簡述預應力混凝土橋梁懸臂澆筑的施工

熊祖發(fā)

【摘要】本文介紹了懸臂澆筑預應力混凝土連續(xù)梁橋的主要特點，探討了預應力混凝土橋梁懸臂澆筑施工技術質量控制。

【關鍵詞】預應力混凝土；橋梁；懸臂澆筑；施工技術

近幾年以來，被大量修建的大跨度預應力混凝土以及T型剛構、連續(xù)鋼構橋、連續(xù)梁大多都采取對稱懸臂澆筑的方法來進行施工。這種方法能夠在不影響橋下行車或者通航的情況下進行施工，此外還充分利用了預應力混凝土能夠承受高強度的負彎矩能力的優(yōu)點，促進提升工程橋梁的跨越能力。

1懸臂澆筑預應力混凝土連續(xù)梁橋的主要特點

1.1預應力混凝土連續(xù)梁橋的結構受力狀態(tài)有利于懸臂施工，即懸臂施工時的受力與成橋后的結構受力較為接近。施工時的預應力筋張拉既是施工時的臨時需要，又是成橋后的結構受力筋。

1.2作為無支架施工，有利于通航河流建橋、有利于深山峽谷之間建橋、有利于城市立交建橋，不妨礙橋下凈空，不影響橋下交通。

1.3有利于節(jié)省施工費用，降低工程造價。因為掛藍結構簡單，成本低廉，逐段澆筑混凝土無需大型吊裝設備。

1.4有利于變高度箱梁施工。由于采用分段施工，便于梁體設計成變高度梁，可使預應力混凝土連續(xù)梁橋的結構布置呈千姿百態(tài)，能設計出各種輕巧、飄逸、美觀的橋梁。

2.預應力混凝土橋梁懸臂澆筑施工技術

2.1掛籃拼裝及預壓

掛籃安裝標高要嚴格按設計標高進行安裝，從0#段梁端向中間安裝軌道，利用連接器接長精軋螺紋鋼筋，將軌道錨固，量測軌道中心距無誤后，用螺母把軌道鎖定，用螺栓在軌道接縫處將軌道連接成整體；掛籃主構架分片吊裝，先吊裝遠離塔吊位置的一片，放至前后支座上，旋緊連結螺栓，采用腳手架臨時支撐，按同樣方法吊裝另一片主構架；將主構架后端通過精軋螺紋鋼和扁擔梁錨固在軌道上，調整位置，安裝連接系；吊裝前上橫梁前，先在主構梁前端放置作業(yè)平臺，在前上橫梁上的上、下墊梁及兩根鋼吊帶一起組裝好后，整體起吊安裝，待底模架拼裝完成后安裝千斤頂；在0#梁段底板預留孔內，安裝后吊帶、千斤頂和上墊梁，后吊帶從底板穿出與底模架連接；拆除0#梁段底部部分支架，將底模架后端插入0#段箱梁底部，前端與前吊帶連接；掛籃外側模首先用于0#梁段施工，在上述拼裝程序之前，將外模走行梁先放至外模豎框架上，0#段頂板上預留孔，先將后吊架安放好，后端插入后吊架上；內模架首先使用在0#節(jié)段，待1#節(jié)段需要使用內模架時，吊裝內模架走行梁穿入0#節(jié)段，臨時固定在橫隔板預埋件上，同時利用橫隔板梁體變化處預留孔安裝好后吊桿，待內模脫模后，利用倒鏈前移至1#節(jié)段；掛籃彈性及非彈性變形值，加上設計立模標高值，為1#段的立模標高，底模的標高通過前上橫梁上的千斤頂調整。

掛籃組拼完成后，為有效消除掛籃安裝后的塑性變形，實測掛籃本身在加載狀態(tài)下的彈性變形，需對組拼后的掛籃進行加載預壓。可采用鋼筋、鋼絞線、砂袋仿照掛籃受力模式布載，進行四級加載，并及時測量每級加載后的支架彈、塑性變形值，預壓測點布置在后支座、前支座、上橫梁、下橫梁、后橫梁等處。

2.2撓度控制

撓度控制是懸臂澆筑橋梁混凝土施工控制的關鍵，影響撓度的因素有掛籃變形、預應力損失、混凝土彈性模量、測量誤差、混凝土徐變等等，其中掛籃變形至關重要。工程實踐證明，與掛籃變形相比，其它影響因素對撓度控制的影響遠不及掛籃變形更具有實際意義。鑒于此，懸臂澆筑施工過程中一定要注意擰緊掛籃系統(tǒng)的螺栓，拉緊吊帶，這樣施工支模時計入的預拋高過程中的掛籃變形才能更準確，從而確保合攏段對位準確并保證工程質量。

2.3預應力張拉與壓漿

張拉前應對千斤頂油表進行標定，通過萬能機或傳感器，標定出相應的千斤頂油表讀數。由于萬能機和油泵之間不可能完全同步，瞬時讀數也常出現誤差，可用最小二乘法建立相關方程，并應注意標定狀態(tài)與工作狀態(tài)一致，張拉以應力控制為主，并按規(guī)范要求測量張拉伸長值，輔以伸長值校核。安裝張拉設備時應保證錨墊板，錨具和千斤頂三心重合，張拉時要控制進油和回油速度，緩慢平衡，在張拉過程中，應認真測量預應力筋伸長，并做好記錄。第一梁段張拉完畢即進行孔道壓漿，壓漿時應按設計要求的配合比配制灰漿，以保證能順利入孔道。

2.4掛籃前移

壓漿后待水泥漿強度達到20Mpa后即可移動掛籃。安裝軌道；將底模平臺后橫梁用兩臺5t手拉葫蘆懸于外模走行梁上；拆除底模平臺后吊帶；同時安裝前吊帶、外模走行梁前吊繩和懸吊滾輪，使底模平臺和外側模在自重作用下脫模；拆除掛籃后錨；軌道前端安裝手拉葫蘆，牽引主構架前移，并帶動底模平臺和外側模一同前移。

注意事項：1）T構兩端的掛籃應同時移動；2）拆除后錨前要認真檢查反扣輪各部聯(lián)結是否可靠，發(fā)現問題及時解決；3）掛籃移動前要調整底模平臺和外側模水平，仔細檢查掛籃各部分聯(lián)結情況，檢查掛籃上的安全網，鋼筋頭或其字繩索有無與箱梁鉤掛的情況，發(fā)現問題及時處理；4）掛籃移動要統(tǒng)一指揮，兩臺手拉葫蘆盡量同步，并防止脈沖式行走；（5）掛籃移動過程要用兩臺手拉葫蘆拉住掛籃的節(jié)點，防止溜車事故發(fā)生。

2.5邊跨的施工

邊跨不對稱的現澆梁段采用在已澆懸臂段和過渡墩上架設吊籃進行施工。其現澆梁段利用掛籃施工，施工方法同主跨。邊跨施工等混凝土強度達到設計要求后，分批張拉預應力筋，然后壓漿封錨。

2.6合攏程序

測量合攏口中線及標高，必要時采取措施校正以滿足施工規(guī)范要求做跨中合攏準備，立模安裝合攏段勁性骨架在箱梁頂，底板頂面設體外組合鋼桿支撐在兩懸臂端面之間設置千斤頂，對兩側T構主動施頂，增大懸臂端面間距（是否施頂及頂力大小應根據砼長期收縮徐變和合攏時環(huán)境溫度確定），頂梁的同時應監(jiān)測墩的位移，在達到一定的變形量后停止頂梁，然后鎖定合攏口，拆除千斤頂，頂力轉至撐桿。張拉N18，N22，每束張拉力為設計值的40%。在一天溫度最低時段灌注13號合攏段砼。為縮短砼及張拉鋼束的時間間隔，采用早強砼。在灌注合攏段砼的過程中，在兩邊跨掛籃旁邊逐漸加壓重塊（加至6t）以平衡中跨的灌注，待砼強度及彈模達到90%設計值并不小于5天齡期后張拉N18，N22至設計值，拆除合攏段勁性骨架張拉合攏段豎向預應力鋼筋。

合攏段施工是連續(xù)剛構施工的關鍵。為確保合攏段的施工質量擬采取以下措施：1）選擇在一天中溫度最低的時間段內灌注混凝土。2）灌注混凝土前在合攏段相鄰梁上設置剛性支撐并先期部分張拉N18，N22束鋼絞線將合攏段鎖定，防止由于溫度變化引起的梁體伸縮而壓壞或拉裂新澆混凝土。支撐的設置和預應力張拉噸位根據當時的溫度經計算確定。3）為防止出現由于新澆混凝土自身收縮而引起的裂紋，在混凝土中加入微膨脹劑。

2.7連續(xù)梁體系轉換

按照設計要求，先中跨合攏，然后兩邊跨合攏。在施工至最后一個節(jié)段9#塊完成后，安裝中跨合攏段吊架，施加頂力，安裝勁性骨架，利用鋼束鎖定。邊澆注中跨合攏砼，邊在兩邊跨掛籃位置逐漸壓重。中跨合攏完成后，在兩邊跨現澆直線段節(jié)塊。澆注順序從兩邊墩位置向跨中對稱進行，最后對稱澆注10、10a節(jié)段。從而完成三跨連續(xù)梁的內力調整和體系轉換。體系轉換完成后即可進行橋面施工。

3.結束語

隨著懸臂施工方法的應用，連續(xù)梁在預應力混凝土結構中有了飛速的發(fā)展。無論是城市橋梁、高速公路橋、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨越寬闊河流的大橋，預應力混凝土梁較多的發(fā)揮了它的優(yōu)勢，它是廣泛使用的一種橋型。