漫湾特大桥矮墩大弧面连续梁施工技术.pdf

收稿日期：2023-05-22作者简介：张家鹏（1987），男，湖北省荆州市人，工程师，从事交通工程方面的工作。0引言“土牛法”支撑体系是指在矮墩连续梁施工前，对其底板下方进行加宽填筑压实，搭建底模施工平台，而腹板翼板仍采用满堂盘扣支架的支撑体系，其目的是提前利用既有土方设备、资源等，准备好工作面及底模平台，施工时也可简化通常繁杂的支架体系，更好地掌控施工质量安全及节约成本，提高构件的抗裂性能和刚度，延缓裂缝的发生。除了支撑体系的保障，后续施工还采取了一系列技术控制措施，其重点为模板安装加固技术控制和连续梁一次性浇筑的技术控制。1研究背景漫湾特大桥 4伊28 m 连续梁位于 DK226+250DK226+363，适用于 64 号墩耀68 号墩，为满足兰州新区南站中卫端渡线道岔要求而设，位于直线上，线路纵坡 0译，标准跨桥下部结构主墩采用圆端型实体墩，墩高于地面约 3 m耀6 m，如图 1 所示。根据现场条件及安全性、经济性考虑，采用“土牛法”支撑体系现浇施工。由于此联连续梁腹板与翼板交接面，设计了半径 R=180 cm 大圆弧过渡，无法采用一般的大块木模板直接拼接，加背肋整体固定，再由满堂支架支撑的体系。因此专门定制加工漫湾特大桥矮墩大弧面连续梁施工技术张家鹏（中铁二十二局集团第二工程有限公司，北京100043）摘要院本文以漫湾特大桥 4伊28 m 有砟轨道预应力混凝土道岔连续梁为研究对象袁采用野土牛法冶支撑体系构造尧大截面弧形模板安装加固尧大面积混凝土一次性浇筑施工要点控制等一系列技术措施遥 简化了连续梁的支撑体系及模板体系袁确保了施工中几项要点的顺利完成袁保证了桥梁工程的安全尧质量袁节约了工期尧成本袁同时也为相似工程中矮墩连续梁的施工提供一定参考遥关键词院野土牛法冶支撑曰大截面弧形模板曰大面积混凝土中图分类号院U445.4文献标识码院A文章编号院圆园怨远-2118渊2024冤01-0083-04Construction Technology of Large Curved Continuous Beamon Short Pier of Manwan BridgeZHANG Jiapeng（The 2nd Engineering Co.，Ltd.of China Railway 22nd Bureau Group，Beijing100043，China）Abstract：This paper takes the continuous beam of 4 伊28 m ballasted track prestressed concrete turnout of Man原wan Bridge is taken as the research object，and adopts a series of technical measures，such as“native cattlemethod”support system construction，large section arc formwork installation and reinforcement，large area of con原crete one-time pouring construction key control.It simplifies the support system and formwork system of continu原ous beam，ensures the smooth completion of several key points in construction，ensures the safety and quality ofbridge engineering，saves the construction period and cost，and also provides some ideas for reference for the con原struction of short pier continuous beam in similar projects.Keywords：“native cattle method”support；large section arc formwork；large area concrete姻施工技术与管理第 9 卷第 1 期 2024 年 2 月DOI：10.3969/j.issn.2096-2118.2024.01.0201.标高：m；2.里程桩号：m；3.每跨梁长：cm；4.梁缝宽：cm；5.垫石高：cm；6.墩台高：cm；7.墩台顺桥方向宽：cm；8.承台顺桥方向宽：cm；9.承台高：cm。图 14 伊28 m 连续梁及下部结构纵向布置示意图（图片来源：中铁第五勘察设计院集团有限公司）图 24 伊28 m 连续梁横断面支撑系统示意图了同弧度的压型钢管作为加固支撑，木模板也采用了同弧度的压型处理，同时底板与腹板交接处 R=10cm 的小圆角木模也定制加工，方便施工使用。梁全长 113.2 m，结构采用 C50 混凝土合计 1 598.2 m3，为保证浇筑质量，采用泵送混凝土分段分层连续浇筑，严格控制混凝土施工全过程。2野土牛法冶支撑体系构造2.1支撑系统设置由于连续梁跨度低，桥墩均为矮墩，梁底为平面无弧度，且设计模板体系未设置预拱度。根据现场实际情况，结合现有资源、技术，经过受力检算达标，与项目部研究提出了采用“土牛法”支撑体系的方案，并获得了论证通过，得以实施。下部结构施工之前，首先应对土模填筑范围内地基进行清表处理，若有软弱地基则进行换填，然后用压路机进行初步碾压，再使用重锤夯机夯实，使地基承载力跃200 kPa，封闭雨水，最后在进行路基填筑，按照标准段路基填筑工艺施工。土模顶部设置 30 cm 厚灰土封水层，防止雨水渗入导致承载力问题。在距混凝土基础外 1.5 m 处设置排水沟，引至施工范围以外，防止雨水对基础浸泡，以免存在安全隐患。土模顶面至连续梁底面，预留出 26.5 cm 高差，梁底范围每侧加宽 50 cm，浇筑 15 cm 的钢筋网片混凝土基础，以增加支撑体系的刚性，更好地防止梁体裂纹的产生，然后设置 10 cm伊10 cm 方木，方木顶铺设 1.5 cm 厚竹胶板作为底模。土模横桥向比连续梁顶板边宽 3 m，其可作为施工平台和安全保护区。斜腹板及翼板下方仍采用一般盘扣架满堂支撑体系。支撑系统横断面如图 2 所示。2.2土模填筑及面层施工技术采用改良土分层填筑土模，根据路基施工试验段确定的填筑工艺及最佳含水量进行施工，每层填筑厚度控制在 30 cm 内，顶部设置 30 cm 厚三七灰土层用以隔水，每层压实度控制在跃96%，应做到逐层填筑碾压，逐层检测合格1。土模按照 1颐1 设置边坡坡度。对靠近桥墩，压路机无法碾压部位，采用小型夯机夯填密实，不得对墩身结构造成损伤，并应同样严格控制压实质量。严格控制好土模顶面标高和平整度，土模边坡做好防排水措施。待土模路基稳定后，在顶面支侧边模板，并在土基顶面浇筑 15 cm 厚的混凝土层。施工时做到规范下料，布置好钢筋网片，严格把控64梁缝分界线65666768墩中心线152 8601 925.0661 925.0662 8002 8002 860151 925.0661 925.0661 925.0661 921.5561 921.2661 921.2141 921.2141 921.2141 921.2661 921.5561 911.4061 911.7943207503201 911.7942608308307901 912.2941 914.826梁缝分界线墩中心线Q4ml3玉域1Sx8-椎1.25钻孔桩8-椎1.25钻孔桩10-椎1.25钻孔桩10-椎1.25钻孔桩14-椎1.25钻孔桩第 9 卷图 3连续梁底、侧模板安装施工（图片来源：作者自摄）混凝土浇筑质量。浇筑完毕后做好收面工作，避免表面坑洼积水，由线路中心向两侧做少许横坡，有利于排除施工连续梁混凝土及后续养护时流落的水。做好混凝土面层的养护工作，确保混凝土达到强度后才可投入支撑体系使用。3模板工程3.1侧模和底模底模采用 15 mm 厚的竹胶板作为面板，10 cm伊10 cm 方木做肋木，木方顺桥向布置，腹板范围内木方布置间距为 15 cm，跨中位置木方布置间距为 30cm。两侧外模采用滚压成型的弧形木模板，外设 10cm伊10 cm 方木做肋木，木方顺桥向布置，布置间距为 25 cm。3.2内模箱梁内模采用 1.5 cm 厚竹胶板作为面板，10cm伊10 cm 方木做肋木，木方顺桥向布置，布置间距为 25 cm，固定于面板外侧。预埋件、锯齿块等部位根据尺寸切割模板拼接加固。内模支撑采用盘扣脚手架钢管，立杆纵向间距60 cm、横向间距 90 cm，水平横杆步距 60 cm，并加设纵、横水平撑和剪刀撑等，以增加支架的整体稳定性，防止内模胀模。3.3端模端模采用木模，自行加工制作。面板采用 1.5cm 厚竹胶板，面板背后采用 10 cm伊10 cm 方木做肋木，顺桥向布置，间距为 25 cm。3.4模板安装1）安装顺序底模寅侧模（绑扎底、腹板钢筋）寅内模（绑顶板钢筋）寅端模寅翼缘板顶侧模。2）安装要点底模安装，与肋木固定成整体后，直接铺设于“土牛”平台进行拼接，如果高度不平整时，采用木板和木楔垫平，并挤实。连续梁支座部位，涉及支座、防落梁挡块预埋件的安装。安装防落梁挡块时，应切割模板，将含有套筒及锚固钢筋的钢板，预埋在梁体的相应位置并做好加固措施，梁体浇筑完成后，将焊接成型的防落梁挡块通过螺栓安装于梁体底部。安装支座时，应提前将支座底座与垫石锚固，将顶板与顶板预埋件安装牢固，底模与顶板平齐拼接严密，将预埋钢板及锚固件留置在梁内等待浇筑。施工时应测量核对预埋件与安装件位置，保证底模开孔位置的准确性。底模安装完成后，腹板两侧外模采用滚压成型的弧形模板，依据跨径沿纵向组装，模板接缝处设置双面胶并增加 1 根竖向肋木，避免漏浆、变形。模板肋木外每处采用 2 根同弧度压型钢管固定支撑，钢管布置间距与盘扣支架立杆纵向间距保持一致，落入盘扣支架立杆顶托支撑槽口，采用木板和木楔垫平挤塞牢固。底、侧模板安装加固完毕后，在内部架设底、腹板钢筋，张拉孔道，并布设预埋件等，模板形成的工作面如图 3 所示。在翼板平直段下方范围，支架顶托直接沿纵桥向铺设 10 cm伊15 cm 方木，作为纵向主龙骨，间距与支架相同。在纵向龙骨上面铺设横向 5 cm伊10 cm方木，作为横向次龙骨。次龙骨在连续梁桥墩两侧1.5 m 范围，中心间距为 20 cm。在连续梁跨中范围，中心间距为 25 cm。翼板平直段模板铺在横向龙骨之上，使用铁钉固定。待外模安装检查完成后，清理模板表面上的污物。完成底板与腹板钢筋架设并检验合格后，开始拼装内模。内模采用在现场分节制作安装，每节采用 1.5 cm 厚竹胶板为面板，10 cm伊10 cm 方木做肋木，木方顺桥梁方向布置，布置间距为 25 cm。内模分节拼装形成框架后，在框架内部搭设满堂盘扣支架做支撑，防止框架受力变形。内模板加工时，应注意一些特殊部位的细节，如控制好锯齿块的尺寸、位置，做好张拉孔道及预埋件周围模板的密封等。4一次性浇筑施工控制要点本联连续梁为全支撑现浇体系，未设置中间接续张拉段，为保证混凝土质量，一次性浇筑成型。箱梁顶宽 12.2 m耀18.4 m，设有转辙机处局部加宽 1.0m，箱梁底宽 5.2 m耀11.4 m，全长 113.2 m，结构采用C50 混凝土合计 1 598.2 m3，混凝土施工工作面积较大。沿梁长方向，按混凝土工作量分为 3 段，由 3第 1 期张家鹏院漫湾特大桥矮墩大弧面连续梁施工技术图 4横断面混凝土浇筑顺序图 5覆盖保湿养护施工（图片来源：作者自摄）个班组带 3 台天泵同时施工。每 1 段浇筑由跨中向两端均匀推进，至段与段交界处，施工质量由相邻 2个班组合力共同保证。4.1混凝土浇筑1）实验室配制低水化热、缓凝抗裂的良好混凝土。2）混凝土浇筑前，做好检查工作，监理工程师验收合格后，应安排专人对钢筋、模板、支架等做持续盯控检查，直至施工完毕，状态稳定。3）混凝土到场后，由专门试验人员检测混凝土的温度、坍落度、含气量等，性能达标后方可开始浇筑，浇筑前注意润湿模板表面。横断面混凝土浇筑顺序如图 4 所示。底板混凝土厚度需严格控制，沿梁长做好控制标记。每一段的横断面混凝土浇筑分四批进行：第一批浇筑腹板混凝土，浇筑高度约至 1/3 腹板处，部分混凝土自腹板流入底板；第二批混凝土从天窗输入，与第一批振捣连接，直至补齐底板混凝土；待第一批混凝土失水坍落度减小，但未初凝前浇筑第三批混凝土填充腹板剩余高度，并与第一批混凝土做好混合连接；第四批混凝土浇筑顶板及翼板，注意做好顶面横坡及收面工作。整个浇筑过程中应注意对称浇筑，以防一侧偏压导致模板错位甚至引发安全问题。腹板混凝土浇筑：两侧腹板混凝土浇筑同步均匀进行，以保持模板支架受力均衡。沿连续梁纵向间距 4 m 布置 PVC 导管，伸入两侧腹板中。随混凝土浇筑上提导管至取出，保证混凝土入模不离析。腹板每层混凝土均要严格振捣，浇筑厚度约30 cm2。底板混凝土浇筑：下料时，注意控制量，并且要及时振捣，注意与内翻混凝土的衔接振捣，要保证混凝土从内倒角处翻出。因混凝土采取分段分批浇筑，一次成型，为保证新旧混凝土界面的施工质量，施工时，每次都要注意将振捣棒插入旧混凝土界面跃5 cm，尤其分段交界处混凝土注意振捣质量，确保界面混凝土紧密结合3。两肋对拉钢筋处开始外流泥浆表示振捣密实，混凝土振捣应避免在高温和夜间视线不清时施工，振捣棒要采用加强型。混凝土配合比应采用专用配合比，石子粒径不能跃2.5 cm，锚垫板下混凝土应提高标号，泌水率应小，还应采取措施防止漏浆。4.2混凝土养护混凝土浇筑完毕后，应及时采取养护措施。在正常天气情况下，大致在混凝土浇筑后 10 h耀12 h开始进行养护。本工程地处西北干旱地区，应注意提前做好保温保湿等措施，避免混凝土不正常收缩，产生裂纹等现象，影响后期质量。1）完成浇筑后及时做好收面工作，应对混凝土加以覆盖并进行保湿养护，采用塑料布覆盖，再覆盖土工布，并保证敞露的全部表面覆盖严密，保持土工布湿润，养护过程中不要污染或损伤混凝土。覆盖保湿养护施工如图 5 所示。2）需要洒水养护，次数根据空气湿度及浇筑时温度确定，但应能保持混凝土处于湿润状态。养护用水应与拌合用水相同。混凝土强度达到 1.2 MPa前，不得在其上踩踏或放置重物。5结语“土牛法”支撑体系构造,在保证安全的前提下，利用了土方资源设备，节约了支架，增强了支撑整体性、稳定性；带弧形截面的大模板搭设体系，解决了小块模板连续拼接繁琐、接缝多、不精密的问题；一次性浇筑施工控制技术，确保了混凝土的连续性、整体性。本工程所采取的措施被证明有效，可应用于相关工程领域。参考文献1闫利强.公路路基土方填筑与压实技术探讨J.交通世界，2018（29）：48-50.2朱士良，胡熙喆，王大会.48 m 单线预应力混凝土简支槽型梁施工技术研究J.公路交通科技（应用技术版）,2019,15（11）：141-143.3王彦辉.施工中混凝土和预应力施工的质量控制J.交通世界（建养.机械）,2013（10）：230-231.编辑院杨洋12334第 9 卷