淺談大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工技術(shù)及控制

摘要：預(yù)應(yīng)力技術(shù)因其在減輕橋梁工程自重和提升橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上有極明顯的效果而被廣泛應(yīng)用于橋梁建筑工程方面。同時(shí)，大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁自身施工技術(shù)要求十分復(fù)雜，在進(jìn)行橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工中，必須進(jìn)行準(zhǔn)確的施工控制來(lái)確保這項(xiàng)復(fù)雜技術(shù)的工程質(zhì)量，才能更好的保證橋梁施工的質(zhì)量和施工安全。文章結(jié)合實(shí)例，對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工技術(shù)及控制進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；橋梁；混凝土；施工控制

1.工程概況

某大橋主橋（第二聯(lián)）為三孔V型墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，其跨徑布置為50m+80m+50m=180m，上部結(jié)構(gòu)采用變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，中間采用V型墩墩梁固結(jié)，邊墩為柱式墩加蓋梁，邊墩墩頂采用盆式支座支撐，橋?qū)?4m。主梁采用單箱雙室截面變高箱梁，箱梁V墩斜腿頂部梁高3.5m，V墩頂部箱梁跨中梁高2.5m，主跨跨中梁高2.0m，梁高沿跨徑方向按二次拋物線變化。頂板寬24m，底板寬16m，懸臂長(zhǎng)度4m。橋梁跨度較大，對(duì)變形要求較高，對(duì)裂縫的控制較為嚴(yán)格，主梁采用全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件形式。

2.掛籃施工技術(shù)

主橋連續(xù)剛構(gòu)箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，各單“T”箱梁除墩頂塊件（0號(hào)塊）外，分為7對(duì)梁段，即5×4m+2×4.5m進(jìn)行對(duì)稱懸臂澆筑，中孔合攏段長(zhǎng)2m，邊孔現(xiàn)澆段長(zhǎng)8.94m。掛籃自重按950KN考慮，中孔合攏段吊架重量控制在250KN。圖1即為梁體分段示意圖1。

主梁合攏順序?yàn)橄冗吙绾蠑n，再中跨合攏。邊孔現(xiàn)澆梁段利用現(xiàn)有的技術(shù)采用滿堂支架施工，邊孔及中孔合攏段采用掛籃施工不能夠有效的保證施工質(zhì)量，故在此處采用吊架施工方式進(jìn)行施工，此方式能夠有效的保證工程質(zhì)量。合攏段施工采用預(yù)埋勁性骨架支承，兩端懸臂采取壓重措施，在澆筑混凝土的同時(shí)同步卸除壓重重量，待混凝土實(shí)際立方強(qiáng)度達(dá)到85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)張拉合攏段鋼束，完成合攏形成連續(xù)剛構(gòu)體系。

主橋下部基礎(chǔ)施工采用水上臨時(shí)施工平臺(tái)結(jié)合鋼護(hù)筒施工樁基礎(chǔ)，套箱圍堰施工承臺(tái)；0號(hào)塊件及V型墩（V形墩三角形區(qū)域，即0號(hào)塊）利用承臺(tái)和臨時(shí)施工平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)支架現(xiàn)澆施工。

2.1 掛籃相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

本工程中最大的設(shè)計(jì)梁重163.5t，設(shè)計(jì)掛籃重量為95t，依據(jù)技術(shù)指標(biāo)，最大變形控制在20mm 之內(nèi)。在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，自錨固的安全系數(shù)應(yīng)大于2.0。根據(jù)工程的具體情況，選擇合適的掛籃承重主桁，本工程采用的是輕型三角結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。掛籃的主要材料為Q235鋼材以及貝雷梁等。在掛籃前移的過(guò)程中，利用箱梁的豎向預(yù)應(yīng)力來(lái)平衡因?yàn)閮A覆而導(dǎo)致的力矩，掛籃中部取消平衡重需要在頂板內(nèi)預(yù)留的錨固孔中錨固相應(yīng)的加強(qiáng)主桁。掛籃系統(tǒng)采用L32精軋螺紋鋼為其吊升系統(tǒng)用鋼，目的為了使得錨固使用方便，減少相關(guān)工作時(shí)間。40Cr與L32 精軋螺紋鋼在后錨桿中采用，本次工程中使用的模板有多種，即整體模板、組合鋼模板、木模板。

2.2 掛籃系統(tǒng)

掛籃施工是由一系列相關(guān)系統(tǒng)組合施工而完成的作業(yè)，其中包括主承重系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、內(nèi)外模板系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走等系統(tǒng)。

2.3 掛籃拼裝、預(yù)壓

目前掛籃系統(tǒng)都是在工地上進(jìn)行拼裝，在工地上拼裝前，應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的拼裝試驗(yàn)，對(duì)于有問(wèn)題的，應(yīng)及時(shí)修正。在掛籃安裝時(shí)，應(yīng)按照正確的施工順序進(jìn)行，安裝完成后再進(jìn)行抽檢，再次確保拼裝掛籃的質(zhì)量。

在完成掛籃系統(tǒng)的拼裝后，就對(duì)構(gòu)件的結(jié)合情況及構(gòu)件的尺寸是否滿足要求進(jìn)行檢驗(yàn)，需要進(jìn)行預(yù)壓，并考慮掛籃受力變形情況，也為施工創(chuàng)造合適的條件，掛籃預(yù)壓后再吊裝。

2.4 掛籃的行走

掛籃行走是進(jìn)行掛籃施工中重要的一步，在完成前一梁體節(jié)段澆注以及預(yù)應(yīng)力張拉以后，需要進(jìn)行掛籃的行走前移。具體步驟：行走前準(zhǔn)備工作→主桁架前移→底籃前移。

3.懸臂現(xiàn)澆混凝土

懸臂現(xiàn)澆混凝土是由：掛籃及模板前移、安裝鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道、安裝模板、澆注混凝土等內(nèi)容組成。

3.1 掛籃及模板前移

在本工程中，掛籃的移動(dòng)方式是掛籃桁架、底模、側(cè)模同步進(jìn)行，在掛籃及模板前移的過(guò)程中，為了使掛籃順利前移，以及確保移動(dòng)過(guò)程中不出現(xiàn)過(guò)大的變形，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，應(yīng)對(duì)軌道進(jìn)行必要的處理，通常是在軌道上涂抹黃油，來(lái)增加軌道的潤(rùn)滑性。由于軌道的移動(dòng)是為掛籃移動(dòng)做準(zhǔn)備，因此一定要先將軌道錨固，再進(jìn)行掛籃錨固，在此過(guò)程中，若出現(xiàn)掛籃的抗傾覆能力不足，將會(huì)對(duì)工程安全事故有直接的影響，因此需要在每側(cè)進(jìn)行錨固。錨固側(cè)模以后，應(yīng)在后錨梁上面安裝相應(yīng)數(shù)量的手拉葫蘆，通過(guò)手拉葫蘆牽動(dòng)桁架移動(dòng)。

3.2 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的安裝

鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的安裝是施工過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)，其安裝質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)結(jié)構(gòu)最終的穩(wěn)定性有著直接的影響。鋼筋連接時(shí)嚴(yán)禁使用焊接，通過(guò)螺栓連接是最好的方法，可以有效地確保模板的完整。預(yù)應(yīng)力管道安裝，一定要準(zhǔn)確定位管道的位置，所以應(yīng)在安裝時(shí)使用定位鋼筋來(lái)實(shí)施預(yù)應(yīng)力管道安裝，定位筋的間距一定要符合要求。在曲線等部分應(yīng)進(jìn)行定位筋的加密。在本工程中，混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)大于30mm，控制厚度采用同等級(jí)標(biāo)號(hào)的混凝土墊塊，墊塊的質(zhì)量將直接影響到保護(hù)層的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)墊塊質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。在綁扎鋼筋階段，要嚴(yán)格控制綁扎鋼絲，防止其深入保護(hù)層中，此措施能有效防止鋼筋腐蝕。此外，應(yīng)力集中的問(wèn)題是安裝鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道中比較難控制的，例如預(yù)留孔的位置很容易產(chǎn)生因應(yīng)力集中而導(dǎo)致的裂縫，因此應(yīng)在該處放置環(huán)狀鋼筋，來(lái)保證構(gòu)件的工程質(zhì)量。

3.3 安裝模板

安裝模板是指模板的移動(dòng)安裝，其主要內(nèi)容是指：調(diào)整模板的標(biāo)高及模板的平面位置。安裝模板的步驟有：底、腹板鋼筋綁扎，綁扎頂板鋼筋，安裝端模，安裝內(nèi)模板。因?yàn)榛炷恋淖灾剌^大，若側(cè)模的抗壓能力較弱，很可能導(dǎo)致進(jìn)行混凝土澆注的時(shí)候，模板變形影響工程質(zhì)量，因此需要采取相應(yīng)的增強(qiáng)側(cè)模抗壓能力的措施，例如設(shè)置相應(yīng)的拉桿。本工程采用準(zhǔn)16拉桿，橫豎間距都為800mm。

3.4 澆注混凝土

掛籃施工的最后步驟是混凝土澆注，本工程的橋梁采用C50 泵送混凝土，對(duì)混凝土的塌落度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制。并且根據(jù)試驗(yàn)選擇適當(dāng)?shù)奶砑觿?，最終得到符合要求的早強(qiáng)緩凝型混凝土?；炷劣蓴嚢枵竟?yīng)，混凝土澆注的順序依次是底板、腹板、頂板。

4.主跨連續(xù)梁施工質(zhì)量控制

4.1 掛籃行走就位控制

掛籃行走就位控制是掛籃施工質(zhì)量控制中的重要環(huán)節(jié)，通常控制方法是在箱梁的頂面設(shè)置相應(yīng)的輔線，用經(jīng)緯儀或者全站儀嚴(yán)格控制軌道軸線。在完成掛籃的安裝后，應(yīng)對(duì)標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，確?；@底標(biāo)高誤差控制在5mm 之內(nèi)。

4.2 箱梁節(jié)段的控制

箱梁節(jié)段的控制主要是進(jìn)行箱梁節(jié)段的長(zhǎng)度控制，在箱梁基礎(chǔ)上設(shè)置控制點(diǎn)進(jìn)行控制，用全站儀和鋼尺量距兩種方法進(jìn)行距離的測(cè)量，誤差控制在5mm 之內(nèi)。

4.3 箱梁線性控制

箱梁線形控制是箱梁結(jié)構(gòu)耐久性指標(biāo)中的重要內(nèi)容。主要包括撓度控制、中線控制、斷面尺寸控制。由于需要控制較多的內(nèi)容，內(nèi)外業(yè)工作都相對(duì)復(fù)雜，所以應(yīng)通過(guò)專業(yè)人員來(lái)完成此項(xiàng)工作，在分析數(shù)據(jù)之后，再調(diào)整需要控制的數(shù)據(jù)，以此來(lái)保證梁體的線型。

5.結(jié)語(yǔ)

橋梁施工控制是現(xiàn)代橋梁施工建設(shè)的必然趨勢(shì)，是一項(xiàng)協(xié)調(diào)性、時(shí)間性、技術(shù)性要求都很強(qiáng)的工作，其貫穿于整個(gè)施工過(guò)程。為了確保橋梁建設(shè)安全與質(zhì)量，應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)施工中遇到的問(wèn)題，不斷為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工技術(shù)及控制措施進(jìn)行完善，保障橋梁質(zhì)量和建設(shè)過(guò)程中的人員安全，并且能夠在后期橋梁保養(yǎng)過(guò)程中省下精力財(cái)力。

參考文獻(xiàn)

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