1、水電站尾水大橋連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)瀘定水電站尾水大橋連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)胡傳安黎文海 趙華榮（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司曲靖分公司，云南曲靖655000）摘 要:瀘定水電站尾水大橋?qū)儆?18公路改線組成部分，橫跨發(fā)電廠房尾水 渠,上部為連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)。為滿足上、下游接線需要，尾水大橋?yàn)閺澫?梁,縱坡達(dá)4%。因轉(zhuǎn)彎半徑小,縱坡大，橋墩較高，橋墩最大高度達(dá)34.5m,底板 地質(zhì)條件較差，與廠房施工干擾較大,施工難度較大。經(jīng)過分析論證,最終采 用滿堂支架方案，順利完成了施工任務(wù),對(duì)類似工程具有較好的借鑒參考價(jià) 值。關(guān)鍵詞:尾水大橋 連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁滿堂支架1工程概況跨尾水渠大橋?yàn)镚318

2、公路瀘定水電站發(fā)電廠房段的改線工程。橋梁的 布孔受橋下尾水渠邊墻布置、尾水渠和廠房基礎(chǔ)開挖及場(chǎng)內(nèi)道路布置等因 素控制，設(shè)計(jì)為6-40m預(yù)應(yīng)力連續(xù)彎箱梁，全長(zhǎng)246.10m。橋軸線為路中線,布置在緩-圓-緩型的平面曲線上。橋面按路面超高設(shè)置橫坡，橋墩按法線方 向布置。箱梁為單箱單室寬翼緣截面，翼緣板寬1.725m,端部厚18cm,根部 增至50cm。箱室底寬538.4cm,腹板為斜腹板，腹板厚度均為50cm,頂板厚 25cm,底板厚25 cm,梁體為250cm等高度箱梁。箱梁位于半徑為255m的平 曲線上，為增加箱梁的整體抗扭能力，在支座處設(shè)有橫隔梁，在每跨跨中設(shè)有 一道橫隔板。橋墩采用設(shè)倒角的

3、矩形實(shí)體墩，1#、2#、3#、5#橋墩基礎(chǔ)為帶 承臺(tái)的樁基,4#橋墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為與尾水渠墻體結(jié)合在一起。橋臺(tái)設(shè)計(jì)為雙柱 式輕型橋臺(tái)，樁基礎(chǔ)。箱梁采用C50混凝土澆筑,橋面鋪裝采用C40合成纖維混凝土,橋墩、 橋臺(tái)蓋梁采用C40混凝土，橋墩承臺(tái)及擴(kuò)大基礎(chǔ)采用C35混凝土，樁基均采 用C35水下混凝土。預(yù)應(yīng)力束由719根15.2鋼絞線組成。預(yù)應(yīng)力管道采 用預(yù)埋塑料波紋管。2施工難點(diǎn)分析上部結(jié)構(gòu)為連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁，為滿足接線需要，平面轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑僅 255m,縱坡達(dá)4%,因特殊的線形，方案決策難度較大。橋墩較高,最大高度達(dá)34.5m,無論是采用支架方案還是貝雷架方案， 均有較大的難度。尾水渠底板覆蓋層

4、深厚，以漂卵石覆蓋層為主，局部為粉土地層，受滲 水影響，地基軟化，地基承載力較差。第一跨、第四六跨基礎(chǔ)與尾水渠結(jié)構(gòu)干擾，或位于尾水渠開挖覆蓋 層邊坡之上，如采用支架方案,基礎(chǔ)處理難度較大。施工干擾大，尾水大橋與廠房基坑施工及壓力鋼管運(yùn)輸，均存在較的 干擾。3箱梁方案選擇移動(dòng)模架方案。移動(dòng)模架方案具有施工快速，安全，與基坑施工干 擾小等優(yōu)勢(shì)。但由于本箱梁平面轉(zhuǎn)彎，且轉(zhuǎn)彎半徑較小，縱坡大，經(jīng)與眾多移動(dòng) 模架專業(yè)廠家咨詢，參照移動(dòng)模架施工工法，一般采用移動(dòng)模架的橋梁平面轉(zhuǎn) 彎半徑須大于400m,因本工程線形特殊，移動(dòng)模架的穩(wěn)定問題突出，幾乎無法 采用移動(dòng)模架澆筑，即使采用特制移動(dòng)模架澆筑，因須量身定

5、制，后續(xù)無法與 其它工程周轉(zhuǎn)使用，施工成本極高，是極為不經(jīng)濟(jì)的。貝雷架方案。貝雷架方案簡(jiǎn)便，一般在須保證底部通行的工程上使 用。本箱梁?jiǎn)慰缍冗_(dá)40m，跨中必須設(shè)置鋼管支墩,鋼管支墩高度大，截面小，長(zhǎng)細(xì) 比小，自身穩(wěn)定問題突出，加之地基承載力較差,存在較大的安全隱患。滿堂支架方案。滿堂支架是最常規(guī)的方案，具有機(jī)動(dòng)靈活、安全可 靠等優(yōu)點(diǎn)，有快插體系支架與普通滿堂支架兩種形式，快插體系支架鋼管材質(zhì)有 保證,軸心抗壓性能優(yōu)良，但缺點(diǎn)是整體穩(wěn)定性較差，如基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降, 產(chǎn)生整體失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)較大。經(jīng)上述分析對(duì)比，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件，最終決定 采用普通滿堂支架方案。4滿堂支架方案面臨的問題與對(duì)策地基承載

6、力問題。滿堂支架對(duì)地基承載力要求較高，尾水渠底板覆蓋 層無法滿足承載力要求。對(duì)局部地基承載力較低部位，采用石渣進(jìn)行換填，采 用振動(dòng)碾分層碾壓密實(shí),經(jīng)承載力檢驗(yàn)合格后,澆筑墊層混凝土，墊層混凝土 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，厚度按2060cm控制，局部增設(shè)鋼筋網(wǎng),提高基礎(chǔ)的整文檔僅供參考體性。對(duì)于支架基礎(chǔ)部位出露的滲水，采用引排措施,避免浸泡軟化地基。上、下游斜坡基礎(chǔ)問題。滿堂支架立桿基礎(chǔ)必須水平，且承載力須滿 足要求，如立桿直接布置在斜坡覆蓋層基礎(chǔ)上，無法滿足整體穩(wěn)定要求。統(tǒng)籌 安排尾水渠施工進(jìn)度，對(duì)于第一跨、第四跨、第五跨斜坡基礎(chǔ)，在搭設(shè)相應(yīng)部 位支架前，將相應(yīng)的擋墻混凝土澆筑至一定高程，并及時(shí)對(duì)墻

7、背進(jìn)行回填，回 填形成水平基礎(chǔ)，再對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行硬化處理。對(duì)于第六跨斜坡基礎(chǔ)，在支架基礎(chǔ) 水平投影范圍內(nèi)，順坡面自下而上澆筑混凝土臺(tái)階，形成臺(tái)階式基礎(chǔ)。(3 )施工干擾問題。尾水大橋施工與壓力鋼管運(yùn)輸、廠房基坑施工及機(jī) 電安裝交叉作業(yè)，通道干擾問題突出。統(tǒng)籌安排尾水渠底板與箱梁施工進(jìn)度， 在第三跨箱梁施工期間，滿堂支架將下基坑道路封堵，暫停尾水渠底板施工； 在施工第六跨腳手架前，完成壓力鋼管運(yùn)輸，施工第六跨時(shí)，在第五跨設(shè)置 4.5m門洞,確保機(jī)電安裝通道暢通。材質(zhì)問題。根據(jù)國(guó)內(nèi)鋼管供應(yīng)市場(chǎng)實(shí)際情況，基本無符合國(guó)標(biāo)的產(chǎn)品, 實(shí)際壁厚遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。在滿堂支架的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，按照實(shí)際的鋼管壁厚 進(jìn)行設(shè)計(jì)

8、計(jì)算，按照理論計(jì)算厚度選擇鋼管供應(yīng)商，以計(jì)算厚度作為材質(zhì)標(biāo) 準(zhǔn)。5滿堂支架設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制5.1滿堂支架結(jié)構(gòu)參數(shù)按照最高一跨腳手架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，箱梁支撐腳手架選用外徑48mm、壁 厚3.0mm鋼管,材質(zhì)為Q235,步距1.2m，立桿間、排距均為0.6m，長(zhǎng)寬方向均 設(shè)置剪刀撐,寬度方向剪刀撐按每4跨設(shè)置一道，內(nèi)外側(cè)立面設(shè)置連續(xù)剪刀撐, 剪刀撐與地面夾角按50控制。為降低風(fēng)荷載，僅上部通道兩側(cè)掛安全網(wǎng)。 支架搭設(shè)寬度為箱梁水平投影寬度加兩側(cè)走道寬度。支架立桿基礎(chǔ)設(shè)置鋼墊文檔僅供參考 板，以分散立桿基礎(chǔ)應(yīng)力。立桿采用對(duì)接接長(zhǎng)，剪刀撐采用搭接接長(zhǎng)。立桿及 水平桿接頭避免在同一截面上。遇橋墩時(shí)，利用支架

9、附墩,增加整體性。5.2滿堂支架質(zhì)量控制要點(diǎn)材質(zhì)。用于支架的鋼管、扣件必須有出廠材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告，并經(jīng)進(jìn)場(chǎng)抽 檢合格，方可投入使用。地基承載力。地基承載力檢驗(yàn)合格，標(biāo)準(zhǔn)值不小于200kpa，并經(jīng)監(jiān)理 工程師驗(yàn)收簽證。嚴(yán)格控制立桿間距、排距，以及步距，偏差不大于10%。立桿垂直度是確保支架達(dá)到設(shè)計(jì)受力工況的關(guān)鍵，立桿垂直度按 0.5%控制?？奂o固程度?？奂捎门ちΠ馐殖闄z，合格標(biāo)準(zhǔn)為緊固力不小于 35kn*m，抽檢合格率不低于85%。5.3滿堂支架預(yù)壓為消除承重架、模板的非彈性變形和地基的壓縮沉降影響，測(cè)量承重架 彈性變形的實(shí)際數(shù)值，作為箱梁立模預(yù)拱度設(shè)置的參考；同時(shí),檢驗(yàn)承重架的 受力穩(wěn)定情況，

10、確保承重架安全，按照規(guī)范要求對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。采用堆載砂袋預(yù)壓。為保證預(yù)壓荷載的合理分布，模擬混凝土澆筑順序 進(jìn)行加載，第一步加載底板鋼筋混凝土重量，第二步加載腹板鋼筋混凝土重量, 第三步加載翼緣板及頂板鋼筋混凝土重量。考慮到混凝土振搗產(chǎn)生的動(dòng)荷 載、小型機(jī)具荷載及風(fēng)荷載，預(yù)壓荷載按總荷載的1.2倍考慮。砂袋采用裝 載機(jī)配合人工裝礦袋，50t汽車吊、塔機(jī)吊運(yùn)。在預(yù)壓過程中，加載、卸載前 后對(duì)底模、腹板模板進(jìn)行觀測(cè)，計(jì)算非彈性變形及彈性變形量。根據(jù)第一跨 預(yù)壓實(shí)測(cè)成果，50%的測(cè)點(diǎn)非彈性變形大于10mm，局部達(dá)22mm。根據(jù)預(yù)壓過程文檔僅供參考中的巡視檢查，因?qū)A(chǔ)進(jìn)行了特殊處理，基礎(chǔ)沉降變形的因

11、素較小。考慮到 張拉后，跨中起拱約12cm,跨中按5cm設(shè)置預(yù)拱度，全跨按拋物線分配。后 因工期緊張，經(jīng)參建各方協(xié)商，自第二跨起取消系統(tǒng)預(yù)壓，僅對(duì)第四跨基礎(chǔ)條 件較差部位進(jìn)行局部預(yù)壓，預(yù)拱度按7cm設(shè)置。6連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)方案6.1澆筑分段、分層方案為利于支架穩(wěn)定，分兩層澆筑，第一層澆筑底板及腹板，第二層澆筑頂板 及翼緣板,分縫位置避免倒角等應(yīng)力集中部位。按照設(shè)計(jì)要求，在零彎矩附近 設(shè)置施工縫，第一跨長(zhǎng)47m，第二五跨40m，第六跨33m。6.2模板及支撐加固方式采用竹膠板模板,堵頭采用木模。底板鋪設(shè)縱橫向雙層枋木，橫向枋木截 面為15X15cm，間距60cm，縱向枋木截面為5X10cm，間距20cm，枋木表面鋪 竹膠板模板，底模利用頂托調(diào)節(jié)。腹板外側(cè)模采用增加斜鋼管支撐，并與支架 連接支撐，內(nèi)、外模均采用枋木作背枋，縱向鋼管做圍令，對(duì)拉加固。反倒角 部位以及進(jìn)人孔底板等部位，設(shè)置排氣孔、振搗孔。頂板采用在底板上搭設(shè) 腳手架支撐，支撐方式同底模。6.3材料垂直運(yùn)輸