连续刚构桥0号块施工工艺的探讨

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摘要：乌江特大桥是贵州省贵遵高速公路扎佐至南白段上最高、最长、最大的一座桥梁，其结构组合形式为2x（4x40）+（3x50）+（4x50）+（106+2x200+106）+4x40米的预应力混凝土连续刚构。本文结合乌江特大桥0号块施工中遇到一些问题、难点及处理方法从而总结出的几点个人意见和措施，仅供其他施工技术人员参考。

关键词：乌江特大桥；连续刚构；0号块施工

乌江特大桥主桥为4跨106+2x200+106单箱单室变高度预应力混凝土连续刚构 ,其中0#块长度18m，高度12m，混凝土标号为C50，单个0号块数量为663.73方。其中，顶板(计算厚度：0.75m)混凝土数量104.72方；底板(计算厚度：1.60m)混凝土数量155.95方；腹板(计算梁高：9.65m)混凝土数量407.52方。

一、施工方案

1、混凝土施工

乌江特大桥T构0#块长度为18m，由于0#块高度为12m，高度高，自重大，同时施工作面狭窄，混凝土不易振捣施工，为确保施工安全，同时为保证施工质量， 0#块拟按照高度分两次施工，第一次施工高度为4.5m，第二次施工至12m高度，第二次施工的混凝土重量由第一次浇筑的混凝土承担，确保托架使用安全。具体采取如下措施：

0#块箱梁砼采用串筒下料，对称分层进行，按30cm一层，从一端向另一端分层浇筑。混凝土采用70型插入式振动棒振捣，钢筋密集处采用30型振动棒振捣。由于箱梁内钢筋密集、管道众多，振捣时振捣棒慢进慢出，插入间距为30cm，呈梅花状布置，并进入下层砼5～10cm。振捣时间以不冒气泡为度。振动时振动棒注意不要触及模板、钢筋、预应力管道等，如有触动，应注意随时纠正。腹板高度较大，可在腹板上口处布设串筒，将砼串入腹板下部，以免砼离析。

第一次砼浇筑后达到一定强度时，对砼面进行凿毛，清除松散砼块。在第二次砼浇筑前，对旧砼面洒水润湿，砼浇筑时，要小心振捣，确保接缝砼质量。锚下砼浇筑时应特别小心，可换用小型振捣棒对锚下进行专门的捣固，注意捣固棒不可碰撞预应力管道及锚垫板，并确保砼密实。

砼灌注完成后在砼顶面覆盖麻袋片，洒水养生，保持砼表面湿润，加强混凝土的养生工作，防止出现混凝土表面龟裂。梁端头表面在混凝土达到规定强度后，拆端模，进行凿毛处理，便于与1号节段混凝土连接。

施工作业顺序为：托架施工底模板安装外侧模安装底板、腹板、横隔板钢筋安装竖向预应力筋及其管道安装安装内模及穿拉杆加固、检查校正模板冲洗底模浇筑第一次混凝土；凿毛冲洗接头处混凝土安装腹板钢筋安装腹板内外模及顶板底模顶板钢筋绑扎纵向预应力管道安装定位安装竖向预应力锚垫板及槽口模具冲洗已浇混凝土顶面安装端头模板加固及校正模板预埋件安装及检查安装、砼输送导管、串筒、漏斗浇筑第二次混凝土养生拆除模架。

各种材料及机具的提升采用塔吊进行，施工人员上下采用施工电梯进行，混凝土采用拌和楼集中拌和、高压输送泵输送、漏斗、串筒辅助入模，插入振捣器振实。

2、模板设计

0#段箱梁底模、侧模及翼板均采用墩身平面模板。

为保证箱梁腹板及横隔板的厚度，在内外模板间设置Φ20粗钢筋（或5cm*5cm长方体钢筋混凝土垫块）、长度为腹板或横隔板厚度进行内支顶，设Φ32精轧螺纹钢筋拉杆对拉加固。

模板使用前均打磨并涂脱模剂，外露面砼模板的脱模剂应采用同一品种，不得使用废机油等，且不得污染钢筋及砼的施工缝处。

3、钢筋加工及安装

箱梁0#段钢筋按部位分主要有隔板钢筋、底板钢筋、腹板钢筋及顶板钢筋4大部分组成，为便于施工减少相互干扰，其绑扎顺序为，底板钢筋（人孔模板安装）隔板钢筋腹板钢筋顶板及护栏预埋钢筋。计划0#段分两次施工，钢筋施工也相应分两次绑扎。

为保证钢筋绑扎质量，要求钢筋严格按设计要求下料，绑扎定位准确，牢固。横隔板钢筋绑扎时，先用钢管搭设定位架将箍筋先就位，之后再逐根穿横主筋，并定位与箍筋绑扎。钢筋焊接，搭接长度保护层厚度等要满足规范和设计要求。同一截面焊接头必须错开，满足受力主筋焊接头在受拉区接头面积不大于设计钢筋总截面面积50%。埋设钢管支立钢筋骨架以防钢筋骨架的失稳。现场钢筋下料、绑扎过程中，随时检查，以确保钢筋施工质量。

钢筋的安装采用焊接、绑扎的形式，焊接及绑扎长度应满足规范要求，焊接主要采用闪光对焊及偏搭接焊接，焊接后将焊渣除尽。

焊接时要注意不能损伤预应力管道。在预应力管道安装过程中，如遇钢筋与预应力管道相冲突时，则适当移动钢筋位置，以确保预应力管道位置的准确性，但不得断切钢筋，若因影响下道工序操作必须割断钢筋时，则在该工序完成后将割断的钢筋按规范要求焊接连接补上。

如果同时发生钢筋空间冲突，可适当调整其布置，但应确保钢筋的根数及净保护层厚度。

如锚下螺旋筋与分布筋相干扰时，可适当移动分布钢筋或调整分布钢筋的间距。

按设计要求，在0号块腹板外侧设置Φ6带肋防裂钢筋网，防裂钢筋网网眼尺寸为10×10cm，防裂钢筋网至腹板外侧表面净保护层为2cm。

4、预应力施工

横向预应力钢束张拉方式按单端张拉，张拉端统一设在主梁内侧面，控制张拉应力为390.6KN；锚具采用BM15-2扁锚（张拉端）及H型自锚头（固定端）；配金属波纹扁管成孔，d=25×50mm（内）。横向预应力束定位钢筋间距不得大于100cm，横向钢束张拉完毕后，槽口须用混凝土封好。在箱梁根部N0、N0′、N0″号竖向钢束采用直径为15.24mm的钢绞线，每束三股，其一端埋于墩身内分别为1.9m、13m和17m，其余竖向预应力采用直径为32cm的精轧螺纹粗钢筋，张拉控制应力采用628Mpa；钢束张拉方式按单端张拉，钢绞线控制应力为585.9KN，精轧螺纹粗钢筋控制张拉力为542.9KN。竖向预应力钢绞线采用15-3锚具（张拉端）及H型梨形自锚头（固定端），精轧螺纹粗钢筋采用YGM锚具，配用金属波纹管成孔：钢绞线波纹管d=50mm（内），精轧螺纹粗钢筋波纹管d=42mm（内）。

箱梁0#块横隔板横向预应力钢筋采用抗拉强度标准值不小于785Mpa的精轧螺纹粗钢筋，张拉控制应力采用628Mpa，采用两端双控张拉，单端张拉引伸量10.1mm。

①、预应力管道

纵向预应力管道采用定位钢筋网加固，钢筋网间距80cm，与箱梁钢筋N12、N13、N14连接，预应力钢束管道平弯、竖弯段适当加密，以保证施工过程中管道位置不发生移动或变形。若钢束管道定位钢筋与普通钢筋相干扰时，适当移动普通钢筋，以保证纵向预应力钢束管道定位准确；横向钢束管道定位钢筋间距为50cm，竖向钢束（筋）管道定位钢筋间距为100cm。横、竖向定位钢筋与相邻钢筋绑扎或点焊，以确保钢束管道定位准确、牢固。

管道接头处套管搭接长度不小于15cm并以胶带严密缠绕，每根预应力管道在安装时均应严密检查，不得有漏洞、损伤及脱节等现象。横向波纹管固定端用胶带封口并接一塑料管至梁面以作压浆透气孔；张拉端制作定型槽口模具作为端模，槽口模具与锚垫板用螺丝拧紧，锚垫板上压浆孔用胶带缠实（堵塞）以防水泥浆漏入；竖向管道与竖向预应力钢筋、锚垫板在混凝土浇筑前安装，安装就位后用定位钢筋定位固定，拧紧锚具螺母使管道与锚具垫板凹槽贴紧，槽口模具与锚垫板用螺丝拧紧，作好管道上下两端密封工作以防漏浆；同时在相邻两根预应力管道之间（管道底部）安装横向联通器，取代管道压浆透气管；竖向管道张拉端锚垫板通气孔用胶带严密缠绕堵塞，并且在张拉前把管道周围清扫干净然后才能撕去胶带，及时张拉、压浆，以防桥面上的杂物顺水流入管道而堵塞透气孔。

预应力锚垫板与周围模板（槽口模板）安装严密，防止漏浆造成锚下空洞。为确保纵向预应力管道在混凝土浇筑时不破损漏浆，在预应力管道安装时同时穿入直径稍小的PVC管作为内衬管，并在混凝土浇筑过程不断抽动内衬管，混凝土初凝后拔出内衬管，以确保管道通畅，不堵塞。

横、竖向预应力束（筋）管道采用预埋金属波纹管成孔，常规预应力孔道压浆工艺。横向预应力钢束采用内径d=25×50mm的金属波纹管成孔；竖向预应力钢绞线采用内径d=50mm金属波纹管成孔；精轧螺纹粗钢筋采用内径d=42mm金属波纹管成孔。

纵向预应力束管道采用预埋塑料波纹管成孔，真空辅助压浆工艺进行施工。

②、预应力筋张拉

纵向束张拉：

0号块中纵向预应力钢束均为通过束，4台500T千斤顶两端对称张拉，张拉采用应力控制为主，伸长值校核的双控方法施工。

横、竖向预应力钢束（筋）张拉：

采用滞后张拉工艺，即n号节段箱梁施工完毕后，张拉n-3号块横、竖向预应力钢束（筋）。

0号块预应力张拉顺序为先纵向再竖向，后横向。

采用夹片式锚具的低松驰钢绞线及精扎螺纹钢筋张拉操作工艺流程如下：

安装工作锚安装千斤顶安装工具锚初张拉（10％σk 做伸长值测量记号）量测初始伸长值张拉至σk测量最终伸长值持荷2min千斤顶回油夹片自行锚固测量总回缩量及夹片外露量。

张拉采用应力控制为主，伸长值校核的双控方法施工，当实际伸长值与理论伸长值不相符，并超过±6％时，停止张拉，查明原因，采取措施予以克服后再行张拉。锚固阶段张拉端预应力筋回缩量要符合设计要求，断丝、滑丝数量不能超过设计及规范要求。

伸长量及张拉力的确定：预应力张拉时的控制应力和伸长值双控，张拉时的实际伸长值要和理论伸长值进行比较，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内。

预应力的张拉应力计算：P=σk×Ag×n×b/1000

p―预应力筋的张拉应力，单位KN；

σk―预应力筋的张拉控制应力，单位Mpa；

Ag―每根预应力筋的截面面积，单位mm2；

n―同时张拉的预应力筋根数；

b―超张拉系数。

预应力伸长量计算：伸长值L=（Pa×L）/（Ag×Eg）

L―预应力筋的理论伸长值，cm；

Pa―预应力筋的平均张拉力，为张拉端的拉力与计算截面处扣除管道摩擦损失后的拉力的平均值，N；Pa=P×（（1+e-（KL+μθ）/2）；

P―预应筋的理论张拉力，N；当管道弯拆幅度不大时，可以取Pa=P；

μ―摩擦系数，详见各种资料；

θ―从张拉端至计算截面曲线孔道部份切线的夹角和，rad；

k―孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，详见各种资料；

L―张拉端至计算截面的孔道长度，cm；

Ay―预应力筋的截面面积；mm2；

Eg―预应力筋的弹性模量，Mpa；

实际伸长值的量测和计算方法：张拉前应先调整初应力σ0（取设计张拉的10%）再开始张拉和量测伸长值。实际伸长值除直接量测外，还应加上初应力时的推算伸长值。实际伸长值Ls=L1+L2

L1―从初应力至最大张拉力间的实测伸长值；

L2―初应力σ0时推算的伸长值；可用公式L2=σ0×L/ Eg进行计算，一般在操作实际中采用内插法。

5、管道压浆

压浆前先用高压水冲洗管道，压浆缓慢、均匀进行，不得中断。压浆的最大压力为 0.7MPa ，竖向孔道的压浆最大压力可控制在0.4MPa。

二、0号块施工的控制要点及注意事项

1、混凝土施工中的注意事项

①严格控制浇筑分层厚度。

②振动棒振动到位，尤其是0号块倒角钢筋密集处，还应采用较小振动棒的如30棒等配合振捣密实。

③振动时振动棒注意不要触及模板、钢筋、预应力管道等，如有触动，应注意随时检查模板等并及时纠正。

④锚下砼浇筑时应特别小心，可换用小型振捣棒对锚下进行专门的捣固，注意捣固棒不可碰撞预应力管道及锚垫板，并确保砼密实。

2、管道施工中的注意事项

①要准确按照设计标高放置，并用定位钢筋固定，安放后的管道必须平张，无折角。

②管道接头要连接牢固，密封，压浆管道要顺直畅通，分次浇注的砼，在每次浇筑时，均应仔细检查管道的密封强度。

③仔细检查管道接头处是否包裹密实。

④为防止管道在混凝土浇注时被挤压变形，必须在浇注混凝土前在管道内安装内撑管（抽拔管）。

3、预应力钢束张拉中的注意事项

①定期对张拉设备进行检查校正。

②严格按照应力控制为主，伸长量校核的双控方法保证预应力张拉到位。

三、结束语

0号块是连续刚构桥施工中一个极为重要的关键施工部位，0号块施工的顺利进行直接影响到整个悬臂梁施工的整体进度。所以在施工中必须具备成熟的技术指导、完善的施工准备等才能保证0号块又快又好的完成。本文是作者在实践施工中总结出的几点建议和意见，仅供其他同行参考。