大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工技術(shù)要點(diǎn)

宋賀

（中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司，福建福州350000）

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工技術(shù)要點(diǎn)

宋賀

（中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司，福建福州350000）

以實(shí)際工程為例，從大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工參數(shù)選擇、底座張拉、混凝土澆注、合龍段施工等方面，探討大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工技術(shù)要點(diǎn)。

大跨度；預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁；施工技術(shù)

0 前言

橋梁工程施工中，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土施工是非常重要的一項(xiàng)施工內(nèi)容。隨著機(jī)械設(shè)備、結(jié)構(gòu)分析、施工工藝的不斷升級(jí)，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)已經(jīng)有了較高的建設(shè)水平。但因大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，施工過程中存在很多難點(diǎn)，如果采用的施工技術(shù)不合理，會(huì)直接影響工程的質(zhì)量，增加橋梁施工過程中的安全隱患。

1 工程概況

某大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程主墩和箱梁為T形結(jié)構(gòu)。橋梁采用掛籃懸臂澆注的方法分段開展。橋梁主跨跨徑為81+ 146+80 m，箱梁結(jié)構(gòu)采用3向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。單幅箱梁地面寬度5.74 m，主梁橋面寬度24.3 m，頂板寬度0.27 m，頂面寬度11.65 m，跨中處腹板厚度0.42 m，橋梁根部設(shè)計(jì)厚度0.71 m，主橋墩高度20.67 m，承臺(tái)厚度4.1 m，橫橋向?qū)挾?.63 m。主引橋墩的過橋墩為實(shí)體墩，橋墩設(shè)計(jì)厚度3.5 m，承臺(tái)厚度3 m并配置了4根直徑2 m的鉆孔樁。

2 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 加強(qiáng)對(duì)模板質(zhì)量的控制

橋梁建設(shè)項(xiàng)目中，模板質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁整體建筑質(zhì)量。在整個(gè)橋梁項(xiàng)目施工過程中，要嚴(yán)格把控模板施工技術(shù)，控制模板施工質(zhì)量，保障模板的穩(wěn)定性、強(qiáng)度均符合設(shè)計(jì)需求[1]。同時(shí)，要對(duì)模板開展分塊分析處理，保證模板結(jié)構(gòu)科學(xué)、合理，符合規(guī)范要求；保持模板表面的整潔性，采用最佳鋼模板來充當(dāng)箱梁的外模板，杜絕施工中存在安全隱患，進(jìn)而保障模板施工質(zhì)量。

2.2 底座張拉預(yù)制施工

在進(jìn)行底座張拉預(yù)制施工時(shí)，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求開展施工作業(yè)，確保底座的穩(wěn)定性，最大限度地降低橋梁沉降高度[2]。施工過程中，施工技術(shù)人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)需求進(jìn)行底座安裝，認(rèn)真完成預(yù)制底座的排水施工，防止橋梁施工中出現(xiàn)排水不到位現(xiàn)象，以免橋梁地基下降問題的發(fā)生，嚴(yán)格把控底座張拉預(yù)制施工質(zhì)量。

2.3 控制箱梁吊裝質(zhì)量

為保障橋梁工程質(zhì)量，施工過程中要嚴(yán)格控制箱梁吊裝施工質(zhì)量。首先，認(rèn)真完成吊裝標(biāo)注工作，詳細(xì)核實(shí)永久支座和臨時(shí)支座的精確位置。同時(shí)，要清除混凝土表面的軟土層結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格把控支座施工技術(shù)要點(diǎn)，確保支座施工質(zhì)量符合工程技術(shù)要求。

2.4 混凝土澆注控制

混凝土澆注環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照施工技術(shù)要求開展?jié)沧⒆鳂I(yè)，確保模板、預(yù)埋件、墊塊質(zhì)量符合技術(shù)要求，及時(shí)清除模板中雜物。施工過程中，為保持施工的連續(xù)性，需實(shí)時(shí)對(duì)混凝土坍落的均勻度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。施工器械要定期進(jìn)行檢查、維修和問題處理，避免隱患問題影響施工周期和工程質(zhì)量?；炷翝沧r(shí)，要確保模板和鋼筋不出現(xiàn)位移、變形等問題。澆注完成后及時(shí)進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)施工，確?；炷帘砻娴臐駶櫠取４送?，拆模時(shí)要格外注意，避免損壞澆注好的混凝土，尤其是各種邊角處，更應(yīng)注意保護(hù)。

3 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程質(zhì)量控制重點(diǎn)

3.1 鋼筋防腐防銹施工

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程，鋼筋質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到橋梁建設(shè)質(zhì)量。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土施工要嚴(yán)格注意鋼筋性能，選取高性能鋼筋，并對(duì)鋼筋表面選用防腐涂料進(jìn)行防腐處理。鋼筋使用時(shí)，要嚴(yán)格避免和腐蝕性物質(zhì)接觸，防止鋼筋內(nèi)部損壞。同時(shí)，對(duì)于鋼筋使用過程中發(fā)現(xiàn)的腐蝕現(xiàn)象可以選用電化學(xué)防護(hù)措施進(jìn)行處理，經(jīng)專人采用噴砂技術(shù)開展鋼筋修整，去除鋼筋表面銹跡現(xiàn)象。此外，要認(rèn)真做好鋼筋腐蝕、銹蝕情況準(zhǔn)確位置的記錄，在以后施工時(shí)要格外注意。

3.2 混凝土鋪裝施工

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，要嚴(yán)格把控混凝土鋪裝層的施工質(zhì)量。

（1）現(xiàn)場施工時(shí)，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)于鋪裝層的把控力度，為降低后期運(yùn)營過程中因惡劣環(huán)境引起的滲漏、裂縫情況的發(fā)生概率，鋪裝材料要具備較高的彎曲性能。

（2）鋪裝施工時(shí)，為防止橋梁材料中水分過多而影響材料性能，要嚴(yán)格控制橋梁鋪裝層的質(zhì)量，提升橋梁防水性能。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，高防水性能橋梁的使用年限更長久。

（3）結(jié)合橋梁所處地區(qū)的環(huán)境和氣候特點(diǎn)，對(duì)橋梁進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)作業(yè)，減少對(duì)通行車輛造成的影響。同時(shí)，在確保橋梁工程質(zhì)量的前提下，選擇最佳的原材料和施工方案，合理利用資源，實(shí)現(xiàn)最大效益。

3.3 主梁合龍段施工

本工程中大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工選用了懸臂澆注法，結(jié)構(gòu)內(nèi)力的產(chǎn)生隨著主梁合龍順序的不同而不同，而且橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變引起的橋梁重力分布也不同。為進(jìn)一步提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，降低不平衡因素對(duì)橋梁的損壞，在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，梁和墩之間需布設(shè)臨時(shí)固定裝置，合龍段施工流程：邊跨合龍→系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換→中跨合龍。

待完成中跨合龍施工后開展下一步施工，本方案選用的施工工藝很成熟，可以很方便地控制橋梁應(yīng)力和線形，使其滿足設(shè)計(jì)需求，且可以防止橋梁主梁下邊緣位置出現(xiàn)裂縫。合龍段施工時(shí)，為避免合龍段破碎和溫度變化時(shí)引起軸向力產(chǎn)生彎矩（該彎矩將直接導(dǎo)致橋梁體裂縫），混凝土澆注前期需精確鎖定合龍口[3]。溫度降低使得合龍口處產(chǎn)生拉力，引起梁體收縮變形；溫度升高使得梁體膨脹，進(jìn)而增大了合龍段的壓力。預(yù)應(yīng)力混凝土澆注過程中，環(huán)境因素如雨雪、太陽輻射、溫度變化等將直接影響連續(xù)梁受力變化，造成結(jié)構(gòu)順橋梁的軸向位置發(fā)生水平偏移等問題。為減弱溫度變化對(duì)懸臂段造成的影響，合龍段處需布設(shè)勁性鋼骨架。結(jié)合本工程具體情況，合龍段勁性鋼骨架施工需采取外剛性支撐法開展，具體施工時(shí)，可以在大橋底板頂面和箱梁頂部預(yù)布設(shè)鋼板材料，箱梁底板、頂板的中間位置布設(shè)內(nèi)剛性和外剛性支撐，借助所有支撐進(jìn)行合龍口的鎖定。本工程中，橋梁中跨和邊跨的跨度均為2 m，合龍段勁性鋼骨架主要由梁體預(yù)埋件和型鋼支撐構(gòu)成，借助錨固鋼板連接型鋼和梁體預(yù)埋件，合龍段勁性鋼骨架布局示意圖見圖1。

3.4 箱梁施工

待完成混凝土澆注施工后，需對(duì)箱梁根部截面混凝土進(jìn)行應(yīng)力增量的測(cè)算，確保和計(jì)算值相一致，此工況下，左幅箱梁的測(cè)試應(yīng)力值與計(jì)算應(yīng)力值差距為最大正值1.04 MPa，右幅箱梁的測(cè)試應(yīng)力值與計(jì)算應(yīng)力值差距為最大正值0.49 MPa。待完成預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉施工后，箱梁根部截面混凝土的預(yù)應(yīng)力增量的測(cè)試值和計(jì)算值不相同。此工況下，左幅箱梁的測(cè)試應(yīng)力值與計(jì)算應(yīng)力值誤差范圍是-0.73～0.64 MPa，右幅箱梁的測(cè)試應(yīng)力值與計(jì)算應(yīng)力值的誤差范圍-0.65～0.54 MPa。結(jié)合預(yù)應(yīng)力的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，橋梁下游腹板與同一懸臂上應(yīng)力值具有一定的偏差，造成這種偏差的原因有設(shè)計(jì)參數(shù)選擇不合理、誤差分析過程漏掉了某些影響因素、預(yù)應(yīng)力測(cè)試環(huán)境存在差異等。特別是在增長應(yīng)力索長度時(shí)，索的張拉延伸量會(huì)出現(xiàn)顯著性偏低，造成預(yù)應(yīng)力的損失增大，引起這種問題發(fā)生的原因有施工時(shí)波紋管管道在拼接時(shí)出現(xiàn)偏差、接頭處存在漏漿情況及彎道影響等，這些都將引起預(yù)應(yīng)力損失增大。結(jié)合預(yù)應(yīng)力測(cè)量值，施工方選取了適當(dāng)?shù)奶幚矸桨浮?/p>

（1）針對(duì)預(yù)應(yīng)力索的延伸量不夠問題，可以通過改善施工工藝處理，參照張拉→測(cè)試→張拉→再測(cè)試的流程開展預(yù)應(yīng)力索的二次張拉施工。

（2）施工時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)需求，對(duì)預(yù)應(yīng)力索采用4個(gè)千斤頂同時(shí)開展分級(jí)、對(duì)稱、同步張拉施工，進(jìn)而減少預(yù)應(yīng)力損失值。

4 結(jié)束語

在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工過程中，除了要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工以外，還需要做好橋梁的施工檢測(cè)工作，將施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制好。本工程施工過程中，充分注意到施工過程的技術(shù)重點(diǎn)，效果良好。

［1］張繼繞.懸臂澆注預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋[M].北京：人民交通出版社，2004：21-22.

［2］黃愛民，徐登云，孫小猛.多跨現(xiàn)澆梁“樁-柱-梁式支架法”施工過程計(jì)算與分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2014，（10）.

［3］劉家順.位移同步與頂力同步頂升施工對(duì)橋梁影響的差異分析[J].公路交通技術(shù)，2014，（5）.

〔編輯 利文〕

圖1 合龍段勁性鋼骨架布局圖

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.40

U448.35

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