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無錫紅星大橋主橋0#塊施工工藝

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摘要：無錫紅星橋是紅星路跨越京杭運河的一座大橋。主橋橋梁為（65+111+65）m懸澆變載面連續(xù)梁，采用掛藍節(jié)段懸澆施工，共13個懸澆節(jié)段，4*3m+9*4m，合攏段長2m(3個)，墩臺中心0#塊梁高6.3m，端支點梁高3m，箱梁頂寬17.7m，箱梁底寬8.5m。0#段長度13米，采用C50混凝土，方量375.6m³，節(jié)段重量976.6t。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁、0#塊、現(xiàn)澆混凝土

引言： 0#塊是整個紅星橋主橋掛籃施工的基礎(chǔ)，施工一般為支架現(xiàn)澆法，支架形式多種多樣，有滿堂支架法、有鋼結(jié)構(gòu)托架法、有貝雷梁托架法、有萬能桿件托架法等等，根據(jù)本工程場地狹小、緊靠河岸、航道繁忙、砼體積大等特點，選用鋼結(jié)構(gòu)托架法進行施工。

正文：

1、工程概況

無錫紅星橋是紅星路跨越京杭運河的一座大橋。主橋橋梁為（65+111+65）m懸澆變載面連續(xù)梁，采用掛藍節(jié)段懸澆施工，共13個懸澆節(jié)段，4*3m+9*4m，合攏段長2m(3個)，墩臺中心0#塊梁高6.3m，端支點梁高3m，箱梁頂寬17.7m，箱梁底寬8.5m。0#段長度13米，采用C50混凝土，方量375.6m³，節(jié)段重量976.6t。

箱梁鋼筋鋼筋采用R235、HBR335鋼筋。箱梁設(shè)計為三向預應力結(jié)構(gòu)體系，縱向、橫梁預應力鋼束采用標準強度為fpk=1860Mpa的高強度，低松弛鋼絞線，彈性模量Ep=195000Mpa，公稱直徑15.2mm，公稱面積139mm²，設(shè)計錨下張拉控制應力1395Mmpa；豎向預應力筋采用 fpk=930Mpa的JL32精扎螺紋鋼，彈性模量Es=200000Mpa。縱橫向預應力鋼束均采用15-圓型群錨錨具，豎向預應力筋采用JLM錨具。

2、工程控制要點

1）0#段托架滿足大方量混凝土一次性澆筑對強度、剛度及施工質(zhì)量的要求，通過預壓消除非彈性變形。

2）0#段大體積混凝土溫控、混凝土澆筑的連續(xù)性、裂紋控制等。

3）波紋管的位置準確性及管道通暢，張拉應力應變控制。

4）0#塊混凝土一次性澆注，澆注順序和澆注時間控制。

3、施工方法

3.1施工工藝流程

固結(jié)柱、臨時支撐安裝——托架安裝——底模安裝——側(cè)模、高、低翼模安裝——底板、腹板、中橫梁鋼筋綁扎、豎向精軋螺紋鋼安裝、縱向波紋管安裝——頂模安裝——中橫梁模板安裝——頂板鋼筋綁扎及橫縱向波紋管安裝——縱橫向鋼絞線鋪設(shè)——混凝土澆注——預應力筋張拉——孔道壓漿

3.2施工方法

3.2.1臨時支撐

臨時支撐柱選取直徑1200mm，壁后10mm的鋼管，管內(nèi)澆筑C50砼。支撐柱縱向距離墩中心3.0m，橫向中心間距7.3m，均在腹板位置，每側(cè)布置2根，共4根。

支撐柱承臺接觸面上預埋內(nèi)徑20cm外徑140cm的環(huán)形鋼板，板厚10mm，下布置長度為1米的φ20 U形錨筋，錨筋端頭帶標準彎鉤，環(huán)形板在承臺施工時精確定位與結(jié)構(gòu)筋焊接固定，表面水平。

由于支撐柱與梁底接觸面為斜面，故在梁底做一個臨時楔塊，楔塊底部與支撐柱頂面水平相接，接觸面上下預埋兩塊鋼板分別錨固在柱頂和梁底，此法保證支撐柱不受水平力約束，只受豎向力。

3.2.2  0#段托架

托架采用鋼管支撐與型鋼分配梁結(jié)構(gòu)，縱向兩側(cè)在承臺側(cè)面安裝牛腿。托架柱由φ60cm壁厚14mm的鋼管樁22根平面布置在承臺上，在與承臺相接處預埋φ70cm鋼板，鋼板下設(shè)錨筋與承臺形成整體，澆筑混凝土時保證鋼板底部密實且密貼，鋼管柱與預埋鋼板滿焊連接，保證支撐柱的穩(wěn)定。

支撐柱頂部縱向布置50a號工字鋼，墩柱兩側(cè)縱向貫通，靠近墩柱端面處在兩排托架柱上安裝，墩柱側(cè)面中心處預埋鋼板與縱梁焊接，懸臂端用28a工字鋼做斜撐與承臺側(cè)面預埋鋼板焊接為一體形成牛腿。懸臂端長出承臺4.2m，牛腿支點設(shè)在承臺外2.2m處。

50a號工字鋼數(shù)量：15m長度的2根，6m的6根。均為單根布置。

50a號工字鋼上鋪設(shè)橫向40a號工字鋼，墩柱橫向中心線兩側(cè)各安裝6根，共需12根，長度19m。

40a號工字鋼上安裝縱向32a號工字鋼，共布置17根，單根長度15.8m。

其上與箱梁底板投影內(nèi)鋪設(shè)橫向10#槽鋼及箱梁底模。

10#槽鋼按長度8.5m，間距20cm布置，0#塊長度13米范圍（除去墩頂部分）內(nèi)共56根。

懸臂牛腿長度4.92m，選用28a工字鋼，共10根。

牛腿上安裝橫連10#槽鋼，2根共20米長。

為增加整體穩(wěn)定性，所有縱橫梁及與托架柱間架設(shè)φ20鋼筋焊接固定。

所有接長的型鋼焊接斷面盡量放置在下層梁或柱上，相鄰根的焊接面錯開布置，任一斷面接頭數(shù)控制在50%以內(nèi)。

托架及臨時支撐設(shè)計計算（略）

3.2.3  0#段測量控制

主墩柱及支座墊石施工達到設(shè)計標高時，用全站儀將主墩縱橫向軸線定出，以軸線為參考進行底模的鋪設(shè)，待底模鋪設(shè)完成后，再次使用全站儀放樣出0#段底邊線，用于鋼筋的綁扎和立模。

3.2.4  0#段模板

3.2.4.1底模

施工方案：

模板采用型鋼骨架，首先保證托架托梁在同一水平面，通過在32a工字鋼分配梁上做桁架支撐完成底模面板的縱坡，本工序可以在模板加工車間直接將32a工字鋼跟模板加工成一個整體，調(diào)好底模坡度。用6㎜厚8.5ｍ寬鋼板做面板，滿鋪的鋼板接縫處用電焊焊接，梁底變坡處設(shè)置一道焊縫，其余分塊拼裝，對焊縫進行打磨，保證0#段底模鋼板平整不漏漿。固結(jié)柱與底模相接位置，底模開孔，與固結(jié)柱模板點焊，固結(jié)柱頂稍高于底模5mm左右。

墩頂處底模不采用鋼模，在墩頂四周澆筑15cm厚圈梁，圈梁頂標高為梁底標高，用竹膠板包裹永久支座四周后在圈梁內(nèi)填黃砂，填筑至距離梁底3-5cm處，整平夯實，澆筑3-5cm砂漿抹平，形成底模。

為了保證拆模，在托架柱頂，50工字鋼下設(shè)置砂筒臨時支座，支座內(nèi)填筑10cm細干砂，支座下底焊接在托架柱頂，施工完成后放出臨時支座內(nèi)的砂降低模板拆模，拆除支架。

3.2.4.2、側(cè)模及內(nèi)模

0#段外側(cè)模采用大塊鋼模板，大塊鋼板模板面采用δ=6㎜A3鋼板，橫肋采用[120槽鋼，豎肋采用[100槽鋼（列間距100㎝），在豎肋外背用[100槽鋼架；在豎肋外再橫背[120槽鋼做橫帶。腹板側(cè)模大面采用對拉絲桿（間距80X80㎝），加強側(cè)面模板的抗側(cè)壓能力。

內(nèi)模由鋼模、木模和內(nèi)模支撐骨架組合而成，頂板底模板用鋼模，在鋼模上加工倒角，腹板內(nèi)側(cè)用木模。由于0#塊混凝土一次性澆注成型，所以在底板鋼筋中豎向預埋[100槽鋼作為內(nèi)膜板的支點，支點下面墊上C50墊塊，保證梁底混凝土外觀和支點的可靠性，支點位于32a工字鋼正上方，間距橫向同32a工字鋼，縱向間距100cm。

3.2.5  0#段鋼筋和波紋管安裝

0^#塊的鋼筋和預應力管道比較密集，所有的鋼筋均一次安裝成型，對豎向預應力筋應采取穩(wěn)固措施。為保證混凝土外觀質(zhì)量，鋼筋保護層墊塊與模板的接觸面做成波浪形，這樣混凝土澆完成后保護層墊塊不會裸露在混凝土表面而影響外觀質(zhì)量。

0﹟段縱、橫向預應力筋均采用15.20㎜鋼絞線，腹部豎向預應力采用精軋螺紋鋼；橋面橫向預應力筋均采用內(nèi)徑50㎜波紋管， M15-3型錨具，3φ15.20㎜鋼絞線，端橫梁預應力束為12-φ15.20㎜鋼絞線，內(nèi)徑85mm的塑料波紋管，中橫梁采用19-φ15.20㎜鋼絞線，內(nèi)徑100mm的波紋管；豎向預應力鋼筋采用φ45mm的高頻鋼管；縱向預應力束有15-19、15-12、15-9三類，塑料波紋管內(nèi)徑分別為φ100、φ90、φ70。

0^#塊設(shè)有三向預應力筋，形成縱橫交錯密集的管道、鋼筋，施工難度較大，為確保預應力管道的準確定位和順利實施，擬采用以下方式予以保證：

①、除在管道各特征點設(shè)置定位鋼筋外，其余部分定位筋間距在直線段不大于50cm，曲線段為30cm。

②、按設(shè)計圖紙要求，預應力束若與普通鋼筋發(fā)生干擾時，可適當挪動普通鋼筋，預應力筋相互干撓時通知設(shè)計代表和監(jiān)理現(xiàn)場解決。

③、縱向管道：由于主梁采取分段懸臂澆筑，因此管道接頭多。為方便接頭管道損壞的更換，不采用管道直接伸出的辦法，而采用先接套管的辦法，這樣一旦接頭套管損壞可直接更換

④、豎向管道用于預埋精軋螺紋鋼筋，此管道處理不好極易堵塞。為此采取如下措施：

ａ、布置在管道下口的壓漿管采用薄壁鋼管焊制三通，并保證焊接處不漏漿，壓漿管口由硬質(zhì)塑料管引出模板固定。管子連接處均采用膠帶包扎，以防漏漿。

ｂ、錨墊板與高頻鋼管滿焊密封，螺母與錨墊板用一層海綿密閉處理。

⑤、橫隔梁的橫向預應力管道施工方法同上。

⑥、所有管道在混凝土澆筑結(jié)束后，均須進行檢孔或清孔檢查，一旦發(fā)現(xiàn)漏漿堵管，應立即予以處理。

⑦混凝土振搗時要注意預留管道，防止振動棒碰傷管道使水泥漿堵塞預應力管道。

3.2.6 鋼筋的加工制作

鋼筋在加工場地彎制成型，吊裝到橋面，按先骨架再構(gòu)造，先底后高的順序安裝。對于施工需增設(shè)的預留孔洞，在開孔周圍增設(shè)補強鋼筋。鋼筋焊接時對波紋管采取覆蓋防護，精心施焊。焊渣等垃圾于澆筑前清除干凈。

1）、鋼筋直徑小于25mm采用單面焊時，焊接長度不小于10倍的鋼筋直徑；采用雙面焊時不小于5倍的鋼筋直徑；采用綁扎連接時，Ⅰ級鋼筋搭接長度不小于25倍的鋼筋直徑；Ⅱ級鋼筋搭接長度不小于35倍鋼筋直徑，在任何情況下，縱向受拉鋼筋的搭接長度不得小于300mm；受壓鋼筋的搭接長度不得小于200mm。

2）、鋼筋焊接接頭設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯開布置，對綁扎接頭，兩接頭間距不小于1.3倍的搭接長度。對于焊接接頭長度區(qū)段內(nèi)，同一根鋼筋不得有兩個接頭，配置在接頭長度區(qū)段內(nèi)的受力筋其接頭的截面面積占總截面面積的百分率不大于50%。

3）、鋼筋的交叉點用鐵絲綁扎結(jié)實，必要時，亦可用電焊焊牢。

4）、鋼筋連接處的混凝土保護層應滿足設(shè)計要求。

5）、焊接接頭與鋼筋彎曲處的距離不應小于10倍鋼筋直徑，也不應位于構(gòu)件的最大彎矩處。

6）、鋼筋與模板間采用塑料墊塊，以確保保護層厚度。

7）、在澆注混凝土前，對已安裝好的鋼筋及預埋件進行檢查。

3.2.7  0﹟段混凝土施工

0^#塊混凝土施工的主要特點是：塊體高度大，混凝土方量為375.6m³；同時采用C50高標號混凝土，產(chǎn)生的水化熱較多，屬大體積混凝土，經(jīng)過計算，施工期間混凝土內(nèi)外溫差可以通過外部覆蓋保溫養(yǎng)護法控制在25℃以內(nèi)，不需要須采取冷卻管降溫措施，混凝土內(nèi)部應力可以抵消溫度應力，（溫控計算略）混凝土不會因溫差過大開裂。為了保險期間，特制定如下防裂措施：

⑴、按照溫控設(shè)計制定的溫度控制標準，嚴格控制混凝土的內(nèi)外溫差和體內(nèi)最高溫升。結(jié)合本工程的實際情況，擬對0^#塊的大體積混凝土采用保溫法施工：

①、混凝土的入模溫度控制在15℃左右，必要時對骨料進行覆蓋或噴淋降溫。

②、在鋼模外側(cè)與箱體兩端，早晚氣溫較低時，采取保溫措施，即在0^#塊的四周用一層土工布或油布進行圍護。對裸露面則采取土工布覆蓋灑水保溫、養(yǎng)生。                                                                     

③、調(diào)整施工時間，選擇氣溫較適宜的天氣施工，且盡量安排在白天澆筑。

④、降低入倉溫度，使混凝土的澆筑溫度在15℃范圍以內(nèi)。

a水泥提前6天入罐，讓其自然冷卻。在有條件的情況下，盡量采用低溫水拌和。

b加快運輸和入倉速度，減少混凝土在運輸和澆筑過程中的溫度回升。

⑥混凝土一次性澆注成型，澆注時先澆注中橫梁至121.2cm高度，然后澆注底板，暫停澆注混凝土，觀察已澆筑混凝土流塑狀態(tài)，等待底板混凝土初凝，用鐵棍觸探混凝土強度能夠滿足中橫梁和腹板混凝土繼續(xù)澆注時接著澆注混凝土，隨時觀察底板混凝土面高度，適當延緩澆注時間，保證底板混凝土不因腹板和中橫梁澆注壓力而鼓脹，預備水箱或砂袋在必要時壓底板頂模。

⑵、混凝土指標

a、強度為C50級

b、滿足可泵性要求，坍落度16－18cm

c、和易性良好,初凝時間10小時（根據(jù)混凝土供應和澆注速度，混凝土施工約在10－15小時完成）

⑶、混凝土采用商品混凝土，攪拌車運至現(xiàn)場，由2臺混凝土泵泵送入模。混凝土泵送前先泵送砂漿洗滌管內(nèi)殘余沾粘物，以減少管壁對混凝土的磨阻力。

⑷、混凝土澆筑順序應按照由橫隔板開始向外，從梁端開始向內(nèi)的原則對稱澆筑。懸臂塊由外向內(nèi)澆筑，能夠防支架變形造成支架與墩頂接合處混凝土開裂。

箱梁下部平面澆筑順序圖（一）

橫梁①

橫梁①

豎向澆筑順序圖：

底板②

平面澆筑順序每個步驟均按豎向分兩層澆筑。

⑸、混凝土采用分層澆筑，層厚30cm左右。橫隔板的鋼筋間距較小，串桶難以安放到位，因此，采用涂膠帆布軟管作為布料管路，滿足規(guī)范要求的落料高度（≯2m），并做到均勻分層布料。

⑹、因箱梁結(jié)構(gòu)鋼筋、管道密集，一定要采取切實措施保證混凝土振搗密實：a混凝土的施工性能一定要嚴格控制；b采用插入式振搗器振搗，鋼筋特別密集時選用小直徑振搗棒；c混凝土施工前一定做好充分的技術(shù)交底；d事前安排好熟練的振搗手各人負責一個區(qū)域不得隨便調(diào)整，以免出現(xiàn)漏振或過振。

⑺、混凝土面層必須壓實磨光，具體工藝為二次壓實二次磨光，避免產(chǎn)生收縮裂縫，混凝土終凝后及時灑水覆蓋養(yǎng)生。并按冬期施工和大體積混凝土的要求進行保溫養(yǎng)護等。

⑻、混凝土采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生，注意每次混凝土澆筑完成后派有經(jīng)驗的養(yǎng)生操作工跟蹤觀察混凝土狀態(tài)，選擇最佳的時機覆蓋土工布灑水養(yǎng)生，覆蓋、灑水過早容易出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象，過遲易出現(xiàn)收縮裂縫。

⑼、砼施工注意事項

1）混凝土澆注前必須對預應力支架支點、模板加固情況、預埋件位置進行仔細檢查，確保施工安全。為了保證側(cè)模澆注時的穩(wěn)定性，在兩側(cè)腹板安裝通長拉條與內(nèi)側(cè)鋼管架形成平衡力，保證澆注混凝土時模板的穩(wěn)定性。澆筑混凝土時，泵管端部接6m軟管，隨時根據(jù)施工需要移動投料。

2）澆注混凝土時，采用插入式振搗器振搗，振搗操作人員進入腹板內(nèi)進行倒角處及腹板底部混凝土的振搗。

3）混凝土的振搗應嚴格按照振搗器的作用范圍進行，振搗時不能碰撞預應力管道、模板、預應力管道定位筋及預埋件等。在預應力管道密集地方，振搗更要嚴格小心，防止漏振。在澆筑倒角部分的混凝土時，根據(jù)混凝土的振搗施工需要，在倒角部分的模板上開幾個孔，以方便倒角部分的施工。

5）混凝土養(yǎng)生。

混凝土澆注完成后，安排專人進行養(yǎng)生，養(yǎng)生水采用經(jīng)過沉淀的運河水。頂板采用土工布結(jié)合防水薄膜保濕保溫，外則采用掛反光膜或麻袋澆水覆蓋，外部經(jīng)常灑水降溫養(yǎng)護。

3.2.8  箱梁預應力施工

當混凝土達到設(shè)計要求強度后（90%強度7天齡期），按設(shè)計要求的順序?qū)ΨQ進行，張拉其應力控制亦須符合設(shè)計規(guī)定，對低松弛鋼絞線一般可按以下程序張拉：

縱向束張拉：

所有縱向束均采用兩端左右對稱張拉，張拉程序如下：

    0 →初應力（0.1σ_k）→σ_k → 錨固

σ_k－錨下控制應力

箱梁頂板橫向束張拉，張拉程序如下：

  0→初應力（0.1σ_k）→σ_k   →錨固

σ_k－錨下控制應力

精軋螺紋鋼筋張拉：

0^#塊橫隔板橫向預應力筋、腹板豎向預應力筋均為Φ^L32精軋螺紋粗鋼筋。精軋螺紋鋼筋張拉采用穿心式千斤頂張拉，持荷5min后測伸長量并加以錨固。按張拉噸位與引伸量雙控，并以張拉噸位為主，實測引伸量與計算引伸量之差應在±5%以內(nèi)。為有效控制張拉后的預應力損失，按不少于設(shè)計要求的比例（不少于10%，且每塊至少兩根）復拉，復拉間隔時間為2-3天，復拉完成后盡快壓漿。

3.2.9管道壓漿

預應力筋張拉完畢后，多余部分用手提砂輪機切除，使預應力筋露出錨具5cm左右。封錨采用水泥砂漿，并將夾片及外露的鋼絞線頭全部包裹，覆蓋層厚度大于2cm。壓漿時間安排：縱向束在掛籃前移

就位后進行，橫向束和豎向預應力筋在張拉結(jié)束后24h內(nèi)完成。

拌制水泥漿

在壓漿工藝中，水泥凈漿的質(zhì)量是壓漿質(zhì)量控制的關(guān)鍵。主要采取盡可能的降低漿體的水灰比，并通過參加一定比例的減水劑和膨脹劑。攪拌水泥漿之前，加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，將積水排凈，使攪拌機內(nèi)壁充分濕潤。先將加入定量的水，再倒入混合料，然后開動攪拌機攪拌，待混合料攪拌均勻后（約3min），通過濾網(wǎng)，將水泥漿緩緩倒入儲漿罐。儲漿罐的儲漿能力須大于一條管道所需的水泥漿的體積，以保證壓漿的連續(xù)進行。

③、壓漿

a、張拉工序完成后，嚴禁碰撞錨頭，切割外露鋼絞線，保證鋼絞線外露長度不小于30mm。

b、清理錨槽內(nèi)以及錨座底面的水泥漿，保證錨座底面平整。清理蓋帽的密封口及封錨槽并保持清潔。

c、定出吸真空端和壓漿端（吸真空端為箱梁高端，壓漿端為箱梁低端）。

d、按真空壓漿工藝進行設(shè)備安裝和壓漿操作。

h、在真空吸漿前用真空泵吸真空，當真空度檢測達到-0.08MPa以下即可始真空吸漿。

i、保持真空泵開啟狀態(tài)，當觀察到空氣濾清器中有漿體通過時，關(guān)掉真空泵出漿閥門。

k、繼續(xù)壓漿，使管道內(nèi)有0.7Mpa以上的壓力，持荷2分鐘壓力值穩(wěn)定后，再關(guān)掉壓漿閥完成壓漿。

孔道真空吸漿要連續(xù)進行，一次完成。若出現(xiàn)無法及時排除的故障時，應立即拆下壓漿管道，用高壓水沖洗孔道，待故障排除后重新壓漿。

3.2.10  0#塊底模及支架系統(tǒng)的拆除

壓漿完畢24h后，可以進行模板和支架系統(tǒng)的拆除。鋼模板用5噸倒鏈配合吊車逐步松懈分塊吊離到地面。

支撐系統(tǒng)先放出砂筒內(nèi)的砂，使底模自然下卸5cm左右，再抽離底模，縱橫分配托架梁自上而下卸除，接除托架柱縱橫向臨時連接，用吊車和倒鏈先臨時固定，再割除承臺面上的限位，逐根取出。

考慮到本托架應力分配梁及托架柱、固結(jié)柱較為密集，任一構(gòu)件的拆除均需認真緩慢操作，不得碰撞固結(jié)柱及割除固結(jié)柱的限位構(gòu)件。

結(jié)語：0#塊施工是掛籃節(jié)段懸澆施工的基礎(chǔ)，0#塊施工往往處在場地比較狹小且環(huán)境難于施工的地方，0#段混凝土方量大，節(jié)段體積大，施工中難度高，安全隱患多，施工中要謹小慎微，安全第一。