摘要：宜春明月大橋工程采用V型墩與連續箱梁剛性連接形成V型墩剛構橋。該橋V墩斜腿構造復雜，且施工環境較差，對施工提出了較高的要求。本文結合宜春明月大橋實例，詳細闡述V墩剛構箱梁的施工工藝和注意事項。
　　關鍵詞：宜春明月大橋；V型墩；施工技術
　　
　　
　　一、工程簡介及背景
　　宜春市明月大橋工程項目起于袁山東路，上跨秀江東路(采用簡易互通)、袁河，終于規劃中的袁河東路交叉口，路線起訖樁號K0+000～K0+560，主線全長560m，橋寬29m，采用單箱六室截面形式。其中關鍵工程是主橋37.5+63+37.5m預應力混凝土V型剛構橋，V型墩結構由兩個斜腿和其頂部主梁組成倒三角剛架結構。V型墩斜腿為板式鋼筋混凝土結構，斜腿軸線與墩中心線交角45°，上下固結，斜腿長約為17.6m，橫向與固結處箱梁底同寬(24m)，斜腿厚1.5m，腿內設豎向預應力筋和勁性骨架。（單個V墩如下圖所示）
　　
　　V型墩剛構橋設計新穎，施工技術含量高，可借鑒的經驗很少，而且V墩的施工需配備大型起吊設備，搭設安全和高質量的支架體系，且模板與勁性骨架的制作和安裝工藝要求高，結構復雜，質量要求也高；V型墩位于通航河道內，而V墩又必須進行連續立體的施工，增加了施工難度。
　　二、V墩剛構橋施工方案、方法
　　因V墩位于既有河道內，我部采用筑島方案以及滿堂支架支撐現澆的方案進行V墩剛構施工。
　　完成14根樁基、承臺第一次（底部）、第二次澆注（上層周邊）后，剩余墩座處部分承臺（詳細說明見混凝土施工部分），其內部需要預埋V墩勁性骨架。
　　1、場地硬化及支架搭設
　　根據支架體系的承載力和要求進行場地硬化。其下基礎為砂夾卵石和25cm厚C25混凝土。砂夾卵石層需用重型壓路機強震重壓達密實穩定，壓實度K≥95%。混凝土頂面做成水平面，頂面高程比承臺低10cm。支架基礎周邊做好排水措施。
　　支架搭設：滿堂支架采用扣件式鋼管腳手架作為支撐體系，支架縱、橫向間距因所處部位不同而略有調整，其中墩梁固結處為實體混凝土，高度為3.9m，此處的支架間距為40×40cm。整個支撐體系縱、橫向設置剪刀撐，隔層設置水平剪刀撐。支架頂部設置頂托，其上搭設雙根橫向鋼管。橫向鋼管上按30cm間距鋪設10×10cm的方木。另外對于設置有鋼模橫肋處采用直接頂托支撐的方式支撐。支架縱斷面布置圖如下圖所示。
　　
　　
　　2、混凝土施工
　　(1)、V墩及承臺澆筑混凝土的分段
　　承臺部分分三段進行澆筑，亦可避免大體積混凝土引起的各種通病（如冷縫、溫度裂紋等）。V墩承臺第一層混凝土(C30)，高1.3m。V墩承臺第二層混凝土(C30)，高1.2m，僅澆注承臺周邊，留下鋼絞線和勁性骨架預埋的空間。剩余混凝土的澆筑步驟如下（見下面兩圖）：
　　
　　A、承臺第三層為承臺邊以內
　　1.2m高范圍內的承臺混凝土(C30)。
　　B、V墩第一次混凝土(C50)，澆注至V墩底部內弧線底。
　　C、V墩第二次混凝土(C50)澆注至其內部設置的N1鋼絞線張拉端，也即是V墩第一次張拉端。
　　D、V墩第三次澆注部分為自V墩張拉端至N3錨固端的混凝土(C50)。
　　E、V墩第四次澆注部分為剩余V墩混凝土(C50)和N3張拉端齒塊部分。
　　
　　F、箱梁第一次澆注為梁部(8#～9#～后澆帶)頂板以下的混凝土(C50)。
　　G、箱梁第二次澆注為梁部(8#～9#～后澆帶)頂板混凝土(C50)。
　　（2）混凝土澆筑前需增加的設備
　　澆注V墩混凝土時采用一臺天泵和七臺運輸混凝土的罐車，并使用現場的另一臺攪拌設備，以增加混凝土的供應速度，避免混凝土冷縫的發生。
　　（3）混凝土本身的要求及注意事項
　　A、V墩混凝土C50要求摻入高效凝減水劑，并要求是混凝土的初凝時間不得小于4小時。
　　B、混凝土應分層澆筑，分層厚度控制在30cm左右。混凝土的澆筑應連續進行，如因故必須間斷時，其間斷時間應小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間，混凝土澆筑的時間間歇時間不得超下表：
　　混凝土等級 氣溫不高于25℃ 氣溫高于25℃
　　≤30 210min 180min
　　＞30 180min 250min
　　當需要超過時，應按施工縫處理。施工縫處理后，須待處理層混凝土達到一定強度后才能繼續澆筑。當結構物為鋼筋混凝土時，需要達到的強度不得低于25MPa（一般不得小于18h）。
　　C、施工縫的位置在混凝土澆筑之前應鑿除處理層混凝土表面的水泥砂漿和松弱層,但用水沖洗鑿毛時,混凝土須達到0.5MP。在澆筑次層混凝土前，對垂直施工縫宜刷一層水泥凈漿，對水平縫宜鋪一層厚為10～20mm的1：2的水泥砂漿。當施工縫為斜面時要求澆筑或鑿成臺階狀。
　　3、勁性骨架的施工
　　(1)、單肢勁性骨架采用Φ194×12、Φ89×7、Φ121×8三種型號的Q235鋼管組拼而成，勁性骨架為鋼架結構，按設計圖委托專業工廠加工彎制成型，且必須確保其尺寸正確。
　　(2)、彎制完成后，運輸至施工現場。經由現場質檢人員檢查合格后再進行下一步工序。采用Φ89×7、Φ121×8兩種型號支管與主管（Φ194×12）相連接形成一個整體組件，每個整體組件對應一個箱室。這樣形成的組件相對平穩厚實，吊裝時重心易于穩定，也減少了吊裝工序的消耗時間。
　　(3)、將上述各組件吊裝至設計位置,在其底端和頂端均做好固定支撐，調整就位，然后按設計要求，將各組件用短支管連結，形成整體。在澆筑V墩第一次混凝土時,便全部焊接完成。
　　(4)、上述組件的吊裝定位：先將V墩的鋼管支架按方案搭設就位，吊裝V墩外模，調整就位。然后逐步將各組件吊裝至V墩內的設計位置的附近。然后根據勁性骨架設計的平立面位置，現場精確測量放樣，據此采用吊機吊裝、人工輔助撥移的辦法精確調整組件的空間位置。再采用N4b、N4c將V墩每支腿內的各組件連結成整體。之后將V墩兩支腿內的骨架采用112根Φ32臨時鋼筋拉桿（N5a～d）連接、精確調整，最后將骨架的底部焊接成整體。
　　4、φ32鋼筋拉桿施工
　　(1)、Φ32臨時鋼筋的設置目的是為了限制勁性骨架變形和位移，各根φ32鋼筋拉桿在現場采用閃光對焊連結。
　　(2)、與勁性骨架相接處制成彎鉤形式，中間部分與緊線器連接，采用緊線器調整勁性骨架。
　　(3)、施工時需要時常緊固緊線器。
　　5、鋼筋施工
　　(1)、V墩鋼筋主要分兩步完成，第一步完成N1鋼絞線張拉端以下，第二步完成其它部分。
　　(2)、縱向主筋在N1鋼絞線張拉端以上在現場采用單面焊進行連接，其它部分主筋采用閃光對焊連接。采用單面焊時，先使兩鋼筋搭接端部預先折向一側，使兩接合鋼筋軸線一致，焊縫的長度不得小于15d，接頭長度區段內接頭面積的最大百分率不得大于50%，焊接接頭長度區段內是指35d長度范圍內（即28mm的鋼筋為980mm）。
　　(3)、第二步施工底層主筋時，要求從外模與勁骨架間逐根穿入，施工困難。要求精心組織、加快速度、確保質量。
　　6、V墩模板
　　(1)、V墩模板分兩步完成，第一步完成V墩外側鋼模，第二步完成“V”字線型內部部分和頂部。
　　(2)、V墩模板全部采用鋼模，由專業模板生產商制作（模板在廠家己試拼好并對每塊模板進行了編號）。模板制作之前，經與廠方的多次溝通和調整最終同時確定支架和模板的方案，達到鋼模的分塊與支架間距相匹配、鋼模的肋托與支架相匹配這一目標。模板橫向寬度均為1m，隨著施工進度而不斷架設。
　　(3)、采用16t的吊機吊裝，人工配合安裝鋼模。鋼模內拉外撐加固，“V”字線型內部和頂部的鋼模支架采用扣件式鋼管腳手架支撐，以保證模板整體穩定，并可以對V墩頂部的鋼模進行支撐，模板隨著施工高度的上升不斷搭設以滿足施工要求。模板按自下而上的順序進行安裝。
　　(4)、模板吊裝上去后，要及時安裝好U型卡、L型插銷和G8.8螺栓，連桿安裝好后，將螺栓緊固。然后再進行測量放樣，調節滿堂支架上的調節桿以達到鋼模準確就位。斜腿定型鋼底模的腳邊直接受力在承臺頂部。
　　7、V墩預應力施工
　　(1)、按設計要求，混凝土強度達到設計的95%時方可進行張拉，張拉程序為：0→初應力→σcon持荷2min→錨固。張拉采用張拉應力和伸長量雙控，以張拉應力控制為主，以鋼束伸長量為輔，鋼束實際伸長量應扣除鋼束非彈性變形影響，實測伸長量與設計計算理論伸長量誤差應在±6%的范圍以內，若超出此范圍，須分析原因，采取措施方可繼續張拉。張拉完畢卸下工具錨及千斤頂后，要檢查是否有斷絲，同一張拉截面鋼絲斷絲率不大于1%，且不允許整根鋼絞線拉斷。
　　(2)、V墩中的各鋼束均為單端張拉，采用塑料波紋管。
　　(3)、定位筋采用12mm的螺紋鋼，布置方法為：直線段間距為100cm，曲線段間距為50cm。
　　(4)、張拉順序為兩個斜腿同時由中間束向兩側對稱張拉。
　　(5)、預應力筋若和V墩內勁性骨架或普通鋼筋相交時，可適當調整預應力筋橫向間距，但要保證每束預應力筋的平順。
　　(6)、若長預應力筋在固定端處相互干擾時，可在固定端做適當平彎以便交叉錨固。
　　三、各施工步驟要點
　　1、承臺及V墩第一次澆注
　　(1)、穿插波紋管及鋼絞線：鋼絞線應有出廠合格證，并分批進行試驗和驗收，鋼絞線下料時要根據孔道長度加張拉和錨固長度，然后進行編束，鋼絞線下料時要用沙輪鋸切割，切忌用電焊機燒斷，穿束時核對長度，對號穿入孔道。在勁性骨架固定好之后將波紋管及鋼絞線先穿插在骨架里面，借用勁性骨架進行定位。
　　(2)、安裝側面及頂面鋼筋：跟據設計及規范要求安裝好側面及頂面鋼筋，為了讓波紋管更精確的定位，將鋼筋和勁性骨架焊成一個整體并在鋼筋和模板之間墊好保護層墊塊。為保證模板和骨架位置準確再次對整個V型墩模板及骨架進行測量定位。
　　(3)、波紋管及鋼絞線精確定位：預應力筋與勁性骨架或普通鋼筋位置有沖突時，在不減少鋼筋根數的前提下適當調整鋼筋橫向間距。預應力管道準確定位（偏差不得大于1cm），并用定位網鋼筋固定牢固，定位網鋼筋最大間距不大于1m，并同骨架焊牢，預應力束彎曲段定位網鋼筋間距適當加密，為50cm。預應力管道在接頭處不得有毛刺、卷邊、折角等現象，接頭處封嚴，不漏漿，澆筑混凝土時應防止管道變形和阻塞，預應力管道必須與錨墊板垂直。
　　(4)、安裝頂模：在底模和勁性骨架檢查無誤后安裝第一次張拉段的頂模，借用勁性骨架和纜風繩來定位、加固，并在頂模上V字內搭設水平支撐。
　　(5)、完成上述工作后，澆注承臺剩余部分混凝土。澆注過程中按照設計要求，需更改配合比，V墩混凝土中需摻加一定量的粉煤灰。第一次混凝土澆注至V墩內底部弧線處。
　　2、V墩第二次混凝土澆注
　　(1)、第二次混凝土澆注至首次張拉位置。澆筑混凝土時左右兩肢斜腿混凝土對稱、分層、同時澆筑，分層厚度為30cm，同一V墩的兩肢斜腿混凝土澆筑進度在任何時候基本相等，以防偏載。每次澆筑混凝土時，制作足夠的試塊，與V墩同條件養生，其中一部分用于測定V墩實際強度，為張拉提供依據。
　　(2)、鋼束張拉完成后，孔道應及時壓漿，采取真空壓漿工藝，保證壓漿密實，壓漿砂漿標號為40號，容許外摻一定量的膨脹劑或鋁粉，以減少水泥漿收縮。
　　3、V墩第三、四次澆筑（第二次張拉段施工）
　　V墩第一次張拉完成后，剩余V墩部分分兩次澆注。即V墩的第三、四次澆注。V墩第三次澆注部分為自V墩張拉端至N3錨固端的混凝土(C50)。此處須注意澆注混凝土的頂高度，以免鋼束位置與設計不符。
　　4、8#至9#（10#至11#）箱梁底板和腹板
　　施工此處時相應支架模板已搭設完成，V墩內支架也已搭設至頂部，吊裝墩頂1＃箱梁段底模。按照設計要求，進行120％箱梁荷載預壓，并進行沉降觀測。預壓必須保證連續48小時以上無明顯沉降，且支架的彈性變形在5mm以內，否則要求進一步加固。自本次澆注之前開始，每次澆注、預應力張拉前后都要進行變形（高程）觀測。
　　施工中要注意避免鐵件等尖銳物與波紋管的接觸，保護好管道。混凝土施工前仔細檢查管道，在施工時注意盡量避免振搗棒觸及波紋管，對混凝土深處的如腹板波紋管、鋸齒板處波紋管要精心施工，仔細保護，要絕對保證這些部位的波紋管不出現問題。
　　混凝土澆筑的順序是先澆筑斜腿頂部箱梁底板，再往兩頭對稱澆筑。
　　5、8#至9#（10#至11#）箱梁頂板
　　剛構箱梁底板、腹板施工完之后再按同樣的施工順序完成頂板的施工。
　　6、箱梁混凝土澆筑完之后的施工工序
　　頂板混凝土強度達到規范要求后，由進人孔進去拆除內模及支撐，由人孔運出。
　　由專業張拉隊伍張拉預應力鋼束。預應力施加時嚴格按照施工操作規程分段對號，對稱穿插張拉箱梁鋼束。
　　預應力鋼束張拉完畢后，嚴禁撞擊錨頭。多余的鋼絞線應用切割砂輪機割，切割后剩下的長度≥3cm。
　　鋼束張拉完成后，我部對箱梁的預應力孔道采取真空壓漿方案，以保證壓漿的質量。壓漿采用硅酸鹽水泥配制的水泥漿，由試驗室進行配制，出具配合比。
　　四、結束語
　　至此，單個V墩及其剛構箱梁施工完成。宜春明月大橋工程共有2個V墩剛構，模板及支架需要進行倒用，能否在較短的工期內完成主橋的施工關鍵在于V墩剛構橋的施工技術和方法。實踐證明本橋的施工方法是安全且行之有效的。工后V墩剛構橋線型平順、受力良好、內實外美，并在整個施工過程中杜絕了安全質量事故。