淺談道岔預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)控制要點(diǎn)

摘 要：隨著高速鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，因箱梁穩(wěn)定性高、利于現(xiàn)場澆筑、線條流暢和梁體美觀等優(yōu)點(diǎn)，在高鐵橋梁建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。該文通過工程實(shí)例簡要介紹了現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁主要施工技術(shù)、質(zhì)量控制重點(diǎn)及道岔梁現(xiàn)澆梁支架結(jié)構(gòu)計(jì)算，旨在提高現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁 支架 模板 混凝土預(yù)應(yīng)力

中圖分類號：U2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0123-02

現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁因其具有可塑性強(qiáng)、受力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、外形美觀施工方便等優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于高鐵橋梁建設(shè)中。下面就績黃高速特大橋工程為例，對現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的施工工藝作簡要介紹。

1 工程概況

績黃高速特大橋橋梁下部構(gòu)造為鉆孔樁基礎(chǔ)、鋼筋混凝土圓端形實(shí)體墩、空心墩、矩形橋臺等。上部構(gòu)造為簡支梁+異形簡支梁+道岔梁+變截面連續(xù)箱梁+簡支梁。7×32 m道岔連續(xù)箱梁位于績黃高速特大橋56#～63#之間。梁體為單箱雙室斜腹板等高度箱梁，頂板、底板、腹板在支點(diǎn)附近局部向內(nèi)側(cè)加厚，箱梁采用縱向預(yù)應(yīng)力體系，此連續(xù)箱梁采用支架現(xiàn)澆施工。

2 施工控制要點(diǎn)

2.1 地基處理、支架搭設(shè)與預(yù)壓、永久支座安裝

首先進(jìn)行支墩基礎(chǔ)處理和鋼管樁施工。根據(jù)施工的地形情況、支架的支撐高度和資金的投入綜合考慮后選擇現(xiàn)澆箱梁支架類型。對于地形平坦、支撐高度不高（15 m以下）的現(xiàn)澆箱梁施工宜選用滿堂支架或貝雷架施工。本工程支架立柱采用Φ630 mm、Φ820 mm鋼管，立于基礎(chǔ)上。其中每個(gè)承基礎(chǔ)上鋼管立柱設(shè)單排，鋼管橫橋向共4根，鋼管立柱地腳落于預(yù)埋在基礎(chǔ)的鋼板上，施工基礎(chǔ)時(shí)將鋼板位置固定；鋼管立柱頂面為特制落模砂箱。砂箱頂部橫橋向均并排布設(shè)2根I63工字鋼作為橫梁。橫梁上縱向架設(shè)貝雷梁，按中心位置對稱布置，將橫橋向貝雷片采用連接系橫橋向通長連接成整體受力結(jié)構(gòu)。貝雷梁鋪設(shè)完畢后，于頂部橫橋向滿鋪設(shè)I25的工字鋼，經(jīng)調(diào)整標(biāo)高后鋪設(shè)10 cm方木，方木上設(shè)置2 cm厚優(yōu)質(zhì)竹膠板作底模。

為驗(yàn)證支架符合設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行支架預(yù)壓，本支架采用鋼材結(jié)合砂袋預(yù)壓。首先計(jì)算梁體混凝土的重量，進(jìn)行荷載計(jì)算。根據(jù)施工過程荷載增加規(guī)律分為四級施加，即60%、80%、100%、120%。持荷24 h后開始卸載，逐級卸載，逐級觀測，同時(shí)進(jìn)行沉降觀測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。永久支座安裝前，各項(xiàng)指標(biāo)檢查合格后利用墩旁塔吊起吊支座就位。支座清潔完成后將其上下連接板固定，對于縱向活動支座還要按照安裝時(shí)的氣溫與設(shè)計(jì)合龍溫度差對支座上板預(yù)留偏移量，支座安裝好后通過灌漿槽將砂漿灌入，支座上下板采用連接鐵件連接固定。

2.2 底模調(diào)整、側(cè)模及翼模安裝

支架預(yù)壓完成后，進(jìn)行底模調(diào)整，底模采用橋梁專用優(yōu)質(zhì)竹膠板，根據(jù)測量定位將竹膠板用鐵釘固定在橫向分配梁上。預(yù)壓完成后，根據(jù)測量沉降數(shù)據(jù)并結(jié)合設(shè)計(jì)對線形的要求，調(diào)整好模板的預(yù)拱度。側(cè)模及翼模使用人工配合吊車安裝到位，并連接側(cè)模絲桿，調(diào)節(jié)底口螺栓和側(cè)模絲桿使模板安裝到位。模板拼縫處均貼軟塑雙面膠，待模板拼接后鏟除多余軟塑雙面膠，保證拼縫嚴(yán)密、不漏漿，模板拼縫處有錯臺的用砂輪磨光機(jī)打磨。

2.3 鋼筋綁扎、內(nèi)模安裝

模板安裝完成，將底板沖洗干凈后方可進(jìn)行鋼筋綁扎施工。進(jìn)場鋼筋須經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能使用，鋼筋接頭除圖紙規(guī)定外，采用搭接電弧焊時(shí)，兩鋼筋搭接端部應(yīng)預(yù)先折向一側(cè)，使兩接合鋼筋軸線一致；接頭雙面焊縫的長度不應(yīng)小于5 d，單面焊縫的長度不應(yīng)小于10 d（d為鋼筋直徑）。鋼筋綁扎前，先由測量班定位放線，檢查底模的偏位和梁底高程，經(jīng)檢查符合要求，將底模板清理干凈，刷長效脫模劑，然后先綁扎底板和腹板鋼筋，底板鋼筋須加固牢靠，底板鋼筋若遇預(yù)應(yīng)力鋼絞線可適當(dāng)移動鋼筋位置，鋼筋綁扎時(shí)注意預(yù)留底板泄水孔。鋼筋及預(yù)應(yīng)力安裝完成并經(jīng)檢查無誤后開始安裝內(nèi)模。內(nèi)模安裝前采用PVC管預(yù)留底板通氣孔，并作為內(nèi)模的支架支撐點(diǎn)，內(nèi)模采用帶內(nèi)支架的拼裝式竹膠板，首先在地面上把內(nèi)模分段拼裝成整體，其次在用吊車安裝就位，最后內(nèi)模固定檢查無誤后，綁扎頂板鋼筋，頂板鋼筋綁扎完成后，最后檢查模型的中線、標(biāo)高和結(jié)構(gòu)尺寸無誤后，開始澆筑混凝土。

2.4 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力張拉

連續(xù)梁砼灌注澆筑順序?yàn)椤跋鹊装?、再腹板、最后頂板，由兩端向中間”。梁頂板混凝土澆注完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，灑水后在混凝土面覆蓋彩條布，避免收縮開裂。待梁體混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。其工藝流程為：施工準(zhǔn)備→設(shè)置張拉平臺→穿鋼絞線束→清理錨墊板及波紋管內(nèi)雜物→安裝工具錨、千斤頂、工作錨→張拉、記錄測量數(shù)據(jù)→回油、張拉結(jié)束→檢查斷絲、滑絲情況。

2.5 管道壓漿、封端，模板、支架拆除

張拉完畢后，應(yīng)在48 h內(nèi)進(jìn)行管道壓漿，壓漿時(shí)及壓漿后3D內(nèi)，梁體及環(huán)境溫度不得低于5 ℃，壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實(shí)，同一管道壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。澆筑梁體封端砼之前，應(yīng)先將承壓板表面的黏漿和錨環(huán)外面上部的灰漿鏟除干凈，同時(shí)檢查無漏壓的管道后，才允許澆筑封端混凝土，為保證封端混凝土接縫處接合良好，應(yīng)將原混凝土表面鑿毛，并焊鋼筋網(wǎng)片，封端砼應(yīng)采用無收縮混凝土進(jìn)行封堵，封端砼在相鄰兩孔梁預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后，再灌注。梁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%后，先松開內(nèi)模支撐，松開內(nèi)模，后拆除端模，待初張拉后，即可將內(nèi)模及支撐拆除。梁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，先進(jìn)行初張拉，待初張拉完成后方可拆除模板系統(tǒng)。拆模順序?yàn)橄炔鹜鈧?cè)模，后拆底模。模板拆完后即可拆除貝雷梁，之后拆除臨時(shí)墩頂橫向分配梁及砂箱和立柱。

3 跨績黃高速7×32 m道岔梁現(xiàn)澆梁支架結(jié)構(gòu)計(jì)算

3.1 相關(guān)荷載及結(jié)構(gòu)計(jì)算

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土自重按26.25 kN/m3計(jì)；下橫梁模板荷載按橫梁底面0.0.2 kN/m3控制；混凝土澆筑及振搗荷載按4 kN/m3計(jì)；施工機(jī)具及人員荷載2 kN/m3計(jì)算；工作狀態(tài)下的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載取為 m/s；按預(yù)壓重量的要求，對混凝土梁結(jié)構(gòu)自重考慮1.2的系數(shù)。另外，分別對56#～57#墩、57#～58#墩、58#～60#墩、60#～63#墩進(jìn)行計(jì)算，支架受力、穩(wěn)定性均滿足要求，以60#～63#墩計(jì)算為例：計(jì)算模型的邊界條件為在底部支座處固結(jié)，計(jì)算軟件采用有限元分析軟件MIDAS2010。分別計(jì)算貝雷梁上下弦桿、雷梁豎桿、貝雷梁斜桿的內(nèi)力最大值，計(jì)算得到貝雷梁各構(gòu)件最大內(nèi)力出均在容許范圍內(nèi)；橫梁最大應(yīng)力為132.5 MPa；主梁最大位移UZ=7 mm；最大墩頂反力：F1=1418 kN、F2=1917 kN、F3=1917 kN、F4=1418 kN。支架受力滿足要求。單排鋼管樁所受最不利豎向荷載及風(fēng)荷載計(jì)算如下：單根鋼管樁最大軸力 kN，對受力最不利立柱進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算：鋼管樁采用φ820×10mm鋼管，計(jì)算長度 m，，，，， MPa，穩(wěn)定性滿足要求。

3.2 砂筒受力計(jì)算

筒內(nèi)砂子承壓容許應(yīng)力： Mpa， Mpa，滿足規(guī)范要求。

3.3 條形基礎(chǔ)計(jì)算

（2）配筋計(jì)算

鋼管柱截面轉(zhuǎn)化為矩形截面，邊長，基礎(chǔ)高度h=1600 mm，=1550 mm，，基礎(chǔ)臺階寬高比=1<2.5，底板基礎(chǔ)短邊的截面彎距設(shè)計(jì)值為：

kN，

受力筋面積 mm2，基礎(chǔ)短邊按配筋，16φ16，mm2 mm2，底板基礎(chǔ)長邊的截面彎距計(jì)算同上得出基礎(chǔ)配筋滿足要求。

4 結(jié)語

由于采取了以上工藝措施，此工程預(yù)應(yīng)力箱梁外觀、內(nèi)在質(zhì)量得到有效保證，也為類似橋梁的施工提供了有力借鑒。連續(xù)箱梁作為超靜定結(jié)構(gòu)，其受力特點(diǎn)與簡支梁不同，在施工過程中，應(yīng)采用正確的施工方法，提高連續(xù)箱梁的質(zhì)量，降低施工成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一。

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