徐盐高铁大跨度预应力混凝土连续梁-拱桥拱脚分段浇筑施工关键技术

徐盐高铁大跨度预应力混凝土连续梁 -拱桥拱脚分段浇筑施工关键技术

庞大宏

1 工程概况

徐盐铁路后马庄特大桥跨淮徐高速公路（100+200+100）m连续梁-拱桥全长401.8m，主梁采用单箱双室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽14.2m，箱梁底宽12m，0#段中支点处梁高12m，长度为20m，悬壁浇筑节段长度为2.75m、3m、3.5m、4m，全梁共计22个悬臂浇筑节段。

拱脚长度为16m，高度为6m，拱脚中跨端与0#段梁段平齐，边跨端距0#段梁端4m。

2 解决方案

根据设计要求，拱脚原则上不允许与0#块分开浇筑，若要分开浇筑，则浇筑断面须设置在与拱轴线垂直的断面上。

根据挂篮安装需要的空间，在垂直于拱肋轴线的前提下，在预埋拱肋底部位置确定一个合理的拱脚第一期混凝土分段浇筑面，连续梁施工时，只需要先施工第一浇筑区域的拱脚，待1号节段支架现浇完成后，在拱脚未施工部分安装挂篮，依次浇筑剩下节段。拱脚第二次浇筑区域待连续梁合拢后，再择时安排施工。

3 施工方法

3.1拱脚分段浇筑面确定

拱脚分段浇筑面既要满足不影响钢管拱整体受力，避开预埋段拱肋安装，又要兼顾满足2号段挂篮安装的要求。

根据实际情况，挂篮轨道安装总长度为6.75m，连续梁1号块长度为2.75m，则混凝土分段浇筑断面确定为从0号块梁端往墩中心4m（6.75m-2.75m）位置。该位置距预埋段拱肋底部10cm，可避开在施工0号块时就预埋钢管拱。分段浇筑面按拱肋轴线垂直方向设置。

3.2 拱脚施工前的准备工作

拱脚施工前，主要准备以下内容：

要准备的机械设备主要有凿毛混凝土用的电镐、电焊机、氧割枪，其它机具与连续梁0号块施工的机具共用，不需要另外准备。

要准备的材料主要包括：加工好的钢筋半成品、模板、用于模板加固的背带、拉杆等。

3.3 封端模板的定位

封端模板数量为3块，其中垂之于拱肋轴线的2块，平行于拱轴线的1块。封端模板搭设最高高度3.5m，倾斜角度为54︒。封端模板定位需搭设扣件式钢管脚手架，搭设扣件式钢管脚手架的目的在于方便封端模板准确定位并兼做施工作业平台。脚手架按常规方案搭设，

支撑端模定位处的关键横向水平杆位置必须设置准确，可先用全站仪测量定位后，再安装模向水平杆，再将封端模板牢固固定在水平杆上。

3.4 拱脚钢筋、预埋件预埋

（1）拱脚钢筋预埋

拱脚预埋钢筋与梁面交角54︒，混凝土浇筑面呈线性变化，各根钢筋长度不尽相同。施工时要根据技术交底所标示的钢筋序号和对应的钢筋长度准确预埋。对应编号的钢筋长度经图上测量后，再以表格的形式逐根列示，便于作业人员对号入座。

拱脚预埋钢筋要通过封端模板预留孔，按设计角度从外向里穿入0号块顶板钢筋之间的空隙，每根钢筋预埋时，要通过其外露封端模板的长度，推算出期嵌入0号块顶板的钢筋长度，以保证符合设计要求。预埋过程中，要长短交错，注意安装顺序，以保证在拱脚一期下一次施工时，钢筋的同一断面接头率符合50%规范要求。

3.5 拱脚与梁顶板混凝土交接面凿毛

拱脚钢筋、预埋件安装完成后，浇筑连续梁0号块混凝土。待混凝土达到10Mpa后，人工用电镐对拱脚混凝土与梁混凝土接触面进行凿毛处理。凿毛的范围为以超出拱脚尺寸外1～2cm为宜，凿毛面积不小于混凝土接触面积的75%。

3.6 拱脚剩余钢筋安装

拱脚剩余钢筋主要是连系筋和拱脚箍筋。连系筋按设计要求下料，按设计位置和数量安装。单个拱脚箍筋在加工时已截断为3部分，其中①、②部分在拱脚钢筋预埋时已安装，第③部分在0号段混凝土浇筑后安装。

3.7 拱脚模板安装及加固

1）外侧模用塔式起重机或汽车吊安装，人工配合定位,按从下至上的顺序依次安装。底节模板安装时，要严格控制其平面位置和垂直度。平面位置利用吊车，人工配合调整。

2）安装第二层模板、第三层模板时，要特别注意模板缝间隙及模板缝错台情况。当模板与模板之间不密贴，存在缝隙时，用在模板接触面贴双面胶的办法封堵。当模板与模板之间层在错台时，要采取妥善措施消除错台。

3.8 浇筑混凝土及养生

（1）混凝土夏季选择在气温较低的夜间浇筑，标号与0号段梁体混凝土相同。浇筑前先用砂浆打1～2cm底，浇筑时水平按30～50cm分层，准确判断好振捣时间，保证混凝土振捣密实。混凝土快浇筑时顶面时，因拱脚顶面为斜坡，到达施工现场的混凝土坍落不能过大，要控制在140～160cm，现场要做好混凝土工作性能试验，否则因流动性太强，导致拱脚顶部无法收面。

（2）混凝土在初凝后终凝前，应喷洒少许养护水，并盖好塑料薄膜，以防止混凝土面出现干缩裂缝。混凝土终凝后，撤去塑料薄膜，改用土工布覆盖保湿养护14天。

3.9 拱脚一期混凝土第二次施工时间

拱脚一期混凝土第二次施工时间可选择在挂篮施工至不影响拱脚施工且预埋拱肋支撑胎架柱可满足直接直撑在梁面后开始施工，也可选择在连续梁合拢之后，钢管拱安装结构施工之前施工。

4 施工控制要点

4.1 预埋钢筋下料长度要准确，并预留钢筋接茬长度。加工完成后，对每根钢筋编号，预埋前要核对编号，确定其位置。预埋时要调整好其倾斜角度，保证钢筋嵌入梁体的长度，并合理入理其与其它预埋件相冲突的问题。

4.2 梁体混凝土达到10Mpa后，对梁面与拱脚接触面凿毛，凿毛范围要超出接触面1～2cm，必要时先用切割机切好凿毛的边线，再用电镐进行凿毛。凿毛面积不小于75%。

4.3 模板设计时，要保证其强度、刚度和稳定性。模板制做时，准确预留好钢筋穿入孔洞位置。堵头模板支立时，利用钢筋脚手架，通过测量仪器对其标高、平面位置、倾斜角度准确定位，保证断面位置严格与拱轴线垂直。外侧模板安装时，要保证其垂直度和接缝的严密性，并及时用精轧螺纹对拉杆加固。

4 结论

本文对连续梁-拱桥拱脚施工时与挂篮安装相冲突的情况提出了一种有效的解决方案。其有以下三方面显著优点，适用于其它类似工况下的连续梁-拱桥施工。

4.1 缩短工期

缩短了连续梁-拱桥0号段及拱脚施工时间，为后续在0号段、1号段安装挂篮创造了较好条件。原设计要求拱脚与0号段同时浇筑，若拱脚不采取分段浇筑措施，则必须要等到拱脚及预埋段拱肋和拱绞全部施工完成后，方可施工。此期间既要施做预埋段拱肋支撑基础，又要搭设支撑拱肋的胎架柱，至少需要20天时间。采用此施工技术，不占用关键线路时间，剩下部分拱脚和预埋件钢管拱可在连续梁挂篮施工过程中或连续梁合拢之后择时施工。

4.2 经济效益明显

通过与原施工方案对比，省去了拱脚预埋段拱肋支撑基础和胎架柱施工工序。后续施工时只需在梁面直接搭设胎架柱，而取消拱脚拱肋预埋又有利于整合资源，便于集中组织生产，加强钢管拱生产、安装的衔接，其具有显著的经济效益。

4.3 节约成本

挂篮可在1号段支架现浇完成后立即安装，不需要将2号段、3号段（1号段（2.75m）+2号段（2.75m）+3号段（2.75m）=8.25m＞7m（轨道长度））都搭设支架现浇，不需要占用高速公路，基本省去了与高速公路管理部门沟通协调的程序，不需要进行交通管制，明显节约了连续搭设支架的成本及与高速公路管理部门协调的成本，同时也间接缩短了施工工期。