浅谈桃花峪黄河大桥副桥长边跨箱梁施工技术
2017-07-17
1 工程概述
1.1 工程简介
桃花黄河大桥是武陟至西峡高速公路跨越黄河的一座特大桥。主桥为（160+604+160）m两塔三跨自锚式悬索桥，副桥为（50+10*80）m连续+刚构箱梁桥，中间126-129#四个墩为制动墩，墩身为双薄壁结构，墩梁固结；其余墩为空心墩，墩梁分离，墩顶设滑动支座；为保持与主桥边跨孔径相协调，副桥与主桥连接处边跨采用长边跨结构，跨径80m，由37.5m现浇直线段、挂篮悬臂浇筑段及合龙段组成。箱梁采用三向预应力体系，纵、横向预应力钢束采用φ=15.2mm钢绞线群锚锚具及配套设备，竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋及相应的锚固体系，管道成孔采用塑料波纹管。由于边跨跨度较大，在边跨跨内设20束22φ15.2mm环氧涂层钢绞线体外束。副桥桥式见图1。
2 长边跨箱梁施工总体方案
箱梁0号、1号块采用墩旁三角托架法进行现浇，之后面在1#块上拼装菱形挂篮，利用挂篮完成其它节段浇筑。在挂篮施工的同时，插打现浇段管桩，拼装现浇支架，完成预压后进行现浇段施工。现浇段及挂篮浇筑完成最后一个节段后，将挂篮模板前移至合龙口，吊挂至已浇混凝土梁面上，进行合龙段钢筋绑扎、合龙口锁定及混凝土浇筑施工。
3 长边跨箱梁施工工艺流程
安装墩顶块托架→托架静载试验→临时支座施工（123-125#、130-132#墩）→安装正式支座（123-125#、130-132#墩）→安装底模、侧模→绑扎底板、腹板钢筋与预应力→安装内模→绑扎顶板钢筋与预应力→安装端模→浇筑0号、1号块混凝土→养护7天→张拉纵向预应力→预应力管道压浆→模板拆除→箱梁顶部拼装挂篮→挂篮静载试验→绑扎2号块底板、腹板钢筋与预应力→安装内模及支架→绑扎2号块顶板钢筋与预应力→安装端模→浇筑2号块混凝土→张拉纵向预应力→预应力管道压浆→挂篮走行→循环施工至9号块→合龙段锁定→安装合龙段模板→绑扎合龙段钢筋与预应力→浇筑合龙段混凝土→按照设计要求张拉完成剩余预应力→按照合拢顺序依次合拢全桥→解除123-125#、130-132#墩临时支座，完成梁部体系转换→拆除挂篮等临时设施。
4 长边跨箱梁施工关键技术
4.1 挂篮预压施工
为掌握挂篮的受力性能和实际刚度等参数，模拟主梁施工时挂篮在各种最不利工况下关键部分的受力指标，消除挂篮的弹性变形，测出荷载变形曲线以指导施工。在挂篮使用前，应模拟荷载情况，进行试压试验。所有试验荷载均乘以1.2的安全系数。根据砼重量，按等效荷载原则进行试验荷载布置，其加载和卸载按不同状态分级施加或减少，每级加载或卸载完成后，进行挂篮挠度、变形测量，并检查焊缝情况。将各观测点的检查结果进行汇总分析，据此确定预留拱度和立模标高。
4.2 挂篮非对称施工
132#墩边跨为D型桥跨，中跨为B型桥跨，边跨与中跨比例为1：1。由于结构尺寸的差异，导致在挂篮对称悬浇的过程中，需对B型桥跨一侧进行配重，使左右两侧平衡。根据计算表在施工中，浇筑下一块段时，在上一块段进行配重。配重材料为现场所有钢构件、及砂袋等；配重前需对配重材料进行称量，确保配重的准确性，保证左右两跨的平衡。配重块应布置在腹板内侧顶板处，从块段中心线起配重，依次向两侧延伸，并考虑现场施工情况，以不影响后续施工为前提。直到合拢前，各个块段的配重不能随意挪动，保证左右梁跨的平衡。
4.3 边跨现浇段施工
边跨现浇段施工采用钢管桩柱式现浇支架法施工。支架顶设分配梁并安装纵梁底模，以此为平台在其上进行模板、钢筋、混凝土和预应力筋施工。支架搭设完成后，组织人员对支架的拼装质量进行检查验收，验收合格后对支架进行静载预压。
4.3.1 支架静载预压
支架静载预压的目的是为消除支架的非弹性变形，取得其弹性变形，为支架预抬提供实测数据，并检验支架的安全性能。支架静载预压荷载采用砂袋，按下横梁混凝土及模板荷载的60%、80%、100%、110%分级加载及卸载，每级加载及卸载完成之后，测量支架测点变形，支架预压完成后，编定预压报告，根据实测弹性变形值及下横梁计算预拱度，对支架进行预抛高设置。
4.4 合龙段施工
副桥箱梁有边跨合龙段2个、中跨合龙段9个共11个节段，边跨长度1.5m，中跨长度3m。南边跨高4.0m，北边跨及中跨高3.0m。合龙段采用吊架法施工。为保证在浇筑砼过程中保持合龙段两端不发生相对变位，预先试加与合龙段砼等重量的配重，并在浇筑时等量同步卸载改配重，避免原先浇筑的底部砼局部开裂或松散，影响合龙段砼的浇筑质量，从而保证合龙段砼的浇筑质量。在选定的合龙温度条件下，在合龙处安装刚性支架，将合龙口予以临时锁定。要求刚性支架的多根支撑同时焊接，并在尽量短的时间内完成，避免由于温度不同而在构件内产生附加内力。在边跨合龙锁定以后，使合龙段两端梁体共同伸缩，以减少合龙段混凝土浇筑以后温度裂纹的发生。合龙顺序见图2。
4.5 体外束施工
节段施工时在横隔墙预埋体外预应力锚垫板、螺旋筋及预埋
导向管，转向器及减震器，边跨合龙后张拉合龙段体内预应力，之后利用塔吊将体外束展开放置于已浇注133#-132#跨箱梁顶面，剥除体外束外层表面防护，利用布设在132#墩顶的5t卷扬机牵引索体从133#墩隔墙预埋管内穿入，穿入隔墙后及时安装锚后密封装置、热缩套，中隔板处穿过位于转向器内的HDPE保护套，为防止索体因自重下沉致索体长度不足，箱梁内沿索体理论位置每隔3m搭设钢管支架支承索体。索体穿完后，剥开成品索端头HDPE防护层，使环氧喷涂无粘结钢绞线散开，每端剥开距离为1500mm。安装千斤顶，张拉，安装保护罩，注油防护，安装减振器，完成体外束施工。
5 结语
桃花峪黄河大桥施工技术，其施工质量、均达到了预期效果，对类似工程桥塔的施工具有一定的借鉴和参考意义。
参考文献
[1]《公路工程桥涵施工技术规范》，JTG/T F50-2011.
[2]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，JTG D62-2004.
