大跨度預(yù)應(yīng)力箱梁掛藍(lán)懸澆施工質(zhì)量控制

葛海東

合肥工業(yè)大學(xué)-合肥工大建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，安徽合肥 230009

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，河道通航能力要求日益提高，大跨度橋梁隨之應(yīng)運而生。由于該種橋梁身處河道，滿堂支架基本無法使用，所以混凝土掛藍(lán)懸澆施工工藝越來越得到廣泛的使用。

1 110m主跨及懸澆段箱梁工程概況

阜陽市泉河大橋主橋系采取三跨（77m+110m+77m）V型墩斜腹板變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，飛跨泉河的110m主跨單箱單室箱梁采用掛籃懸臂澆筑施工，共13節(jié)段，主跨兩V型墩為9#、10#墩。箱梁橫斷面為大懸臂斜腹板單箱單室形式，頂板設(shè)由內(nèi)向外1.5%單向橫坡。主橋預(yù)應(yīng)力體系為縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 施工掛籃設(shè)計、拼裝

根據(jù)設(shè)計要求，首次澆筑混凝土前掛藍(lán)應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓和加載試驗，結(jié)合工程實際情況，本橋選用三角掛籃，三角掛籃的優(yōu)點是承載力大、自重輕、穩(wěn)定性好、加工簡單、施工便捷易控制、前吊帶短易調(diào)整變形量等優(yōu)點。三角掛籃主要由主桁架系統(tǒng)、行走及錨固系統(tǒng)、吊帶系統(tǒng)、底平臺系統(tǒng)和模板系統(tǒng)5大部分組成。掛藍(lán)設(shè)計需經(jīng)力學(xué)計算符合安全要求。

2.2 掛籃預(yù)壓

1）掛籃在1#段灌注位置拼裝并檢查合格后，進(jìn)行加載預(yù)壓以驗證系統(tǒng)承載力和各構(gòu)件強度、剛度和穩(wěn)定性。掛籃是鋼桁架結(jié)構(gòu)，主桁采用栓接，前后支點和梁體采用螺桿臨時錨固，吊帶與橫、縱梁的連接也是栓接。通過預(yù)壓消除節(jié)點空隙及其非彈性變形。同時通過預(yù)壓和卸載，掌握灌注混凝土工況時的吊帶彈性變形量，作為立模標(biāo)高調(diào)整的依據(jù)。

2）預(yù)壓荷載量計算

節(jié)段最大重量為8#段1 110kN，最輕為4#段868kN，1#段為988kN，接近平均值。加載考慮施工荷載和其它因素，采用1.1倍超載加壓，即最大荷載量分別為1 221kN（8#段），1 087kN（1#段），955kN（4#段）。

3）預(yù)壓、卸載程序控制

采用分段加載卸載程序，對每階段加載均測量變形值和構(gòu)件安全性，程序為：

其中在加載300kN、600kN階段應(yīng)停止20min以上，觀察構(gòu)件變化和變形量測定，最后5min高程變化值應(yīng)小于1mm;加載955kN、1 087kN、1 221kN階段應(yīng)保持30min 以上，觀察構(gòu)件變化和變形量測定，最后5min高程變化值應(yīng)小于1mm，則可認(rèn)為穩(wěn)定。再進(jìn)行卸載，在卸載各階段也應(yīng)觀察高程變化值。

4）高程變形點設(shè)置和觀測

變形觀測點共設(shè)置8個：后錨點橫梁左右側(cè)、前支點左右側(cè)、前上橫梁左右側(cè)、前下橫梁左右側(cè)。變形觀測時間為加載前，各階段及卸載后，變形觀測資料文整后，與監(jiān)控單位溝通，作為調(diào)整立模標(biāo)高的依據(jù)。

2.3 掛籃定位

掛籃后端縱梁采用梁體翼板設(shè)預(yù)留孔洞，每側(cè)穿入Φ32精軋螺紋鋼，采用一定的預(yù)拉力錨固。前端直接承壓在梁頂軌頂上。側(cè)模滑道前端吊掛于前橫梁，后端通過托輥結(jié)構(gòu)吊掛于梁翼板之下。

3 模板系統(tǒng)拼裝

由于本橋箱梁為斜腹板，尺寸變化大,底面形狀為梯形，縱向長度2.4m～4.0m，梯形斜邊斜率由大變小，采用縱向兩塊定尺模板加中間調(diào)整模板構(gòu)成。

4 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道加工和安裝

4.1 鋼筋加工安裝

待底模安裝完預(yù)壓后，對底板標(biāo)高進(jìn)行仔細(xì)調(diào)整（考慮支架彈性變形量及預(yù)留拱度），經(jīng)檢查合格后，對底模進(jìn)行清掃，綁扎梁底部、橫隔板及腹板鋼筋，鋼筋綁扎要與波紋管、鋼絞線安裝相結(jié)合，立好內(nèi)模后，綁扎頂板及翼板鋼筋。

當(dāng)普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)留孔洞沖突時，應(yīng)遵照以下原則處理：預(yù)應(yīng)力橫向束和豎向束避讓縱向束；普通鋼筋避讓預(yù)應(yīng)力鋼束；構(gòu)造筋避讓主筋；適當(dāng)移動構(gòu)造鋼筋或預(yù)留孔洞位置；大面積割斷或移動普通鋼筋，須征得設(shè)計單位認(rèn)可。

4.2 預(yù)應(yīng)力管道安裝

腹板預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管，其余均采用金屬波紋管，金屬波紋管的接頭處采用大一個直徑級別長200mm的波紋管并用塑料膠帶綁扎，以防漏漿或卷口。在波紋管的最高點用內(nèi)徑大于20mm的鋼管設(shè)置排氣孔，以確保壓漿水泥從最高點冒出，確保壓漿的密實。錨墊板安放時保持板面與孔道保持垂直，壓漿嘴向上，波紋管穿入錨墊板內(nèi)部，且從錨墊板口部以海綿封堵孔道端口，外包裹膠帶，避免漏漿堵孔。為保證錨墊板定位準(zhǔn)確，錨墊板用螺絲精確定位在端模上。

5 混凝土施工

混凝土澆筑時先澆筑底板混凝土至倒角位置，然后分層澆筑腹板混凝土，最后澆筑頂板混凝土。因為頂板懸臂較長，為避免由于模板支架彈性變形而產(chǎn)生混凝土裂縫，頂板采取由翼板端頭外向內(nèi)的澆筑順序；底板、腹板由懸臂端向內(nèi)側(cè)的澆筑順序。避免掛籃彈性變形引起的橫向裂縫?；炷翝仓r采用插入式震動棒進(jìn)行震搗，在錨固端處用3cm的插入式震動棒進(jìn)行震搗，到面層時輔助用平板振動器配合。

箱梁混凝土澆筑嚴(yán)格遵照對稱、平衡的原則進(jìn)行，澆筑混凝土嚴(yán)格控制梁段超方，任何梁段實際澆筑的混凝土重量不超過該梁段理論重量的2.5%；同時注意梁頂面混凝土標(biāo)高控制，保證梁頂板混凝土不平整度不大于5mm，底板的上做厚度控制點，嚴(yán)格控制厚度。懸臂施工過程中控制兩端的最大不平衡重不得大于待澆筑梁段底板自重的一半，同時注意控制模板的變形和誤差。

6 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿

6.1 預(yù)應(yīng)力束的張拉

施工前先根據(jù)理論E值計算伸長量，對設(shè)計提供的伸長量復(fù)核。復(fù)核無誤后，在張拉施工前，應(yīng)實測鋼絞線的彈性模量E’，修正伸長量做為施工控制的標(biāo)準(zhǔn)。張拉程序：

各節(jié)段混凝土澆筑完成達(dá)到90%設(shè)計強度后，對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉，張拉時安排專人觀察記錄，察看張拉時錨墊板后端梁斷面變化情況，檢查是否有裂縫出現(xiàn)?？v向橫向豎向三向預(yù)應(yīng)束，在移掛籃前全部完成張拉。對豎向預(yù)應(yīng)力筋，由于預(yù)應(yīng)力筋較短,延伸量較小，錨具的回縮量引起的預(yù)應(yīng)力損失較大，因此本橋施工擬采用二次張拉工藝、第二次為等拉力100%檢查張拉，兩次張拉分別采用不同油漆標(biāo)識。張拉順序為：先縱向、后橫向，最后豎向，左右對稱進(jìn)行。

6.2 孔道的壓漿

鋼絞線張拉完畢后，在24h內(nèi)封錨，進(jìn)行壓漿，水泥漿稠度控制在14s～18s之間，水泥漿最大泌水率不超過3%，拌和后3小時泌水率控制在2%，24小時后水全部被漿吸收。水泥漿拌制后經(jīng)常攪動，并在45min內(nèi)壓完。壓漿的順序先下后上。

7 掛籃移位

施工完一個節(jié)段，養(yǎng)護(hù)強度達(dá)90%，張拉各向預(yù)應(yīng)力束，之后，掛籃縱向前移一個節(jié)段距離。

8 箱梁的撓度觀測

撓度觀測是控制成橋線形最主要的依據(jù)，主橋箱梁在施工過程中在每個節(jié)段布置3個觀測點，這樣不僅可以測量箱梁的撓度，同時觀察箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，在施工過程中，對每一個截面進(jìn)行立模、混凝土澆筑前后、預(yù)應(yīng)力筋張拉前后標(biāo)高觀測，以便觀測各點撓度及箱梁曲線變化歷程，保證箱梁懸臂端的合攏精度及橋面線形。

9 結(jié)論

為保證大跨度箱梁預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)掛藍(lán)懸澆施工質(zhì)量符合要求，在質(zhì)量控制、安全管理方面還應(yīng)注意以下問題：

1）質(zhì)量控制注意事項

（1）懸澆施工采用對稱、平衡的原則，澆筑混凝土應(yīng)控制梁段超方不得超過2.5%，T構(gòu)兩端不平衡重不得超過待澆段底板自重的一半?；炷翝仓较驊?yīng)從懸臂端部向根部進(jìn)行，避免豎向裂縫的產(chǎn)生；

（2）懸臂澆筑線形控制，兩懸臂端相對豎向標(biāo)高差不得超過20mm，軸線偏差不大于10mm；

（3）澆筑混凝土?xí)r，為防止模板變形，必需確保混凝土的澆筑高度均衡上升。在澆筑的過程中，對掛籃進(jìn)行沉降觀測和位移觀測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即進(jìn)行分析并采取相應(yīng)的解決措施，確保箱梁的施工質(zhì)量；

（4）連續(xù)剛構(gòu)0#支架和掛籃的強度、剛度及穩(wěn)定性按實際承受荷載進(jìn)行加載試驗和預(yù)壓；

2）施工安全注意事項

（1）混凝土達(dá)到設(shè)計要求的強度拆模；

（2）掛籃上橋前對各部位嚴(yán)格檢查，以確保施工安全；掛籃移動前，要對吊帶、軌道錨固等進(jìn)行全面檢查，遇大風(fēng)時停止掛籃移動，確保掛籃的行走安全；

（3）T構(gòu)兩端懸臂灌注混凝土作到加載基本平衡；

（4）已灌梁頂和掛籃四周設(shè)欄桿并掛安全網(wǎng)，且安全網(wǎng)網(wǎng)繩不破損，并生根牢固、繃緊、圈牢、拼接嚴(yán)密；

（5）吊機工作時，設(shè)專人指揮吊機，吊機開始提升和下降指揮人員均要鳴哨；

（6）掛籃全密封，防止橋上物品落入河中；

（7）施工安全管理制度化，“定人、定崗、定責(zé)”。

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[2]徐君蘭.大跨度橋梁施工控制[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]JTJ 041—2000 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[4]JTG D60—2004 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].

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