～8h，即可單向泵送混凝土，又可雙向同時泵送。采取這一措施可將每梁段澆注時間縮短至6～8h，避免了由于混凝土澆注過慢可能出現的明顯接茬和斷面新老混凝土可能出現的裂縫。
4.預應力管道的處理
預應力管道最長達 163.5m，穿束順利與否是預應力施工的一個很重要的環節。若施工不慎或方法不當，穿束時往往會戧起波紋管，引起鋼帶聚積而造成管道堵塞。此時打開堵塞處處理會對梁作結構造成損害，既影響質量又影響進度。所以要處理好波紋管的接頭，同時保證管道的順暢，減少不必要的彎曲也是穿束順利的關鍵因素。
把好波紋管質量關，為保證波紋管的圓順，在直線段用鋼管作為內襯管，曲線部分用塑料管作為襯管，提高了管道的圓順度。在施工縫處，由于鑿毛時波紋管伸出部分容易損害，造成接管處銜接不緊密，引起穿束困難，在施工時將標準管回縮已澆混凝土內5～10cm，只將直徑稍的接管伸出已澆混凝土，此處即使接管被破壞，也可修整后將下段波紋管旋至已澆混凝土內，同原標準管緊密結合。實踐證明，此方法可將人工穿來提高到130m。再長則用卷揚機牽引穿束。
四、合龍段施工
現澆段及懸臂箱梁施工完成后，即進行合龍段施工，主橋PC連續箱梁采用吊架及平衡法工藝進行合龍。
1.合龍順序
主橋是從21號墩至26號墩五跨連續梁，其合龍順序為：邊跨合龍→張拉邊跨合龍束→22號、25號墩臨時團結→張拉邊跨正彎矩束→次中跨合龍→張拉次中跨合龍束→解除23號、24號墩臨時團結→張拉部分次中跨正彎矩束→中跨合龍→張拉中跨合龍束→張拉中跨正彎矩束及剩余的次中跨正彎矩束→合龍結束
次中跨鋼束在次中跨合龍后分次張拉，能夠改善梁作受力條件，同時調整梁體懸臂端的實際高程，中跨合龍提供便利條件。
2.合龍段施工注意事項
（l）合龍段在焊接勁性骨架前，在合龍段兩端加平衡重，平衡重等于合龍段混凝土的重量澆注混凝土時卸除配重。
（2）采用必要措施將合龍高差控制在設計允許范圍內。
（3）焊接勁性骨架及澆注合龍段混凝土時，選擇在當天溫度最低時進行，并在梁頂澆水降溫。
（4）合龍段混凝土采用加入IM-Ⅲ型減水劑的微膨脹混凝土，以防止收縮裂縫。
五、結束語
掛籃懸壁澆筑施工，使用機具設備少，避免搭設量支架，便于在水深、流量的河道和交通輛的立交橋中施工，而且施工不受限制，跨度，經濟效益高，施工主要作業在掛籃中進行，且操作重復，有利于高效率工作和保證施工質量，同時便于在施工中不斷調整節段誤差，提高施工精度。
南京長江二橋北汊橋主橋上部90m＋3 * 165m＋90m五跨PC變截面連續箱梁，位于半徑R＝16000m的豎曲線上。橋寬32m，PC箱梁由上下分離的單箱單室箱梁截面組成。箱梁根部 0號塊高 8.8m，跨中梁高 3m，箱梁頂板寬15.42m，底板寬7.5m，翼緣板懸壁長3.96m。箱形梁高按二次拋物線變化。 0號塊設兩道橫隔板。
二、現澆段施工為方便掛籃施工
1.支架搭設
根據掛籃的構造特點，0號、1號、2號段采用在支架上澆注混凝土施工。支架采用4根φ1000mm、壁厚10mm的鋼管作為豎向主要受力構件。墩身施工時在墩身頂端預留縱向孔，內穿2根φ15mm絲杠，通過絲杠將以鋼管為主件聯接而成的架結構錨固于墩身上，從而形成穩定安全的支架體系。
在支架體系上設灌砂筒，上安放支架，其上鋪設底模板。用行架結構將兩根鋼管錨固于墩頂，可節省許多落地支架所需要的構件安設，即節約材料、縮短安裝時間，又增加了支架的安全系數。支架體系上設砂筒，有利于底膜的高度調整和拆除，加快了施工進度。
2.支架預壓
現澆支架搭設完成后，進行預壓，以檢測支架的承載力和穩定性，同時消除永久變形，測定彈性變形，底板高程的調整提供依據。
壓載是以 1號梁段重量確定預壓荷載。取安全系數 1.4倍即 210號，進行堆載壓載，壓載結果證明支架是安全可靠的，滿足施工要求。
3.0號、1號、2號段施工
0號段混凝土體積，配筋多，斷面復雜，且預應力管道密集，是上部結構受力最復雜的主要澆至箱梁頂。
l號、2號分別一次澆注完成。0號、1號、2號所用側模均為掛籃懸澆段側模，這樣增加模板的周轉次數，節省材料，加快了進度。
4.邊跨現澆段基本相同
三、掛籃施工O號、回號、2號現澆段完成以后，進行掛籃懸澆施工
1.掛籃構造及特點
根據本橋梁體分段多、工期緊，結構要求嚴格等特點，選擇了正梯形整體行架掛籃。
掛籃由主行系，后錨系及滑動行走系、懸吊系、模板系及工作平臺等五部分組成。連同所有模板及施工機具荷載共重80.5t。
掛籃具有以下特點：結構重量輕，整體鋼度、變型小、構件數量少，拼裝快，掛籃下有足夠行走作業空間。掛籃同模板整體前移，加工容易，造價低廉操作系統實用方便（如圖1）。
2．掛籃預壓
為檢驗掛籃的安全性和實際變形量，以便能夠準確預留掛籃鬧撓度值、掛籃拼裝完畢后，對掛籃進行預壓。預壓采用千斤頂加載（底板）和堆載（翼板）相結合的方法。
千斤頂加載是將兩只牛腿固結在2號段兩側腹板中心，用個千斤頂施力。
預壓荷載取控制節段 11號梁段重量的 1.333倍，分 4級加載。每級加載半小時穩定后，測量各測點變形值。卸載后測量非彈性變形，各測量值與理論值比較，評定掛籃的工作性能。
根據試驗結果可知：掛籃有足夠的承載力，且鋼度，變形小，可有理論變形值預留沉降量。
上述通過預埋件用千斤頂壓載的方法，可以減少量堆載物體，快捷、簡便、易于操作。
3.掛籃懸澆施工
掛籃壓載完成后，對3號～23號梁段進行懸澆施工，施工方法為常規施工方法。
懸澆施工時應注意經常對已澆注各梁段變形進行觀測，將觀測結果及時反饋施工控制組，施工控制組據此提供立模標高，以指導懸澆施工的有序進行。
（l）混凝土澆注工藝
掛籃懸臂施工箱梁，混凝土澆注量，且需對稱澆注。在本工程中全部采用泵送澆注工藝。由于混凝土澆注要求兩側對稱進行，其偏載量不得于一個底板混凝土量，傳統方法是通過拆裝彎管實現向兩端泵送混凝土。此種方法操作麻煩，時間長，巳因混凝土停止時間過長容易造成堵管，更降低澆混凝土速度，影響質量。為了滿足對稱澆注要求，提高澆注速度，我們采用了三通管，即可單向泵送混凝土，又可雙向同時泵送。采取這一措施可將每梁段澆注時間縮短至6～8h，即可單向泵送混凝土，又可雙向同時泵送。采取這一措施可將每梁段澆注時間縮短至6～8h，避免了由于混凝土澆注過慢可能出現的明顯接茬和斷面新老混凝土可能出現的裂縫。
4.預應力管道的處理
預應力管道最長達 163.5m，穿束順利與否是預應力施工的一個很重要的環節。若施工不慎或方法不當，穿束時往往會戧起波紋管，引起鋼帶聚積而造成管道堵塞。此時打開堵塞處處理會對梁作結構造成損害，既影響質量又影響進度。所以要處理好波紋管的接頭，同時保證管道的順暢，減少不必要的彎曲也是穿束順利的關鍵因素。
把好波紋管質量關，為保證波紋管的圓順，在直線段用鋼管作為內襯管，曲線部分用塑料管作為襯管，提高了管道的圓順度。在施工縫處，由于鑿毛時波紋管伸出部分容易損害，造成接管處銜接不緊密，引起穿束困難，在施工時將標準管回縮已澆混凝土內5～10cm，只將直徑稍的接管伸出已澆混凝土，此處即使接管被破壞，也可修整后將下段波紋管旋至已澆混凝土內，同原標準管緊密結合。實踐證明，此方法可將人工穿來提高到130m。再長則用卷揚機牽引穿束。
四、合龍段施工
現澆段及懸臂箱梁施工完成后，即進行合龍段施工，主橋PC連續箱梁采用吊架及平衡法工藝進行合龍。
1.合龍順序
主橋是從21號墩至26號墩五跨連續梁，其合龍順序為：邊跨合龍→張拉邊跨合龍束→22號、25號墩臨時團結→張拉邊跨正彎矩束→次中跨合龍→張拉次中跨合龍束→解除23號、24號墩臨時團結→張拉部分次中跨正彎矩束→中跨合龍→張拉中跨合龍束→張拉中跨正彎矩束及剩余的次中跨正彎矩束→合龍結束
次中跨鋼束在次中跨合龍后分次張拉，能夠改善梁作受力條件，同時調整梁體懸臂端的實際高程，中跨合龍提供便利條件。
2.合龍段施工注意事項
（l）合龍段在焊接勁性骨架前，在合龍段兩端加平衡重，平衡重等于合龍段混凝土的重量澆注混凝土時卸除配重。
（2）采用必要措施將合龍高差控制在設計允許范圍內。
（3）焊接勁性骨架及澆注合龍段混凝土時，選擇在當天溫度最低時進行，并在梁頂澆水降溫。
（4）合龍段混凝土采用加入IM-Ⅲ型減水劑的微膨脹混凝土，以防止收縮裂縫。
五、結束語
掛籃懸壁澆筑施工，使用機具設備少，避免搭設量支架，便于在水深、流量的河道和交通輛的立交橋中施工，而且施工不受限制，跨度，經濟效益高，施工主要作業在掛籃中進行，且操作重復，有利于高效率工作和保證施工質量，同時便于在施工中不斷調整節段誤差，提高施工精度。
