南京機(jī)場高速跨秦淮新河大橋0#塊現(xiàn)澆施工技術(shù)

1、南京機(jī)場高速跨秦淮新河大橋0#塊現(xiàn)澆施工技術(shù)邢崴崴高智摘要：南京機(jī)場高速跨秦淮新河大橋主橋?yàn)?4+92+54m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆橋， 分為東西四幅雙向八車道。主跨采用掛籃懸澆，由于梁體與墩身的夾角為24.1 ，屬于非正交情況，本文重點(diǎn)介紹該橋梁非正交條件下0#塊現(xiàn)澆施工技術(shù)和臨時(shí)固結(jié)實(shí)施方案。關(guān)鍵詞：掛籃懸澆； 0#塊現(xiàn)澆；非正交Abstract: Nanjing Airport Expressway cross the Qinhuai New River bridge 54+92+54m cast-in-situ prestressed concrete bridge, divided int

2、o four pieces of two-way eight driveway. The main span of the hanging basket cantilever casting beam and pier, due to an angle of24.1 , belong to non orthogonal condition, this paper mainlyintroduces the bridge non orthogonal condition of 0# block cast-in- place construction technology and temporary

3、 consolidation scheme.Key words: hanging basket cantilever casting；0# block cast； non orthogonal中圖分類號： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2104（2012） 一、工程概況南京機(jī)場高速路跨秦淮新河大橋?yàn)槟暇┠险揪C合樞紐快速環(huán)線的重點(diǎn)項(xiàng)目，跨 秦淮新河的主橋采用三跨變高度預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁跨越秦淮河航道，橋跨布置為54+92+54m，由于河道與橋梁前進(jìn)方向夾角為24.1 ，為保證通航凈空，設(shè)計(jì)采用墩身與河道平行，橋梁與墩身夾角24.1 ，墩身與承臺外邊緣最小距離為1m。1、0#塊設(shè)計(jì)

4、橋梁結(jié)構(gòu)采用單箱單室斜腹板混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁。橋面寬15.5m，0#塊梁高為5.4m，兩側(cè)懸臂長 3.7m，箱梁頂面設(shè)置單向2%橫坡，通過變高梁以腹板斜率不變，變底板寬來實(shí)現(xiàn)。箱梁頂板厚0.28m，懸臂板端部厚0.2m，根部厚0.55m；腹板厚 0.45 0.85m，底板厚 0.3 0.8m。主線八個(gè)橋墩均位于水中， 每個(gè)橋墩采用 6 根直徑 2.0m 鉆孔灌注樁，樁長1518m，矩形承臺平面尺寸為13.2m（橫橋向） 8.2m（縱橋向） 3.5m（厚），承臺頂埋入河床面以下（見圖 1 主橋尺寸圖）。全橋 0#塊共 8 個(gè)，分別布設(shè)在新秦淮河南北兩岸，每個(gè)節(jié)段長度12m，采用鋼管直接支撐在承臺上

5、作為支架進(jìn)行現(xiàn)澆。本文重點(diǎn)介紹在非正交條件下，承臺支撐面有限時(shí)，較長0#塊支撐體系的設(shè)計(jì)和0#塊施工技術(shù)。2、0#塊主梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)主橋箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，即縱向、橫向、豎向均設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束（筋）。縱向和橫向（橋面板）預(yù)應(yīng)力采用s15.20 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，fpk=1860MPa。錨固體系為群錨體系。豎向預(yù)應(yīng)力采用PSB785MP精a 軋螺紋鋼。三向預(yù)應(yīng)力均采用真空壓漿工藝。3、0#塊主梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工技術(shù)難點(diǎn)為保證改造后的秦淮新河達(dá)到IV 級航道要求，墩身與河道平行，梁體與墩身夾角 24.1 ，使得 0#塊支撐體系可利用空間十分有限，為此造成主要的施工技術(shù)難點(diǎn)：1）0#塊支撐體系難以布

6、置；2）臨時(shí)固結(jié)體系設(shè)置難度加大，要采取墩梁錨固和墩外錨固相結(jié)合；3）0#塊支撐體系外側(cè)懸挑過大，可能造成變形超標(biāo)，精度難以控制。圖 1 主橋尺寸圖（單位cm）二、0#支撐體系設(shè)計(jì)0#塊長 12.0m，主墩承臺的寬度8.2m，其兩側(cè)懸出承臺1.9m。單個(gè) 0#塊混凝土260.45m3，重 677.17t 。1、0#支架方案根據(jù)機(jī)場高速跨秦淮河新河大橋主墩高度、承臺的結(jié)構(gòu)尺寸和現(xiàn)場土質(zhì)情況， 并結(jié)合和懸澆掛籃的施工方案和現(xiàn)場材料及考慮施工安全等因素，采用鋼管直接支撐在承臺上作為支架進(jìn)行現(xiàn)澆，由于主墩與承臺中心線交角為24.1 ，墩身與承臺外邊緣最小尺寸為1m，故只能采用單排鋼管布置。其優(yōu)點(diǎn)：1）

7、此支架支點(diǎn)均支撐在主墩承臺上，其沉降量??；2）支架高度較高，少支點(diǎn)支架施工速度快且整體穩(wěn)定性強(qiáng)；3）根據(jù)懸澆掛籃施工方案，其0#塊后橫梁、底模系統(tǒng)及側(cè)模等構(gòu)件均作為懸澆掛籃構(gòu)件，為掛籃的拼裝節(jié)約了時(shí)間。經(jīng)驗(yàn)證決定0#塊支架方案采用“鋼管組成的托架”施工方案。2、0#塊鋼管支架結(jié)構(gòu)組成0#塊現(xiàn)澆支架支撐鋼管為63010 鋼管，其布設(shè)為主墩兩側(cè)前、后支點(diǎn)各5 根組成，上設(shè)砂筒或楔形塊作為落架構(gòu)件，砂筒頂前、后橫梁采用相應(yīng)的雙拼 36b 、40b 型鋼，橫梁頂鋪設(shè)12 根 I28b 形工字鋼及定型鋼模組成底模體系。側(cè)模和翼板面板采用5mm厚 A3 鋼板+6.3和10 槽鋼組成的側(cè)模架，內(nèi)模采用10

8、型鋼+1010cm方木及竹膠板組成的框架式內(nèi)模，內(nèi)外模腹板處采用對拉螺桿固定，墩身頂部底模采用沿墩身四周用C40 混凝土，內(nèi)填干砂 +竹膠板形成（見圖 20#塊支架布置圖）。三、0#塊主梁現(xiàn)澆1、主要施工工藝流程支座安裝（墩頂固結(jié)體系施工）0# 塊支架搭設(shè)及預(yù)壓0#塊底模、側(cè)模安裝底板、腹板鋼筋綁扎（預(yù)應(yīng)力管道安裝）箱室內(nèi)支架搭設(shè)內(nèi)模安裝頂板鋼筋綁扎（橫向預(yù)應(yīng)力穿束）混凝土澆筑、養(yǎng)生0#塊張拉、壓漿臨時(shí)固結(jié)體系張拉錨固。2、支架預(yù)壓支架搭設(shè)完畢，對支架進(jìn)行箱梁自重的1.2 倍荷載預(yù)壓，以檢查支架的承載能力，減少和消除支架體系的非彈性變形及基礎(chǔ)的沉降。壓載材料可采用相應(yīng)重 量的鋼材，并按箱梁結(jié)構(gòu)

9、形式合理布置壓載的重量，消除支架非彈性變形量及 壓縮穩(wěn)定后，測出彈性變形量。3、模板施工梁底面為曲面，梁頂面有 2%的橫坡，橫坡采用腹板的不等高度進(jìn)行調(diào)整。箱梁內(nèi)腹板的厚度、高度，底板的厚度，頂板長度都是由 0#段開始逐漸由厚變薄的，由窄變寬的，故內(nèi)模尺寸是有 4 個(gè)變量的。由于箱梁兩腹板的高度不等，所以箱梁兩側(cè)外模的高度也不等。外模結(jié)構(gòu)是依照本身能承擔(dān)翼板荷載重而設(shè)計(jì)的。箱內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故采用碗扣式支架作內(nèi)模的支撐通過絲杠調(diào)正高度、寬度的變量。內(nèi)模每一施工段都要改變尺寸，其每段的鋼筋骨架也要改變，施工中須有專人負(fù)責(zé)，以免出錯(cuò)。內(nèi)、外側(cè)模采用對拉螺栓來抵抗施工中混凝土產(chǎn)生的側(cè)壓力，并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)

10、定，對拉螺栓采用20 配雙帽，螺栓左右距離80cm，上下距離 120 ，內(nèi)外對拉。由于頂板寬度和翼緣板寬度不變，梁高變小，腹板斜度不變，所以底板一直變寬。圖 20#塊支架布置圖（單位 cm） 4、混凝土施工箱梁一次澆筑成型。混凝土澆筑方式為汽車泵泵送入模，在澆筑底板混凝土 時(shí)，在頂板處預(yù)留40 40 天窗，當(dāng)施工頂板時(shí)關(guān)閉該天窗?；炷凉嘧凑涨昂?、左右同步對稱、上下水平分層的原則澆筑，澆筑順序?yàn)橛勺杂啥送鈧?cè)向墩頂部位進(jìn)行。同時(shí)注意兩側(cè)腹板澆筑的對稱性，對腹板應(yīng)進(jìn)行分層振 搗。特別應(yīng)注意對腹板下層與底板接觸處的振搗，保證底板倒角處混凝土的密實(shí)?；炷琳駬v時(shí)應(yīng)特別注意振動(dòng)棒不得觸及預(yù)應(yīng)力管道，避

11、免造成變形而無法穿束。同時(shí)，特別注意錨墊板部位混凝土的振搗應(yīng)密實(shí)。頂板混凝土澆筑應(yīng)注意橋面的平整度及高程，標(biāo)高為現(xiàn)場測量控制，以鋁合金 長尺刮平，混凝土澆筑后要進(jìn)行二次收光，防止混凝土表面開裂。澆筑完畢， 初期養(yǎng)護(hù)非常重要，在澆筑12 小時(shí)后用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于7 天。5、預(yù)應(yīng)力施工箱梁混凝土標(biāo)號為C50，要求砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%，齡期超過 7 天后進(jìn)行張拉。為了減小收縮、徐變對梁體的影響，在設(shè)計(jì)混凝土的施工配合比時(shí)嚴(yán)格控制水泥用量，并保證混凝土的彈性模量達(dá)到90要求。預(yù)應(yīng)力張拉按照先長束后短束，先縱向后橫向，最后張拉豎向?？v橫向預(yù)應(yīng)力按照一次性張拉成型，豎向預(yù)應(yīng)力按照先

12、張拉本節(jié)段后半個(gè)節(jié)段和前一節(jié)段余下半節(jié)段的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，并做好首次張拉標(biāo)記，并在2 天后對豎向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行復(fù)拉。預(yù)應(yīng)力管道壓漿采用真空壓漿法，在孔道的一端采用真空泵對孔道進(jìn)行抽真空，使之產(chǎn)生 0.lMPa 左右的真空度，然后用壓漿泵將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端灌入，并加以0.7MPa 的恒壓作業(yè)，直至充滿整條孔道，以提高預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)度。四、臨時(shí)錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在懸臂施工時(shí)，由于墩、梁鉸接不能承受彎距。因此， 施工時(shí)要采取措施臨時(shí)將墩、梁固結(jié)，待懸臂施工至邊跨合攏后恢復(fù)結(jié)構(gòu)原 狀，這是連續(xù)梁采用懸臂施工的一個(gè)特點(diǎn)。變截面箱梁懸臂澆筑施工時(shí)，為了主墩的穩(wěn)定及安

13、全，采用了臨時(shí)錨固體系。臨時(shí)錨固體系是箱梁懸臂施工中的主要受力構(gòu)件，當(dāng)箱梁兩懸臂出現(xiàn)不平衡荷載作用時(shí)，臨時(shí)錨固體系是保證橋梁施工安全及懸臂傾覆穩(wěn)定的重要措施。由于在 0#塊支架拆除前鋼管柱內(nèi)JL32 精軋螺紋鋼不能與梁體固結(jié)，故本橋采取單個(gè)橋墩設(shè) 80 根 JL32 精軋螺紋鋼 +420cm50cmC50混凝土臨時(shí)支座。（見圖 3 臨時(shí)錨固構(gòu)造圖）臨時(shí)錨固體系采用JL32 精軋螺紋鋼筋一端埋在墩身內(nèi)，另一端埋在箱梁內(nèi)作為錨固，同時(shí)在墩頂永久支座兩側(cè)設(shè)置臨時(shí)支座，臨時(shí)支座采用C50 混凝土 +鋼板制成。圖 3 臨時(shí)錨固構(gòu)造圖（單位cm） 五、結(jié)語機(jī)場高速公路跨秦淮新河大橋主跨位于水中，在進(jìn)行0#塊施工時(shí)的支撐體系、固結(jié)體系等只能利用自身的承臺、墩身進(jìn)行設(shè)置。而由于主墩與承臺中心線交角為 24.1