树底大桥高墩连续刚构桥施工技术探讨

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1.工程简介

　　云南省金安电站树底大桥主桥长221米，结构形式为58＋105＋58米三跨预应力混凝土变截面连续钢构，引桥分别采用4×30米和1×30米的装配式部分预应力混凝土T梁，结构型式为先简支后连续，主桥墩、1号过渡墩及2号、3号引桥墩采用薄壁空心墩，桥墩最高为72米，其余桥墩为实体墩。

　　2.高墩施工

　　树底大桥主1、2号墩为薄壁双墩，墩高分别为72米、69米，采用翻转模板施工。采用索吊浇筑砼和安装模板，施工过程中主要控制墩身垂直度、外观质量和施工安全。

　　2.1墩身概况

　　K3＋088.5树底大桥主桥墩身尺寸为5.0m(横桥向)×2.5m(顺桥向)；墩高分别为72.0m和69.0m，均采用翻转模板施工。

　　2.2翻转模板构造

　　投入4套翻转模板进行薄壁墩的施工，每套翻转模板由两组模板构成，每组模板高度均为2.0m，墩柱首次施工一次性浇筑4m节段，以后均是2m一个周期，每完成一次砼浇筑，翻转安装下面的一组2m模板，并留最上面一组2m模板作为翻转模板的承重支撑结构。

　　2.3主桥墩身施工

　　主桥墩身平均施工周期每2m高度为3天，即每安装一次劲性骨架、钢筋、模板和浇筑一次砼为一个周期，基本3天为一个施工周期，要保证平均每天施工0.7米，考虑到其他不可预见的因数，72米墩身施工时间为120天。砼采用索吊吊装，平均吊装能力为7m3/h。

　　3.挂篮悬浇施工

　　3.1挂篮拼装

　　施工完毕后，拆除托架，利用索吊拼装挂篮，首先将主桁在已浇梁段上拼装就位，然后拼装底篮，利用卷扬机将其提升悬挂就位，最后完善安装起吊系统、锚固系统，行走系统，准备悬浇施工，主桥上部施工投入2套共4个挂篮。

　　3.2挂篮的组成

　　根据要求，挂篮的自重(包括模板)不得大于最大梁段的0.4倍，即挂篮自重(包括模板)加全部施工荷载不得大于548KN，55.92吨，所以在选择挂篮形式时，选用结构轻巧、受力合理的三角形挂篮，杆件基本采用大截面型钢，以保证挂篮的刚度。挂篮拟由专人设计，并交有资质的厂家定做，重要受力构件进行探伤检验，并出具探伤检验报告。每台挂篮包括主桁、吊带、底篮、外侧模、行走系统、锚固系统等，每只挂篮重48.8吨。

　　3.3挂篮预压静载试验

　　挂篮安装完成后，要进行模拟预压。挂篮预压的目的:验证挂篮的稳定性，得出挂篮的弹性变形和非弹性变形。预压荷载为最重梁段自重的115%。考虑到该桥为直线桥，承台施工时已提前埋设了预埋件，预压时通过钢绞线与在承台上预埋件施加反力，每台挂篮均在主桁前吊带上锚固钢绞线，每个吊点采用6根Ф15.24钢绞线施压，主1#墩施力钢绞线长按75M计算，钢绞线理论伸长量为44cm，千斤顶固定于承台预埋件上，采用2台250型千斤顶，挂篮两边同时对称进行预压；张拉前每根钢绞线调直并预加5℅张力，以防每根钢绞线受力不均而拉断。

　　预压之前，在每台挂篮的前上横梁上、底模板各建2个观测点，涂上油漆。预压过程中要作好观测，同时计算出各阶段的理论沉降量，实际沉降量与理论沉降量的差值不得大于10mm(10mm为预测的非弹性变形)，测量人员要密切观测，如发现异常现象，立即终止预压，查找原因。

　　4.边跨合拢段施工

　　4.1高墩连续刚构桥边跨合龙技术，利用在中跨和边跨配水池平衡刚构桥悬臂重量，以避免混凝土产生较大破坏内力应力，并取消传统搭设落地支架施工方案，直接利用挂篮底平台直接把刚构悬臂梁13号段、14号段6.34米长作为整体现浇段进行浇筑施工，没有采用先施工边跨4米14号段在进行13号段(2.34米)合龙段施工合拢方法。配重加载顺序是影响全桥受力和成桥线形的关键环节，树底大桥过渡墩最高为63米，采用落地支架现浇的方案难于实现，且合拢段较长(6.34米)，因此边跨合拢采用吊架施工，利用挂篮底模平台和滑梁架，2#T构中跨恻挂篮先拆除，合拢时先边跨后中跨:即先进行主2#T构边跨合拢，然后进行主1#T构边跨合拢，最后进行中跨合拢。树底大桥13、14号段为边跨现浇段，施工时一次浇注，其中13号段长4米，砼方量35.46方，重92吨，14号段长2.34米，砼方量26.05方，重68吨，13、14号段总长6.34米，总重160吨。为保持混凝土浇筑13、14#块过程中T构悬臂重量保持平衡，在边跨和中跨12号配重(配水池)，按浇筑混凝土重量同时相应卸除T构边跨端的压重(即放水池内水)使砼浇注过程中T构悬臂重量保持平衡。

　　4.2合拢方案

　　底模支撑直接利用挂篮底模平台，一端吊于12号梁段上，另一端搭在过渡墩上，由于过渡墩顶到箱梁底净空高度只有45.6cm，采用定型钢模不易拆除，箱梁底模位于过渡墩墩顶部分采用竹胶板；为方便拆模，支座安装固定后，过渡墩四周用M10砂浆支撑底模，砂浆内充填砂子并夯实，以防模板被砼压重而下沉。翼缘板外模渐变段部分及平模部分采用钢模不易加工，也采用竹胶板；腹板及底板为定型钢模；内模为组合钢模。翼缘板及腹板模板支撑利用挂篮外滑梁一端吊于12号梁段上，一端支撑于过渡墩顶上，详细情况参见边跨合拢侧面图(略)。

　　4.3卸载方式

　　在吊架上浇筑13、14#块砼，按浇筑混凝土重量同时相应卸除T构边跨端的压重(即放水池内水)使砼浇注过程中T构悬臂重量保持平衡。

　　该过程卸除重量为P2=69.9吨(含水池重)。为准确卸载，在水池内立标尺，并计算出单位高度水的重量。

　　当砼强度达90%以上时张拉底板束和顶板束钢绞线，张拉次序先长后短，张拉时两边对称进行，张拉完毕即进行注浆。张拉时先张拉底板2束钢绞线(单数为2束、对称为1束)，经现场监控数据对顶板产生0.5MPa拉应力，为避免拉应力对顶板混凝土产生破坏，张拉顶板钢绞线，最后张拉所有底板钢绞线。张拉完毕注浆以后拆除边跨吊架，同时将中跨处压重卸载。

　　5.中跨合拢段施工

　　5.1中跨合拢采用吊架施工，直接利用主1#中跨挂篮的底模平台和滑梁架，施工简便快捷。

　　树底大桥15号段为中跨合拢段，长2米，砼13.2方，重34吨。

　　5.2合拢方案

　　将主1#中跨挂篮底模平台和内外滑梁两端分别吊于两个12/梁段上，安装内模和外模，外模为定型钢模，内模为组合钢模，为克服因中跨拱度与底模板形成的间隙，底模垫高11cm，以确保底模与箱梁充分接触。

　　5.3合拢过程及配重

　　5.3.1主1#T构中跨挂篮的底模平台和内外滑梁架作中跨吊架，中跨吊架重(含机具人员共重)20吨。

　　5.3.2安装劲性骨架，在温度为10～15oC时锁定劲性骨架，并形成刚接，锁定劲性骨架时间尽量缩短，焊接时在预埋件周围洒水降温，避免烧伤砼。

　　5.3.3按照设计及规范要求绑扎钢筋及波纹管。

　　5.3.4在主1、主2号两个T构中跨侧施加压重P2，P2重心均位于12/梁端4.5米处(利用边跨合拢时的水池的红砖)，经计算P2=18吨。

　　5.3.5在中跨吊架上施工合拢段砼，浇筑砼同时相应的卸除中跨两侧压重P2，使T构悬臂端的位置保持不变，该过程卸除的压重为P2=18吨。

　　砼总量为13.2方，采用泵送，砼选在夜间12:00点以后温度在10～15oC之间浇注，锁定劲性骨架与砼浇注时差控制在10h内；为防止中跨砼出现收缩裂纹，中跨砼添加聚丙烯纤维，砼浇注完毕四周用麻袋片覆盖以减少温差，并由专人进行洒水养生。

　　5.4张拉、注浆

　　当砼强度达到90%时张拉合拢段底板钢束。张拉顺序先长后短，张拉时两边对称张拉。

　　6.结束语

　　金安桥电站大桥主体工程在2008年11月5日顺利完工，主桥顺利合龙。在云南省公路局、设计单位，监理单位和监控单位共同努力下，大桥合龙标高误差控制在1厘米以内，各种应力监控数据正常，最后成桥状态的线形和内力均满足设计要求，这也说明了大桥施工技术控制是比较成功的。