跨渌渚江（60+100+60）m连续梁施工技术研究

李晓明

（中铁十二局集团第一工程有限公司,陕西 西安 710038）

0 引言

大跨度连续梁工程建设越来越多，质量验收标准、标准化施工、安全文明施工及各地环保要求也随之提高，必然会产生许多新的工程技术问题，面临许多新的挑战。湖杭铁路渌渚江特大桥（60+100+60）m连续梁位于杭州市富阳区渌渚江航道新浦大桥上游115 m处（规划Ⅳ级），100 m主跨上跨渌渚江航道，一侧边跨上跨S23省道，该文以该展开工程为工程载体，展开0#段无焊接托架技术研究、0#段斜向振捣技术研究、连续梁智能喷淋养护施工技术研究。

1 渌渚江特大桥地质条件介绍

1.1 地形、地貌

该桥位于浙江省杭州市富阳区境内，桥址处为冲湖（海）积平原地区，地势平坦开阔，由东向西微倾，高程在5～15 m之间，交通较便利，多辟为农川。主要跨越控制点有柴蒋线、渌渚江、S23省道。

1.2 水文、气候

地表水系主要为渌渚江，受大气降水以及上游支流、地表水体和地下水补给，流量和水位变动大，受季节或降雨影响显著。第四系孔隙潜水主要存在于砂层和细圆砾土层，主要由大气降雨和地表水渗入补给，流量和水位变动大，受季节或降水影响显著。该次勘察测量稳定水位标高为0.2～9.6 m，桥址区地下水埋深6.05～23.03 m。基岩裂隙水主要赋存于基岩强～弱风化层节理裂隙中，该类地下水不丰富。

1.3 地层岩性

桥址处为冲湖（海）积平原地区，地势平坦开阔。广泛分布有（1）5-1粉土及（1）7-1细砂层、软塑状粉质黏土以及流塑态淤泥质粉质黏土、厚度较大的软弱土层（1）1淤泥质粉质黏土。

2 渌渚江特大桥设计概况

渌渚江特大桥（60+100+60）m连续梁位于杭州市富阳区渌渚江航道新浦大桥上游115 m处（规划Ⅳ级），100 m主跨上跨渌渚江航道，一侧边跨上跨S23省道，设计车速350 km/h，线间距5 m，最大纵坡4.99‰。该航段设计最高通航水位12.13 m（85国家高程），设计最低通航水位3.11 m，通航孔主跨采用100 m连续梁桥，桥梁轴线法线与水流方向最大偏角27°，通航孔通航净宽范围内梁底标高最低点为26.88 m，通航净高14.75 m，单孔双向布置通航孔通航净宽大于55 m，一跨过河。

3 0#段无焊接托架技术

3.1 托架设计概况

托架主承力由对称的12个主三脚架，顶部用穿过墩身的6根Ø32精轧螺纹钢组成。其上部自下而上有3层分配梁，分别为40H型钢、双拼22I钢、16I钢。0号段的托架中，除CF杆采用[14/Q235B槽钢外，其余所有杆均采用2I28b/Q235B工字钢组焊。分配梁采用双拼I22b工字钢，最大间距为75 cm，上部三脚架采用20槽钢焊接而成。

分配梁上为和0#段梁底曲线角度相同的纵向三脚架，三脚架使用20［钢连接，增强其稳定性，底模铺设在纵向三脚架上。

对托架分配梁承载力、托架承载力和稳定性进行验算，满足施工使用需求。

3.2 0#段无焊接托架施工

3.2.1 墩身牛腿盒子预埋件安装

施工时，首先安装墩身预埋铁盒，墩身铁盒上层顶面应低于墩身顶面40 cm，安装牢固；下层铁盒应与上层铁盒位置垂直；施工墩身时预埋主角架的支撑盒子，盒子尺寸需根据三脚架角度及杆件尺寸确定，保证安装时能够顺利放入。

盒子的位置根据三脚架布置预埋准确。预埋铁盒的位置控制：利用钢筋制作固定支架，支架定位在墩身钢筋上，并与其焊接牢固，以防止浇筑时发生移位，浇筑前盒子内填满土工布或打泡沫胶（注意焊接防火）。

3.2.2 墩顶对拉杆预埋件安装

上层铁盒之间安装精轧螺纹钢孔道，孔道要保证顺直，因托架制作过程中精轧钢连接板存在误差，应准确测量同一托架的孔距，并编号与铁盒一一对应，确保后期精轧钢穿入的准确性。

墩顶预埋内径φ50 mm钢管，作为φ32 mm精轧螺纹钢筋孔道。预埋钢管两端穿入预埋铁盒内，管口填塞海绵，以防进入水泥浆堵塞，预埋管要位置准确，架立牢固、不得弯曲，以保证φ32精轧螺纹钢筋安装顺利。

3.2.3 墩顶对拉杆安装

在预留孔道中穿入Φ32精轧螺纹钢，两侧预留足够长度后，旋入精轧螺母进行固定；清理铁盒内杂物，确保托架顺利插入。

3.2.4 托架安装

同步安装两侧托架，施工吊车和塔吊分别吊起两侧托架，将其牛腿插入预埋铁盒内，牛腿与预埋铁盒之间缝隙使用不同型号钢板填塞严实。

顶部使用φ32精轧螺纹钢对拉两侧托架，精轧螺纹钢使用双螺母锚固。安装稳固后将牛腿盒子封模灌浆以增加牛腿与墩身的连接稳定性。

3.2.5 分配梁底模安装

安装分配梁及底模，进行支架预压。

托架、模板拼装到位后，模拟支架受力情况进行支架超载预压，采用分级加载、分级观测、分级卸载方法，加载分级为：60%—100%—120%，每加载（卸载）一级，待变形基本稳定及时进行变形观测，消除支架和模板非弹性变形，确定弹性变形量，并结合最后一次悬臂浇筑节段的标高及设计标高，确定现浇段底模高程，保证悬浇段、合龙段和现浇段标高顺接，支架预压采用混凝土预制块压重。

（1）荷载取值。0#块预压按临时固结墩外侧至前端断面单边长5 m，临时固结沿线路方向最大外缘间距为4 m，荷载取值为417.27 t。

（2）测点布置。在底模顶设置观测点，观测底模系统的变形。横断面布置5个测点，纵桥向出墩身间距400 cm布置4排变形观测点。加载卸载前后的顶面高差作为支架的弹性变形，底模板标高综合考虑弹性变形（预留沉降量）进行调整，确保梁体线形美观。

4 0#段斜向振捣技术

4.1 原理要点

（1）考虑钢筋碰撞、结构尺寸形状等对钢筋和预埋件进行微调，保证管道顺利通达振捣部位。

（2）开窗部位设在箱梁内腔斜倒角，侧模有加宽的，加宽上倾角处也可加设天窗。

（3）根据混凝土浇筑顺序和流向确定预埋管道位置。

4.2 方案实施情况

4.2.1 技术要点

（1）确定支座钢筋网片加密区。依据BIM分析的数据确定钢筋的密集区。

（2）确定模板开窗参数。综合考虑振捣棒有效作用范围和混凝土流动性能，结合以往施工经验确定模板的开窗区域。

（3）模板开窗。根据事先选定的开窗位置，在模板安装时进行预留，如预留存在困难可在模板安装完成后切割开窗。

（4）振捣棒通道预置。在钢筋绑扎过程中，预留振捣棒位置，后用直径70 mm的钢管作为振捣棒通道。

（5）内侧窗口开设。在箱梁横隔板内腔斜倒角处开设窗口，对于外侧加宽区，单侧侧模倾角处开设窗口，窗口尺寸30 cm×30 cm。

4.2.2 0#段斜向振捣施工

（1）振捣要点。横隔板混凝土主要采用预留振捣通道插入式振捣器进行振捣，其他采取直接振捣。

1）混凝土由混凝土搅拌站集中拌制运输至现场。

2）混凝土采用混凝土罐车运送至墩位处，再由车载泵机泵送至梁顶[1]。

3）0#块浇筑要制定比较详细的浇筑计划，精心组织安排，施工中要保证混凝土浇筑质量，应连续浇筑，不得中断。

4）混凝土的浇筑顺序是先底板、再腹板及隔墙、最后浇筑顶板。底板腹板及隔墙按每30 cm一层分层浇筑。

顶板采用斜向分层浇筑。每层混凝土浇筑时，应从两端悬臂端开始浇筑，至墩中心处合拢，尽量避免悬臂端下挠对跨中混凝土产生影响。

5）底板分2～3层浇筑，从两侧向中间浇筑，以防止浇筑腹板时底板翻浆。

6）混凝土浇筑前要严格划分责任区，明确振捣区域，详细分工，落实到人。

7）振捣时振捣棒移动距离不得大于振捣棒作用半径的1.5倍，一般移动40 cm，且振捣棒必须插入下层已振捣混凝土10 cm以上。混凝土振捣时振捣棒要快插慢拔，一般振捣20 s左右，钢筋密集处适当加振，不应漏振亦不应过振，以混凝土表面平坦，不再冒气泡为止。

8）振捣时严禁振捣棒振动预应力管道、模板或其他预埋件。

（2）支座上部钢筋密集区。在支座上部钢筋密集区正上方顶板位置，通过预留的振捣通道深入至支座上方约30 cm进行振捣，并且在外侧加宽倒角处开设窗口插入斜向管道辅助振捣。

（3）横隔板区。横隔板按照位置不同划分为4个振捣区域，6个振捣区段，如图1所示。

图1 横隔板的振捣区域及振捣区段

1）①号区域代表的是横隔板过人孔正下方的区域，在浇筑混凝土时将振捣器从过人孔底板预留的振捣孔垂直插入进行振捣。

2）②号区域为隔墙下部靠近腹板侧的混凝土区域。振捣开窗位于隔墙过人孔两侧下倒角处，窗口尺寸为30 cm×30 cm，在梁体中线布置，大小里程两端对称布置。在浇筑过程中将振捣器从开设的窗口下放进行振捣。

3）③号区域为横隔板过人孔两侧的混凝土区域，在浇筑过程中通过在过人孔侧壁模板开设的辅助振捣窗口放入振捣器进行振捣。辅助窗口在过人孔侧模板上设置，每侧开设2个，同侧窗口对称过人孔纵轴线布置，两个窗口净距80 cm，窗口尺寸30 cm×30 cm。

4）④号区域为横隔板过人孔以上的区域，在浇筑过程中将振捣器从对应梁体顶板上位置垂直下放进行振捣。

（4）腹板、底板、顶板区。底板浇筑用振捣棒振动引流，振点均匀分布。将振捣时间控制在20～30 s之间，倒角处适当加振。腹板浇筑时每侧用两个振捣棒排队前进振捣，前面的振捣棒深插快拔带动混凝土下落，以防混凝土卡在腹板，造成孔洞。后面的振捣棒快插慢拔进行细振，以防离析和振捣不密实。振捣棒前进步距为40 cm左右，左右侧对称同步浇筑、振捣。振捣时需注意尽量避免振捣棒碰撞到钢筋及其他预埋件。浇筑梁体顶板时，首先需采用振捣棒进行捣固，然后进行人工收面，最后进行抹面，注意浇筑、振捣、收面要流水线进行，以防混凝土初凝过快时收面困难。

5 连续梁智能喷淋养护施工技术

5.1 说明

在连续梁施工中，连续梁箱外部分养护一直是一个难题，因挂篮施工的特殊性，带模养护时间最多不超过6天，且后续人员无法到达该区域，常规做法为在挂篮走行时喷洒养护剂，但在高热地区并不能起到明显作用，外部开裂时有发生。为解决这一难题，采用增压泵系统，沿挂篮后侧模板布设可调节喷头，解决了连续梁养护难的问题[2]。

5.2 方案实施情况

养护系统主要由GDL型立式多级泵、异步电动机、增加器、管道、养护用水桶、可调节喷嘴等构成。

增加泵外接供水管，供水管分别延伸至左右两端，供水管与挂篮门架处分水管连接，第一分水管沿挂篮外模后部延伸至右翼缘板、右腹板外侧面、底板、左腹板外侧面、左翼缘板，形成环形养护通道；第二分水管与通过连续梁顶面的泄水孔延伸至箱梁内腔并与内膜吊架上的喷淋架连接，形成对箱梁内腔养护处理的养护管路。

分水管上固定连接进行养护的喷洒喷头，喷头朝向需要进行养护处理的翼缘板、腹板、底板以及箱梁内腔。喷头采用360°可调节喷头，喷洒直径为4 m，所有管路均可通过挂篮的作业平台进行检修。

水泵处设有控制供水的计时继电器，对计时继电器的开启关闭时间进行设定，依据设定白天每隔一个小时喷洒一次，每次喷洒1 min，夜晚每隔两个小时喷洒一次，每次喷洒1 min；如天气较为炎热，可增加其喷洒间隔及时长[3]。

6 结语

通过0#段无焊接托架的研究，优化常规托架施工中的托架焊接困难、施工周期长、安全风险高等问题，在施工中，托架安装仅1天即完成安装，托架验收时无焊缝检测，大大节约了工期，为渌渚江特大桥连续梁施工按期合拢提供了有力保障。

0号梁段混凝土采用斜向管道振捣的技术进行施工，利用0号梁段外侧加宽处的天窗和横隔板过人孔的开窗、支座上方与腹板内预留的下料串筒及预设振捣器进行支座上方混凝土的浇筑和振捣。施工完成后经无损检测支座处及上方混凝土的密实，降低操作难度，提高浇筑效率，保证了施工质量。

通过连续梁智能喷淋养护技术工艺研究，解决了连续梁挂篮走行后的外侧梁面养护难问题，同时也解决了在施工中，养护不及时的问题，每日可减少养护人工2人，提高了经济效益。