摘　要:廣州軌道交通地鐵四號(hào)線第7標(biāo)段上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制混凝土節(jié)段箱梁,采用整孔拼裝架設(shè)方案。介紹預(yù)制混凝土節(jié)段箱梁膠接拼裝、整孔架設(shè)的施工方法,為今后類似工程的施工提供借鑒。

　　關(guān)鍵詞:箱形梁;節(jié)段拼裝;橋梁架設(shè)

　　1 工程概況

　　廣州軌道交通地鐵四號(hào)線,位于廣州市南拓發(fā)展軸的軸線上,處于沿珠江入?？诤拥赖奈靼兜貛?是廣州市中心城區(qū)聯(lián)系南部各新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展組團(tuán)的軌道交通快速線,起到拉開城市布局、促進(jìn)城市健康發(fā)展的引導(dǎo)作用。

　　東涌站至黃閣北站區(qū)間的第7標(biāo)段,位于廣州番禺區(qū)內(nèi),起終點(diǎn)樁號(hào)為K42+612.4～K44+947.4,主要施工范圍為DZ24～DZ103墩的高架橋,跨越多處河涌和鄉(xiāng)村道路。

　　高架橋組合為2×30m+2×25m+1×30m+1×25m+63×30m+4×25m+6×30m預(yù)應(yīng)力簡支箱梁,箱梁為單箱單室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用短線法分節(jié)段預(yù)制,現(xiàn)場膠接拼裝架設(shè);標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制節(jié)段長度為2.50m,頂寬為9.30m,預(yù)制節(jié)段梁的吊裝重量約40t。

　　2 施工方案

　　預(yù)制節(jié)段梁由專業(yè)梁場生產(chǎn)供應(yīng),箱梁架設(shè)擬從本標(biāo)段的起點(diǎn)DZ24墩向終點(diǎn)DZ103墩方向逐跨采用上行式架橋機(jī)現(xiàn)場膠接拼裝、整孔架設(shè)。對于起始的第1跨(DZ24至DZ25墩)及第2跨(DZ25至DZ26墩)節(jié)段梁由運(yùn)梁車從地面施工便道運(yùn)至架橋機(jī)下方,然后由架橋機(jī)直接吊起梁段至安裝位置進(jìn)行梁段的拼裝。其余各橋跨的節(jié)段梁則由存梁場龍門吊機(jī)提升上橋面,從橋上運(yùn)梁至架橋機(jī)后方喂梁,利用50t起重小車的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置將節(jié)段梁在空中轉(zhuǎn)動(dòng)90°而就位。

　　節(jié)段箱梁架設(shè)流程:施工準(zhǔn)備→架橋機(jī)拼裝→架橋機(jī)檢驗(yàn)→節(jié)段梁吊裝及調(diào)整→節(jié)段梁膠拼及臨時(shí)束張拉→整孔預(yù)應(yīng)力張拉→整孔落梁就位→架橋機(jī)縱移過孔→架橋機(jī)調(diào)整進(jìn)行下一孔架設(shè)。

　　3 架橋機(jī)拼裝

　　預(yù)制節(jié)段箱梁的架設(shè)采用上行式架橋機(jī),其能夠滿足跨度22.5～35m節(jié)段箱梁的架設(shè),適應(yīng)橋梁平面曲線半徑R≥450m。本架橋機(jī)由主梁(含導(dǎo)梁)、前支腿、2個(gè)可前后循環(huán)的活動(dòng)中支腿、后支腿、50t起重小車、節(jié)段梁吊掛系統(tǒng)、吊具、安全系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)等組成,架橋機(jī)總體布置見圖1。

　　在DZ24墩至DZ25墩跨處按施工要求采用汽車吊機(jī)安裝架橋機(jī)設(shè)備,架橋機(jī)組拼完成后,對架橋機(jī)進(jìn)行試吊并檢驗(yàn)其各項(xiàng)工作性能,滿足施工要求后才可投入正式使用。

　　4 節(jié)段梁吊裝步驟(以30m跨度為例)

　　在安裝跨兩端墩頂安裝支座,并按設(shè)計(jì)調(diào)整其預(yù)偏量。節(jié)段梁從存梁場運(yùn)至待架設(shè)的橋跨處,首先吊裝第S12節(jié)段定位,然后依次吊裝其余各節(jié)段梁(見圖2),最后調(diào)整線形,校準(zhǔn)第S1節(jié)段,并將其臨時(shí)固定,確保不發(fā)生位移、轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝時(shí)將各節(jié)段向墩方向偏移,預(yù)留涂環(huán)氧樹脂的空間。

　　將第S1、S2梁段臨時(shí)對接,通過張拉臨時(shí)束預(yù)拼,檢查拼接縫的密貼程度,以決定不同部位的涂膠厚度;檢查線形高程和箱梁中線,以掌握糾偏的方向和程度,作好糾編的準(zhǔn)備工作。預(yù)拼完畢后,將梁段脫開,對膠拼的混凝土面作進(jìn)一步清理,確保涂膠面上無泥土、灰塵及其他松散物;在第S1、S2梁段接合面上涂抹環(huán)氧樹脂,將S2梁段與S1梁段密貼,張拉臨時(shí)緊固裝置,保證節(jié)縫間壓力不小于0.3MPa,將S1、S2梁段臨時(shí)錨固,環(huán)氧樹脂固化。按同樣方法依次安裝其余節(jié)段,最后張拉所有預(yù)應(yīng)力束,整孔落梁至設(shè)計(jì)位置,完成一整孔梁的架設(shè),縱移架橋機(jī)過孔,進(jìn)入下一孔跨架梁。

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　　5 節(jié)段梁膠拼施工

　　5.1 節(jié)段梁吊裝和試拼

　　為保證兩梁段拼接面標(biāo)高、傾斜度保持一致,減少涂膠后的梁段位置調(diào)節(jié)時(shí)間,在膠拼前,進(jìn)行試拼裝。試拼裝時(shí),調(diào)整待拼節(jié)段標(biāo)高,將梁段拼接面靠攏,保證梁段拼接面完全匹配,檢查梁段塊件標(biāo)高、中線和匹配面的情況,預(yù)應(yīng)力孔道接頭對位情況,臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋及張拉設(shè)備是否完善。試拼完成后將移開0.4～0.5m(以方便膠拼為準(zhǔn)),除縱向進(jìn)行平移外,梁段的標(biāo)高和傾斜度不應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

　　5.2 拌膠及涂膠

　　將環(huán)氧樹脂在約400轉(zhuǎn)/min狀態(tài)下攪拌2～3min,直到顏色均勻?yàn)橹?攪拌過程中盡量避免引入空氣,盡量使用扁平工具拌膠,便于散熱延長使用時(shí)間。使用刮刀從下向上方均勻涂刷,為加快進(jìn)度,可分為幾個(gè)工作面同時(shí)進(jìn)行涂膠,涂膠厚度為0.5～1.0mm?；炷涟歼M(jìn)部分要填平,涂刷過程以及拼裝后2h之內(nèi)采取措施,防止雨水侵入和陽光照射。

　　在常溫條件下,拌制完的環(huán)氧樹脂宜在45min內(nèi)涂刷完畢,90min內(nèi)進(jìn)行拼接。涂膠的混凝土表面溫度不宜低于5℃,否則須采取加溫措施。涂膠時(shí)應(yīng)取2組試件,與梁體膠拼面同條件養(yǎng)護(hù)。 的環(huán)氧樹脂宜在45min內(nèi)涂刷完畢,90min內(nèi)進(jìn)行拼接。涂膠的混凝土表面溫度不宜低于5℃,否則須采取加溫措施。涂膠時(shí)應(yīng)取2組試件,與梁體膠拼面同條件養(yǎng)護(hù)?！　?

　　5.3 梁段拼接

　　在全截面環(huán)氧樹脂涂刷完畢,安裝預(yù)應(yīng)力管道密封圈后,移動(dòng)待拼梁段,對位進(jìn)行拼接。張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束,使環(huán)氧樹脂在不小于0.30MPa的壓力下固化,擠壓后的膠縫寬度宜在0.5～1.0mm,不應(yīng)出現(xiàn)缺膠現(xiàn)象。擠出多余的環(huán)氧樹脂及時(shí)刮除,刮除過程中盡量減少對混凝土的污染,并用檢孔器清理預(yù)應(yīng)力孔道,排除可能進(jìn)入預(yù)應(yīng)力孔道的膠體,必要時(shí)0.5h再通孔1次,確?？椎赖臅惩?。

　　5.4 節(jié)段梁架設(shè)施工注意事項(xiàng)

　　節(jié)段梁吊裝、運(yùn)輸時(shí)應(yīng)特別注意保護(hù)梁端的剪力鍵,以免損傷;節(jié)段梁必須在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后方可挪移、搬運(yùn)。按設(shè)計(jì)要求,節(jié)段梁必須在預(yù)制場存放28d后方可進(jìn)行橋位吊裝,確保預(yù)制梁的施工安全。

　　節(jié)段梁的預(yù)制長度由實(shí)際施工誤差進(jìn)行調(diào)整,由于梁段高度較低,箱內(nèi)施工操作空間受限,所有預(yù)應(yīng)力筋的錨固均設(shè)在梁端。節(jié)段梁采用高位拼裝落梁的施工方法,要求保證節(jié)段拼裝的架橋機(jī)能夠保證在施工荷載作用下穩(wěn)定與安全。

　　5.5 梁段接縫處理

　　梁段施工接縫較多,箱梁各梁段之間的施工縫嚴(yán)格按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》[1](JTJ041-2000)的要求進(jìn)行處理。

　　(1)所有的接縫面必須潔凈,除去油污等雜質(zhì),混凝土表面應(yīng)盡量平整,疏松表面層及附著的水泥應(yīng)清除干凈,涂膠前表面要干燥或烘干。

　　(2)匹配面涂環(huán)氧樹脂加水泥做填料作為粘結(jié)劑,環(huán)氧樹脂要根據(jù)不同溫度做幾組配合比。膠層要均勻,厚度控制在0.5～1.0mm為宜,以保證有多余環(huán)氧樹脂從接縫中被擠出,并可利用膠層上下厚度不一調(diào)整拼裝時(shí)上翹和低頭現(xiàn)象。粘膠劑的保存、有效期、攪拌方法及時(shí)間均符合相關(guān)規(guī)定。環(huán)氧樹脂涂層施工時(shí),需要嚴(yán)格控制其濕度等相關(guān)指標(biāo),以確保箱梁能與外界的隔離。

　　(3)膠結(jié)強(qiáng)度應(yīng)不低于梁體混凝土強(qiáng)度,初步固化時(shí)間大于2h,完全固化時(shí)間為24h,確保涂膠、加壓等工序在固化前完成。膠接縫擠緊的預(yù)應(yīng)力(擠壓)0.20MPa,擠壓在3h以內(nèi)完成。(4)環(huán)氧樹脂接縫在環(huán)氧樹脂尚未凝固之前,要在接縫保持一個(gè)最小臨時(shí)壓應(yīng)力,不小于0.30MPa,通過臨時(shí)鋼束來施加。梁段架設(shè)時(shí)必須在接縫完全閉合后才能施加預(yù)應(yīng)力。

　　(5)涂膠人員在施工過程中應(yīng)有防護(hù)措施,并做好安全防護(hù)工作。

　　6 箱梁預(yù)應(yīng)力施工

　　本工程預(yù)應(yīng)力體系中的預(yù)應(yīng)力筋采用1×7-15.20-1860-GB/T5224-2003,錨固體系采用自錨式拉絲體系,錨具要符合《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和聯(lián)結(jié)器》[2](GB/T14370-2000)的技術(shù)要求,張拉體系采用YCWB型千斤頂。預(yù)應(yīng)力張拉將按預(yù)張拉、初張拉和終張拉3個(gè)階段進(jìn)行,當(dāng)設(shè)計(jì)有具體規(guī)定時(shí)則按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行;預(yù)應(yīng)力應(yīng)采用兩端同步張拉,并要符合設(shè)計(jì)張拉順序,預(yù)施力過程中應(yīng)保持兩端的伸長量基本一致;預(yù)應(yīng)力值以油壓表讀數(shù)為主,以預(yù)應(yīng)力筋伸長量值進(jìn)行校核。

　　6.1 預(yù)應(yīng)力束的安裝和保護(hù)

　　穿束前對孔道進(jìn)行檢查,孔道應(yīng)暢通,無水和其他雜物。預(yù)應(yīng)力束應(yīng)對號(hào)穿入孔道內(nèi),同一孔道穿束應(yīng)整束穿。預(yù)應(yīng)力束安裝在孔道后,孔道端部開口應(yīng)密封以防止?jié)駳膺M(jìn)入。

　　任何情況下,當(dāng)在安裝有預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造附近進(jìn)行電焊時(shí),對全部預(yù)應(yīng)力筋和金屬件均應(yīng)進(jìn)行保護(hù),防止濺上焊渣或造成其他損壞。

　　6.2 預(yù)應(yīng)力張拉

　　在張拉開始前,所有操作預(yù)應(yīng)力設(shè)備的人員,應(yīng)通過設(shè)備使用前的正式培訓(xùn),以便熟練張拉操作全過程,確保張拉操作的正確性。預(yù)應(yīng)力束張拉程序?yàn)?0→10%σk(初張拉,劃線)→20%σk→40%σk→80%σk→105%σk(持荷2min)→錨固。

　　張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)規(guī)定,張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,在張拉預(yù)應(yīng)力束過程中,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求放松部分梁段的吊桿,直至所有鋼束張拉完畢。

　　箱梁兩側(cè)腹板應(yīng)對稱張拉,其不平衡最大不超過一束。同束鋼絞線應(yīng)由兩端對稱同步張拉,千斤頂升、降壓速度相近。

　　預(yù)應(yīng)力束采用張拉力和伸長量雙控,并以張拉力控制為主,以伸長值校核。實(shí)際張拉伸長量與理論伸長量之差應(yīng)控制在6%范圍以內(nèi)。每端鋼絲回縮量應(yīng)控制在6mm以內(nèi)。

　　每束鋼絞線中單根鋼絞線內(nèi)的斷絲或滑絲不得超過1絲,每個(gè)斷面斷絲不超過該斷面鋼絲總數(shù)的1%。

　　6.3 箱梁孔道壓漿

　　本標(biāo)段工程的預(yù)應(yīng)力孔道均采用真空壓漿工藝。在一跨的所有預(yù)應(yīng)力束張拉完成后,孔道宜在2d內(nèi)進(jìn)行壓漿,壓漿材料為鐵道部鑒定的高性能無收縮防腐灌漿劑,壓漿前孔道內(nèi)應(yīng)清除雜物及積水,壓入孔道的水泥漿要飽滿密實(shí)。真空壓漿工藝的技術(shù)要求有:

　　(1)預(yù)應(yīng)力孔道及孔道兩端必須密封,可通過氣密試驗(yàn)確定密封程度。

　　(2)抽真空時(shí)孔道內(nèi)真空度(負(fù)值)控制在-0.06～-0.1MPa之間。

　　(3)孔道壓漿的壓力應(yīng)≤0.7MPa,漿體注滿孔道后,應(yīng)在0.50～0.60MPa壓力下持壓2min。

　　(4)孔道壓漿的水灰比≤0.35。

　　(5)水泥漿的漿體流動(dòng)度為30～50s。

　　(6)水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不應(yīng)超過40min。

　　(7)漿體的泌水性3h后應(yīng)小于2%,24h之內(nèi)泌水全部被漿體吸收。

　　(8)漿體初凝時(shí)間≥3h。

　　(9)漿體體積變化率<5%。

　　(10)漿體強(qiáng)度7d齡期強(qiáng)度>25MPa;28d齡期強(qiáng)度>60MPa。

　　(11)當(dāng)氣溫或構(gòu)件溫度低于5℃時(shí),不得進(jìn)行壓漿;水泥漿體溫度應(yīng)小于35℃。當(dāng)白天氣溫高于35℃時(shí),宜在夜間進(jìn)行。

　　7 結(jié)　語

　　廣州軌道交通地鐵四號(hào)線7標(biāo)段上部結(jié)構(gòu)的箱梁采用上行式架橋機(jī)進(jìn)行膠接拼裝、整孔架設(shè),有效地減少橋下河涌和軟弱地基對上部結(jié)構(gòu)箱梁的施工影響,保證箱梁的施工質(zhì)量。采用此法進(jìn)行節(jié)段梁架設(shè),在施工便道允許時(shí),采用橋上和橋下同時(shí)運(yùn)送梁,能加快施工進(jìn)度,最快能3d架設(shè)一孔梁。為今后同類橋梁工程的施工提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1] JTJ041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

　　[2] GB/T14370-2000,預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和聯(lián)結(jié)器[S].