大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)分析

劉海兵

（中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司，天津市 304500）

一、引言

近三十年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)愈發(fā)先進(jìn)，為我國(guó)交通事業(yè)快速發(fā)展提供了全新的技術(shù)支持和質(zhì)量保障。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，在原材料結(jié)構(gòu)方面，混凝土強(qiáng)度不斷提升，高性能混凝土被廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)中；其二，傳統(tǒng)混凝土施工方法，逐步被泵送混凝土和商品混凝土所取代；其三，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)方面，大噸位群錨技術(shù)和高強(qiáng)度鋼絞線得到了廣泛應(yīng)用，在很多大跨度混凝土橋梁施工中都應(yīng)用了超過(guò)1860MPa的鋼絞線。其四，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，BIM技術(shù)和有限元技術(shù)為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了三維可視化的設(shè)計(jì)工具。從目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，橋梁的跨度不斷被刷新，施工材料、施工技術(shù)、設(shè)計(jì)水平等也在不斷提升，為我國(guó)大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋事業(yè)的快速發(fā)展提供新的機(jī)遇。

二、工程概述

爾王莊干渠梁跨尺寸為32+48+32連續(xù)梁，里程為DK128+096.31-DK128+210.01，本工程地震基本烈度8度，地震動(dòng)峰值加速度0.2g，動(dòng)反應(yīng)譜特征周期Tg=0.55s，跨爾王莊干渠連續(xù)梁二期恒載為120～140kN/m。（32+48+32）m連續(xù)梁梁體為單箱單室、等高度箱梁，底板、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚。全聯(lián)在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)處設(shè)橫隔板，橫隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過(guò)。橋面寬度：防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬9.0m，橋梁寬12.6m，橋梁建筑總寬12.9m。橋

梁全長(zhǎng)113.5m，計(jì)算跨度為32+48+32m，截面中心線處梁高3.035m，梁底下緣按照直線變化。邊支座中心線至梁端0.75m，梁縫分界線至梁端0.1m。邊支座橫橋向4.5m，中支座橫橋向中心距4.5m。

三、大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的基本特點(diǎn)

（一）消除或者減少截面裂縫

大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋可有效消除或者減少截面裂縫，提升橋型的適應(yīng)性，結(jié)構(gòu)的耐久性也會(huì)得到大幅度提升。通過(guò)合理利用高強(qiáng)度施工原材料，可降低構(gòu)件截面，提升跨越長(zhǎng)度，用鋼量可節(jié)約30%～40%。

（二）穩(wěn)定性比較高

在預(yù)應(yīng)力混凝土中當(dāng)橋梁某些構(gòu)件受到壓力時(shí)，其穩(wěn)定性會(huì)進(jìn)一步提升，如果受壓構(gòu)件為細(xì)長(zhǎng)狀態(tài)，則容易被壓彎，從而破壞橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力法可有效解決此類(lèi)問(wèn)題，通過(guò)拉緊縱向受力筋的方法，可避免鋼筋在受壓時(shí)發(fā)生壓彎問(wèn)題。

2.3 有利于抑制構(gòu)件的“疲勞現(xiàn)象”

無(wú)論鋼構(gòu)件，還是混凝土構(gòu)件，隨著時(shí)間的推移，會(huì)發(fā)生“疲勞現(xiàn)象”，從而影響橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)，就能有效解決此類(lèi)問(wèn)題。鋼筋以強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力為基礎(chǔ)，無(wú)論加載還是卸載，其應(yīng)力變化比較小，從而達(dá)到抑制“疲勞現(xiàn)象”目的，保證橋梁總體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

四、大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)

（一）墩頂臨時(shí)固結(jié)施工方法

墩頂臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)在墩頂面上橫橋向前后兩側(cè)設(shè)置兩條4塊C50鋼筋混凝土臨時(shí)支座，臨時(shí)支座尺寸為1.1m*0.425m，高度從墩頂至梁底，抗傾覆錨栓每個(gè)臨時(shí)支座設(shè)置28根直徑20mm鋼筋錨栓，在臨時(shí)支座處布置鋼筋網(wǎng)片。

在墩頂永久支座和臨時(shí)支座的空處，采用磚砌砂漿胎模，以增強(qiáng)抗滑能力，提高穩(wěn)定性。精軋螺紋錨固鋼筋的位置通過(guò)模板加固定位，確保其垂直受力，伸入梁段內(nèi)的位置準(zhǔn)確。墩頂臨時(shí)固結(jié)立面圖如圖1所示：

圖1 墩頂臨時(shí)固結(jié)立面圖（單位：mm）

（二）支座安裝

墩身施工完成后安裝永久支座，支座采用鐵路常用跨度連續(xù)梁球型支座（TJQZ-通橋8361），350#墩為固定支座和橫向支座，固定支座GD、縱向支座ZX均設(shè)置在線路左側(cè)，橫向支座HX、多向支座DX均設(shè)置在線路右側(cè)。預(yù)留錨栓中心及對(duì)角線位置偏差不得超過(guò)10mm。支座安裝允許偏差表如表1所示：

表1 支座安裝允許偏差表

（三）模板安裝

底模板：底模面板采用掛籃底模。

外側(cè)模板：就案例工程而言，外側(cè)模板共有兩大部分共同組成，一部分是翼緣折線板，另一部分為腹板平面板，其中前者為6mm厚的鋼板，邊框及肋板采用12mm鋼板，橫肋采用[8#槽鋼，桁架采用[10#槽鋼組焊。

內(nèi)模板：腹板外模為定型鋼板，內(nèi)模為木模，采用直徑25mm精軋螺紋對(duì)拉，精軋螺紋豎向間距60-90cm，從底部往頂依次調(diào)整；縱向依據(jù)外模背楞位置設(shè)置，間距90cm。

（四）鋼筋和波紋管道加工和安裝

0#段鋼筋在綁扎過(guò)程中，先進(jìn)行地板部分的鋼筋綁扎，再進(jìn)行橋面板鋼筋綁扎，鋼筋綁扎質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程施工的總體質(zhì)量和穩(wěn)定性有密切聯(lián)系。就案例工程而言，為滿(mǎn)足實(shí)際施工質(zhì)量的要求，在鋼筋綁扎過(guò)程中，嚴(yán)禁鐵絲的尾部穿過(guò)保護(hù)層，在預(yù)留孔的位置合理設(shè)置環(huán)形鋼筋，如果在鋼筋綁扎過(guò)程中，泄水孔的位置發(fā)生改變，則鋼筋位置也要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；鋼筋綁扎允許偏差表如表2所示：

表2 鋼筋綁扎允許偏差表

鋼束管道通過(guò)定位鋼筋進(jìn)行全面固定，并用U字形焊接法，焊接到鋼筋骨架上，如果發(fā)現(xiàn)管道的位置和骨架鋼筋存在交叉碰撞的問(wèn)題，需要合理調(diào)整管道位置。每根定位筋之間的間距控制在0.5m左右，加密鋼束管位置安裝的精度。

（五）混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)

混凝土從懸臂端開(kāi)始向橋墩位置方向澆筑，按0#塊全部平面面積等高水平分層，進(jìn)行縱橫對(duì)稱(chēng)連續(xù)澆筑。澆筑時(shí)同一斷面先澆筑梗肋處砼，再底板，后腹板、頂板。為避免下梗脅處出現(xiàn)露筋、蜂窩麻面等質(zhì)量問(wèn)題，澆筑底板時(shí)從腹板處下灰，混凝土通過(guò)預(yù)置下料管逐管入模為主。預(yù)置混凝土下料管示意圖如圖2所示：

圖2 預(yù)置混凝土下料管示意圖

夏季施工采用梁體內(nèi)外灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)完成拆模后，為防止砼表面開(kāi)裂，對(duì)箱梁頂面覆蓋土工布保濕養(yǎng)護(hù)，使土工布和混凝土表面始終處于潮濕狀態(tài)，側(cè)面涂刷養(yǎng)護(hù)液保水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不少于14天。

（六）預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力張拉是該工程施工的核心環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對(duì)橋梁的穩(wěn)定性有至關(guān)重要的影響。當(dāng)梁段混凝強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)90%以上，彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的100%時(shí)，即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉操作。在縱向張拉時(shí)要同時(shí)張拉兩側(cè)，并保證兩側(cè)張拉力度的均勻性。張拉體系采用YCW450型千斤頂。張拉施工以先腹板束，后頂板束，從外到內(nèi)左右對(duì)稱(chēng)，各節(jié)段先縱向后豎向再橫向的原則進(jìn)行?？v向預(yù)應(yīng)力鋼束采用智能張拉設(shè)備張拉。

橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用 YDC240Q型千斤頂張拉，橫向鋼束張拉端與固定端沿梁長(zhǎng)交錯(cuò)張拉，鋼絞線直接安設(shè)在橫向管道之內(nèi)，在澆筑時(shí)準(zhǔn)確定位，在張拉后及時(shí)壓漿。張拉時(shí)預(yù)留1束鋼絞線與下一節(jié)段張拉。橫向預(yù)應(yīng)力張拉滯后縱向預(yù)應(yīng)力張拉不宜大于2～3個(gè)懸臂梁段。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)，分析結(jié)果表明，大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性，從理論上而言，各項(xiàng)技術(shù)比較成熟。但不同橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織等方面存在較大差異，對(duì)施工技術(shù)造成的影響程度也各不相同，因此，在具體施工過(guò)程中，要充分結(jié)合橋梁工程的實(shí)際情況，選擇有針對(duì)性的施工技術(shù)，并對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行全面監(jiān)督和控制，才能保證橋梁工程施工質(zhì)量。