大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)分析

羅浩

路港集團(tuán)有限公司 浙江溫州 325000

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋憑借優(yōu)良的跨越能力和結(jié)構(gòu)性能、以及造價(jià)較低、施工簡單等特點(diǎn)，逐漸在大、中跨徑橋梁中得到廣泛應(yīng)用。由于設(shè)計(jì)承載力不足、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等原因，造成許多已建橋梁在運(yùn)營階段出現(xiàn)腹板開裂、主梁下?lián)弦约跋淞毫芽p等病害，因此及時(shí)加固治理病害橋梁對維護(hù)橋梁的安全運(yùn)營具有重要意義[1]。

1 工程概況

以某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋梁為例，該橋全長430m，跨徑布置為3×28m+46m+2×75m+42m+4×28m。左右兩側(cè)為引橋部分，總長196m，橋梁結(jié)構(gòu)為先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁橋，橋墩采用空心薄壁墩，樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。主橋跨徑為46m+2×75m+42m=234m，橋梁結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室截面預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁，頂板寬度為11．5m，底板寬度為5．75m，翼緣板長度為3．25m。箱梁墩頂梁高5．2m，中跨合龍段梁高為2．4m，梁高按1．8 次拋物線變化，箱梁頂板底板厚為600mm，跨中段底板厚為230mm， 頂板厚度為260mm。橋面寬度為20．5m，車道設(shè)計(jì)為雙向四車道，橋面鋪裝為10cm 厚混凝土層+ 防水層+9cm 厚瀝青混凝土層，設(shè)計(jì)行車荷載為公路Ⅰ級，最高行車速度為80km/h，抗震強(qiáng)度為Ⅳ級。

2 施工關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 模板支立和鋼筋、波紋管安裝

①模板安裝。墩頂現(xiàn)澆0#、1# 段的外側(cè)模板是利用掛籃的側(cè)模和鋼模板組成；內(nèi)模是采用掛籃的內(nèi)模骨架和模板組成。在拖架分配梁上架設(shè)方木，同時(shí)在上面鋪設(shè)竹膠板的面板。橫隔板的模板采用鋼組合模板組成的，同時(shí)模板之間要設(shè)立對應(yīng)的拉桿進(jìn)行加固定；②鋼筋的綁扎。0#、1# 塊段的鋼筋種類繁多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所用數(shù)量大。因此在施工之前需要復(fù)核所有的鋼筋大樣，使其尺寸達(dá)到和箱梁相符，針對0#、1# 塊段，按照綁扎先、后的順序進(jìn)行綁扎，確保在綁扎過程中箱梁的鋼筋和橫隔板的鋼筋是交錯(cuò)進(jìn)行，協(xié)調(diào)有序，鋼筋半成品在鋼筋棚集中加工，運(yùn)至現(xiàn)場綁扎成型；③預(yù)應(yīng)力管道安裝。全橋采用了三向預(yù)應(yīng)力體系，施工時(shí)要認(rèn)真核對位置，當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋發(fā)生碰撞后應(yīng)調(diào)整非預(yù)應(yīng)力筋。0#、1# 這兩個(gè)段包含了整個(gè)大橋的縱向頂板的束管道，在管道安裝的過程中每隔50cm 在梁體鋼筋骨架上用φ10 設(shè)置定位鋼筋，以此確保管道的穩(wěn)定。

2.2 箱梁懸臂施工

①為了避免掛籃變形過大造成結(jié)構(gòu)結(jié)合面開裂，掛籃需保證自身具有足夠的剛度及承載能力。此外掛籃應(yīng)行走方便且盡可能輕量化，全部施工荷載及掛籃自重之和要小于800kN。在0 號梁段上安裝完掛籃后，應(yīng)在掛籃上布置測點(diǎn)，通過預(yù)壓測試測出掛籃的初始標(biāo)高。試驗(yàn)加載系統(tǒng)采用砂袋配重分級加載，荷載加載等級按照最大箱梁混凝土實(shí)際重量的25%、50%、75%、100%、120% 依次進(jìn)行加載，加載完成后一次性卸載。為了盡可能模擬各種工況下掛籃澆筑混凝土施工過程中受力狀態(tài)，試驗(yàn)加載時(shí)應(yīng)根據(jù)主梁不同位置的不同荷載數(shù)值，將荷載均勻?qū)ΨQ地布置在掛籃上，測出掛籃的承載能力、主梁彈性階段及非彈性階段變形情況，并盡可能消除主梁非彈性階段的變形，以獲取標(biāo)高控制數(shù)據(jù)[2]。②各懸臂施工梁段必須一次現(xiàn)澆完成，無論是懸臂澆筑階段、掛籃移動階段，還是掛籃拆除階段，均需保持懸臂端兩側(cè)載重一致對稱平衡施工，在特殊情況下，懸臂一側(cè)載重最大容許超重20t。③在懸臂施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)箱梁的施工監(jiān)測及控制，做好各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)參數(shù)的采集，通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋?zhàn)龅綄冶蹪仓r(shí)箱梁輪廓線性及梁體受力狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的控制及調(diào)整，并將其誤差控制在允許的范圍內(nèi)，箱梁合攏段兩端相對高度及箱梁中心軸線偏差均不得大于1cm。

2.3 施工風(fēng)險(xiǎn)因素類別與控制措施

由于橋梁施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)、工序和技術(shù)相對復(fù)雜，在施工過程中，尤其是在連續(xù)大跨徑橋梁的施工過程中會存在一定的安全隱患，這些諸多的不確定性，會伴隨風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生，因此有必要對施工風(fēng)險(xiǎn)因素制定防控措施，防患于未然[3]。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素性質(zhì)，可將施工安全風(fēng)險(xiǎn)分成人、物、管理、環(huán)境等四個(gè)方面。①在施工人員方面風(fēng)險(xiǎn)方面：加強(qiáng)施工人員專業(yè)技能、安全防護(hù)措施及安全意識培訓(xùn)。要求現(xiàn)場施工人員通過專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)持證上崗，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求施工，遵守施工規(guī)范。在各環(huán)節(jié)施工中，要確保人為施工操作無誤。②在材料設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)方面：加強(qiáng)材料質(zhì)量檢測，在材料存儲時(shí)，嚴(yán)格控制材料存儲溫度，用完的廢料及時(shí)處理，杜絕廢料污染原材料；找器械供應(yīng)單位定期給技術(shù)人員做機(jī)械操作培訓(xùn)，規(guī)范施工機(jī)具操作，加強(qiáng)設(shè)備安全防護(hù)，定期給機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)，并進(jìn)行升級更換。③在安全管理風(fēng)險(xiǎn)方面：認(rèn)真貫徹執(zhí)行組織設(shè)計(jì)，采用合理的組織設(shè)計(jì)措施，加強(qiáng)現(xiàn)場指揮管理及施工現(xiàn)場安全監(jiān)管力度。建立健全的管理制度體系，加強(qiáng)施工技術(shù)人員管理。④在施工環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)方面：施工前做好地形地貌調(diào)查，完善測量控制網(wǎng)，在雨天、雪天、高溫、嚴(yán)寒等特殊氣候條從以上結(jié)果看，穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。

3 結(jié)語

針對病害成因設(shè)計(jì)采取增設(shè)預(yù)應(yīng)力束以及鋼橫梁的方案對橋梁進(jìn)行加固治理，加固后橋梁主梁抗彎承載力、抗剪承載力以及主墩承載力均得到較大程度提升，表明該加固措施是提升連續(xù)剛構(gòu)橋承載力的有效手段，這對于提升橋梁承載力、類似病害治理以及保證橋梁的安全運(yùn)營具有重要意義，也為同類型橋梁的加固治理研究提供了參考與借鑒。