朱飛 程臣

摘? 要：為解決大角度三維空間異性鋼砼結(jié)合拱橋鋼混結(jié)合段施工技術(shù)難題，結(jié)合梧州西江四橋拱肋施工，利用理論與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合的方法，對(duì)鋼混結(jié)合段施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，確定其施工工藝、施工方法等關(guān)鍵施工參數(shù)，最后鋼混結(jié)合段施工滿足設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：鋼拱肋吊裝;預(yù)應(yīng)力穿束;模板安裝;鋼混結(jié)合段混凝土澆筑

引言

鋼砼結(jié)合拱橋是一種新型橋梁結(jié)構(gòu)。拱肋由鋼拱肋和鋼筋混凝土共同組成承載結(jié)構(gòu)體系，優(yōu)點(diǎn)是跨度大、量輕、高度低，適合在大跨度結(jié)構(gòu)中采用。鋼砼結(jié)合拱橋鋼混結(jié)合段是同類型拱橋施工中的重難點(diǎn)。尤其鋼混結(jié)合段施工在有限的空間及大傾斜角度上施工操作難度大、同一工作面上各工序的轉(zhuǎn)換要求、技術(shù)難度高、借鑒經(jīng)驗(yàn)有限等問題。為解決鋼混結(jié)合段施工過程中遇到的難題，主要控制預(yù)應(yīng)力穿束、預(yù)應(yīng)力波紋管的保護(hù)、混凝土的運(yùn)輸及振搗至關(guān)重要。

本文以梧州西江四橋主墩混凝土拱肋施工為背景，介紹了鋼砼結(jié)合段關(guān)鍵工序施工步驟及方法，并成功實(shí)踐，解決了大角度三維空間異性鋼砼結(jié)合拱橋鋼混結(jié)合段施工難度大的難題。

1 工程概況

梧州西江四橋主橋橋長558m，由300m中跨和兩側(cè)對(duì)稱的129m邊跨組成。拱肋拱軸線為懸鏈線，整個(gè)拱肋高度按照2次拋物線變化。中跨拱肋Z1節(jié)鋼混結(jié)合段共30個(gè)隔艙需要澆筑標(biāo)號(hào)為C60的混凝土，邊跨拱肋B1節(jié)鋼混結(jié)合段共有24個(gè)隔艙需要澆筑標(biāo)號(hào)為C60的混凝土。每個(gè)隔倉相互獨(dú)立設(shè)置。鋼拱肋與鋼筋混凝土采用剪力釘連接，確保鋼筋混凝土拱肋與鋼拱肋之間應(yīng)力的有效傳遞。

由于鋼混拱橋預(yù)應(yīng)力鋼束施工鋼筋混凝土拱肋時(shí)已經(jīng)預(yù)埋，預(yù)應(yīng)力鋼鋼束的穿束和定位、鋼混段混凝土的澆筑施工對(duì)質(zhì)量控制尤為重要。

2 鋼混結(jié)合段施工關(guān)鍵技術(shù)：

2.1鋼拱肋吊裝

混凝土拱肋預(yù)應(yīng)力為單端張拉，在拱座施工時(shí)已進(jìn)行預(yù)埋。鋼拱肋吊裝采用纜索吊，吊裝前防止鋼束穿束過程中波紋管不被損壞，在鋼拱肋每個(gè)隔倉底部焊接1根φ16的鋼筋，外套φ4.8cm的鋼管用做滑輪，穿束時(shí)將波紋管端頭放置2cm鋼管上在緩慢進(jìn)行鋼拱肋吊裝。待焊接鋼拱肋吊裝至主墩拱肋桁架位置處距離鋼帽位置1.5m處時(shí)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)束的定位施工，同時(shí)檢查波紋管破損情況，有縫隙的要用膠布重新進(jìn)行包裹，保證后續(xù)壓漿過程中漿液不外流，波紋管處理完成后，使用20cm*50cm鐵皮在鋼帽與鋼箱梁結(jié)合段波紋管的底部進(jìn)行包裹。鋼拱肋焊接采用融透焊，防止鋼拱肋焊接時(shí)的焊渣，漿液燒傷波紋管底部。

2.2拱肋預(yù)應(yīng)力束穿束與定位

鋼砼結(jié)合拱橋鋼混結(jié)合段預(yù)應(yīng)力穿束時(shí)，從底板束依次向上進(jìn)行穿束，將鋼絞線端頭用鐵絲扎緊，防止端頭松散，穿束過程中造成鋼絞線受力彎曲，折斷。施工人員將同一水平高度的鋼絞線同時(shí)對(duì)準(zhǔn)鋼拱肋箱上指定的位置，緩慢將鋼拱慢慢靠近，依次腹板束，頂板束，當(dāng)鋼拱的底部接觸鋼帽底部穩(wěn)定時(shí)，鋼拱的頂部開始由垂直向鋼帽緩慢傾斜，過程中，施工人員進(jìn)入鋼拱中間進(jìn)行鋼絞線向上調(diào)節(jié)，保證鋼絞線順利穿束。待穿束完成后，量出定位鋼筋的位置，用φ16的鋼筋“一”字形進(jìn)行底部焊接固定，波紋管底部立于“一”字形鋼筋上口處，在距離鋼帽40cm、80cm處各安裝一處，端頭待澆筑混凝土前安裝完螺旋筋、喇叭口，封模板時(shí)進(jìn)行定位，由于鋼絞線較重，施工難度大，可借助小型千斤頂進(jìn)行頂升定位。

預(yù)應(yīng)力的穿束：穿束順序由底板束→腹板束→頂板束，同一水平高度預(yù)應(yīng)力同時(shí)進(jìn)行穿束。預(yù)應(yīng)力束的穿束采用吊塔配合，人工輔助的方式進(jìn)行。

2.3拱肋預(yù)應(yīng)力束定位及錨墊板、螺旋筋安裝

鋼絞線定位完成后，開始安裝鋼拱肋螺旋筋及喇叭口，按設(shè)計(jì)要求在喇叭口四周設(shè)置“井”字形加強(qiáng)鋼筋，驗(yàn)收合格后開始加工模板進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束端頭封模。

2.4拱肋預(yù)應(yīng)力端頭模板封堵

由于每個(gè)隔倉的尺寸不同，模板的大小要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)波紋管定位的位置進(jìn)行合理加工模板，便于后期混凝土的澆筑，每個(gè)艙室的端頭模板封至波紋管上部距隔艙頂部在不影響混凝土澆筑及后期千斤頂工作的范圍內(nèi)設(shè)置端口向外的溜槽。底板處模板溜槽直接加工固定于隔艙頂部上，高度滿足隔艙混凝土澆筑滿即可，腹板中溜槽的方向按朝鋼拱肋中心方向進(jìn)行固定安裝，溜槽底部用模板支撐。頂板處溜槽的端頭可用繩子懸掛在鋼拱肋螺帽預(yù)留洞進(jìn)行固定。模板內(nèi)均焊接鋼筋，用鐵絲對(duì)拉進(jìn)行端頭模板加固，防止?jié)仓^程中，端頭模變形。

2.5鋼-混結(jié)合段混凝土的澆筑

在預(yù)應(yīng)力端頭封模完成后，開始進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑順序從底板束依次腹板束，最后頂板束澆筑，混凝土采用集中拌合，自動(dòng)計(jì)量，罐車運(yùn)輸，泵送混凝土施工。

利用模板預(yù)留的槽口進(jìn)行進(jìn)料，底板束、腹板束澆筑可利用泵車的軟管進(jìn)行澆筑，待底板混凝土澆筑完成后，在底板頂部加設(shè)5根水平方向方木，用鐵絲固定鋼拱肋腹板端兩側(cè)，方木上滿鋪設(shè)木模板作為水平施工作業(yè)平臺(tái)，然后進(jìn)行上部混凝土澆筑，混凝土入模溫度最高不宜超過35°，待混凝土厚度達(dá)到30～45cm開始振搗。振搗采用φ20插入式振動(dòng)器，振搗時(shí)嚴(yán)禁碰撞鋼筋和模板。振動(dòng)器的振動(dòng)深度一般不超過棒長度2/3～3/4倍，振動(dòng)時(shí)要快插慢拔，不斷上下移動(dòng)振動(dòng)棒，以便搗實(shí)均勻、密實(shí)。振動(dòng)棒插入下層混凝土中5～10cm，移動(dòng)間距不超過振搗器作用半徑的1.5倍，與側(cè)模保持5～10cm距離，且插入下層混凝土的深度宜為50～100mm。對(duì)每一個(gè)振動(dòng)部位振搗延續(xù)時(shí)間為20～30s，混凝土都必須振搗密實(shí)，即混凝土不再冒出氣泡，表面出現(xiàn)平坦泛漿。2.6 高溫鋼砼結(jié)合段施工

由于夏季天氣炎熱，鋼拱肋內(nèi)外溫度高，在鋼拱肋外側(cè)表面四周覆蓋土工布進(jìn)行灑水降溫，防止溫度過高混凝土開裂，待混凝土凝固后，拆除端頭模進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間，混凝土內(nèi)部最高溫度不能超過65℃，混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度之差、表面溫度與環(huán)境溫度之差不大于15℃。

結(jié)論

本工程鋼混結(jié)合段設(shè)計(jì)復(fù)雜，在有限的空間及大傾斜角度上施工操作難度大、同一工作面上各工序的轉(zhuǎn)換要求、技術(shù)難度高，在國內(nèi)也是少有。為解決鋼混結(jié)合段施工難題，保證鋼混結(jié)合段的施工質(zhì)量。本工程施工方法先進(jìn)、操作方便，自動(dòng)化程度高，尤其是在拱肋預(yù)應(yīng)力束穿束與定位步驟，以及混凝土澆筑步驟，可以減少人員投入，克服了人工穿束的不安全性、預(yù)應(yīng)力波紋管完整性難以保證、鋼混結(jié)合段混凝土澆筑難度大等諸多難題，其施工安全快捷、質(zhì)量良好且穩(wěn)定，本實(shí)施例的施工方法具有提高了工效、縮短了工期、節(jié)約了工程的成本的優(yōu)勢(shì)。具有良好的推廣價(jià)值。

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