斜拉桥超宽超大体积0#块施工技术

摘 要：北街水道桥是广中江高速公路跨越江门市北街水道的一座桥跨组合为（60+150+380+150+60）m的特大斜拉桥，为双塔中央双索面预应力混凝土箱梁斜拉桥，0#块长30m，顶板宽40.8m，底板宽21.6m，箱梁中心线处高度为4.0m。主梁为单箱五室结构，采用C55高性能混凝土。0#块采用支架现浇施工，分两次浇筑，水平分层，支架形式为钢管柱贝雷梁。实践表明：北街水道桥主梁0#块施工技术保证了现浇支架的安全可靠，混凝土配合比及混凝土的后期科学养护有效控制了混凝土裂缝的产生；整个施工过程安全高效。

关键词：斜拉桥 单箱五室 高性能混凝土 支架 临时锚固

1.工程概况

北街水道桥是广中江高速公路跨越江门市北街水道的一座特大斜拉桥，桥跨组合为（60+150+380+150+60）m，为双塔中央双索面预应力混凝土箱梁斜拉桥。

主梁为单箱五室结构，采用C55高性能混凝土。0#块长30m，顶板宽40.8m，底板宽21.6m，箱梁中心线处高度为4.0m。单个0#块混凝土方量1797.8m3。

2.总体施工流程

主梁0#块采用支架现浇施工，分两次浇筑，水平分层，第一次浇筑至顶板与腹板之间的倒角处，第二次完成剩余部分的浇筑。

施工步骤为：准备工作支架搭设及预压底模及侧模安装钢筋绑扎、预应力管道安装腹板模板安装浇筑第一层砼混凝土等强养生混凝土凿毛安装顶板模板安装面层钢筋及预埋件浇筑第二层砼预应力张拉、压浆拆模、卸架完成。

3.关键施工工艺

3. 1支架搭设施工

0#块支架采用钢管柱加贝雷梁的形式。该支架自下而上组成为：钢管柱、钢管横联、柱顶工字钢、贝雷梁、底模系统。

3.1.1钢管柱

支架共布置54根钢管柱，其中4根打入水中，其余50根支承在承台和塔座上，钢管直径选择φ820mm×8mm。钢管与承台、塔座通过预埋件连接，水中钢管桩采用60kW震动锤震打。位于承台上的钢管柱采用斜钢管柱；根据钢管支承位置及角度的不同，钢管柱长度20m～24m之间。

3.1.2钢管横联

横联采用φ426mm×6mm钢管，共设置两层，第一层布置在塔座面以上9.12m，第二层布置在第一层上方10m处，靠近索塔处钢管与索塔锚固，锚固点在索塔施工时预埋连接钢板。

3.1.3柱顶工字钢

在钢管柱顶端，横桥向布置8排三拼I45a工字钢，中间两排工字钢长度为15m，其它四排工字钢长度为38m。

3.1.4贝雷梁

贝雷梁纵桥向布置，架设在三拼I45a工字钢上，平面布置图见图1。

3.1.5支架预压

为检验0#块支架的安全性和实际变形量，通过预压消除支架非弹性变形，同时得出支架弹性变形的荷载-挠度曲线，并检验设计计算结果，调整预拱度。要求在支架搭设完成后进行预压。支架预压按荷载总重的050%80%110%持荷观测80%50%0进行加载及卸载。

3.1.6模板系统

底模分配梁采用I25a工字钢，在贝雷梁上按照75cm的间距布置，底模8cm组合钢模，顶板模板采用20mm厚胶合板+横肋10×12cm方木+纵肋10×12cm方木，外侧模采用大块钢模板，内侧模版和横隔梁模板采用18mm厚胶合板+纵肋10×12cm方木+横肋双拼槽钢组成。

3.2混凝土施工

0#块设计采用C55高性能混凝土。混凝土配合比选用低碱水泥、缓凝高效减水剂及级配良好的集料，配合比设计性能指标：水灰比不大于0.35，3d强度大于44MPa，塌落度为（200±20）mm。

0#块砼浇筑参与人员多，方量大，持续时间长，为了保证浇筑作业顺利进行，对砼的生产、运输、泵送、浇筑等各环节进行了精心的组织。混凝土运输至浇筑现场后，对混凝土的工作性能进行检测，保证泵送的混凝土均符合设计要求。

浇筑顺序为先横隔板、腹板底板面板，平面上从两边向中间，从悬臂端向塔端浇筑，总体原则为对称、均匀。第一次浇筑至顶板与腹板之间的倒角处，终凝后，在进行混凝土养护的同时，对结合面进行凿毛，安装顶板模板、顶面钢筋及预埋件等之后进行顶板的混凝土浇筑。

为保证砼质量，防止或减少砼表面开裂，浇筑完成的砼必须及时进行养护，养护由专人负责。第一次浇筑完成后，在箱室内蓄水养生，腹板、横隔板洒水养生。第二次浇筑完成后，顶板用土工布全覆盖养生，保证土工布在养生期内保持湿润状态。

3.3预应力施工

主梁0#块采用纵向、横向和竖向三向预应力结构。纵向预应力包含顶板束和底板束，横向预应力包含面板横向预应力和横隔板横向预应力。钢绞线标准强度1860MPa，控制张拉应力为1395MPa。张拉过程采用张拉控制力和引伸量双控。

预应力钢束的张拉顺序：纵向预应力横隔板横向预应力桥面板横向预应力竖向预应力。

预应力管道压浆应在预应力钢束张拉完成的24h内进行，张拉工艺采用真空辅助压浆工艺，浆体的拌制严格按照配合比拌制，拌制好的浆体稠度检查合格后可进行压浆施工。

4.临时固结工程

按设计要求和相关施工规范，且不使永久支座过早受力，在悬浇过程中，视为永久支座不受力，由临时固结结构承担悬浇荷载和不平衡倾覆弯矩。在0#块施工完成后，进行临时固结施工。临时固结由以下三项措施共同组成：（1）设置砼钢管支撑；（2）牛腿顶面设置临时支座；（3）塔梁临时固结。

4. 1砼钢管支撑

砼钢管设置在索塔前后侧各9.75m，承受不平衡荷载传递的压力。每侧设置5条φ82cm钢管，管内浇筑C30混凝土。砼钢管内设置2束15-11钢绞线，钢绞线上端锚固在主梁顶面，下端通过φ32钢筋传递张拉力至承台。

4.2牛腿顶面临时支座

牛腿顶临时支座设置在桥墩永久支座的前后侧，承受上部结构传递的压力。临时支座长3.8m，宽0.5m，采用C40混凝土。临时支座与0#段底板接触附近设20cm硫磺砂浆垫层，标号M40。硫磺砂浆垫层内设电热丝以便体系转换时熔化临时支撑，电热丝的布置应根据实验室事先取得的参数设置。见图2。

4.3塔梁临时固结

在主梁0#块顶面与塔柱相接处浇筑50―70cm厚混凝土，将塔柱与主梁连接成一体，以保证0#段横桥向稳定性。见图3。

5.结语

北街水道桥主梁0#块超宽超大，通过施工组织的精心策划，在整个施工过程中合理调配资源，工序衔接顺畅；实践表明：北街水道桥主梁0#块施工技术保证了现浇支架的安全可靠，混凝土配合比及混凝土的后期科学养护有效控制了混凝土裂缝的产生；整个施工过程安全高效。