預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁掛籃懸澆施工技術(shù)及質(zhì)量控制探討

陳東興

摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)含量高，施工條件復(fù)雜，施工質(zhì)量影響因素眾多，其施工質(zhì)量控制需高度重視。文章結(jié)合工程實例，對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸澆施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點進行了探討。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁;懸臂澆筑;施工技術(shù);施工質(zhì)量

0 引言

掛籃懸臂澆注施工是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁常用施工方法，因其克服了受地形、江河等不利自然條件施工的限制，適合于大跨徑，跨越深水、山谷、立體交通等地形的橋梁施工。但是，掛籃懸臂澆注施工環(huán)節(jié)較多，每個環(huán)節(jié)之間都具有非常密切的聯(lián)系，施工質(zhì)量影響因素眾多，施工過程中容易出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫、線形偏差等質(zhì)量問題，直接影響到橋梁結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性，嚴重時甚至發(fā)生斷裂、垮塌等重大質(zhì)量安全事故。因此，在掛籃懸臂澆注施工過程中，要提高施工工藝，采取有效可行的質(zhì)量控制措施，杜絕質(zhì)量隱患，以保證橋梁施工的順利進行。

1 工程概況

某特大橋主橋橋跨布置為五跨（75+125+125+125+75）m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)單箱單室箱梁，雙幅橋?qū)?3 m。箱梁跨中處梁高為3.0 m，箱梁頂面寬度為16.25 m，底板寬為8 m。綜合考慮各種因素，主梁采用掛籃懸臂澆筑施工，其共分為13個節(jié)段，3#～5#節(jié)段長度為4.0 m，6#～10#節(jié)段長度為3.5 m，11#～15#節(jié)段長度為5.0 m;1#～13#節(jié)段采用掛籃對稱懸灌施工，最大節(jié)段長度為5 m，最小節(jié)段長度為3 m。因此掛籃及其模板按5.0 m設(shè)計，懸臂澆筑節(jié)段最大重量為189.9 t，采用菱形掛籃施工，共投入8套掛籃進行懸臂箱梁的施工。由于本工程掛籃懸臂澆注施工條件復(fù)雜，對施工工藝要求高，施工質(zhì)量控制難度大，是本橋梁工程的施工重點和難點。

2 施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點

2.1 掛籃懸澆施工流程

本工程掛籃懸澆施工工藝流程為：設(shè)計和加工掛籃及模板→拼裝掛籃及模板→掛籃及模板加載試驗→掛籃及模板調(diào)整校正→懸澆塊段鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道安裝→澆筑懸澆塊段混凝土→懸澆塊段預(yù)應(yīng)力筋張拉和孔道壓漿→前移掛籃及模板至下一塊段循環(huán)進行施工，直至完成所有懸澆塊段梁體。

2.2 掛籃拼裝和前移

2.2.1 掛籃拼裝及預(yù)壓

（1）本工程菱形掛籃拼裝件采用型鋼和鋼板加工，利用塔吊起吊至0#～2#節(jié)塊頂面進行組拼，按照先主體后局部，先上部后下部的順序拼裝。

（2）拼裝時，先安裝菱形桁架，施加主梁后錨，注意菱形桁架的連接螺栓必須施擰緊密;安裝菱形桁架立桿平聯(lián)及下弦桿平聯(lián)，然后安裝上前橫梁，立桿平聯(lián)應(yīng)與菱形桁架立桿焊接，下弦桿平聯(lián)及菱形桁架下弦桿平聯(lián)應(yīng)與主梁焊接，以加強掛籃的整體性、牢固性。

（3）掛籃拼裝完畢后，要仔細地檢查各部件連接牢固情況，檢查各接頭焊縫質(zhì)量情況，檢查各桿件變形情況，檢查各部件尺寸是否符合設(shè)計要求、安裝位置是否準確，發(fā)現(xiàn)問題及時整改。

（4）掛籃拼裝完畢后，對其進行加載試驗，采用沙袋、鋼絞線、型鋼、鋼筋等預(yù)壓，荷載按照最大節(jié)塊重量的1.2倍設(shè)置。

2.2.2 掛籃前移

（1）本工程采用先主桁系前移后底籃系和側(cè)模系前移的方案，當掛籃前移前的準備工作完善后，仔細檢查掛籃各部分情況，檢查行走軌道螺栓及豎向預(yù)應(yīng)力筋的連接錨固情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

（2）掛籃前移時，兩端的掛籃應(yīng)同時對稱移動，兩只掛籃允許不對稱距離之差為50 cm，移動時掛籃后部應(yīng)設(shè)置保險錨。

（3）掛籃移動時要有專人統(tǒng)一指揮，要安排專人對行走后錨梁及外側(cè)?；盒≤囘M行跟蹤檢查，若發(fā)現(xiàn)行走后錨梁或外側(cè)?；盒≤囉挟惓Ｗ兓?，應(yīng)立刻停止掛籃的行走。

2.3 模板施工

本工程外模采用大塊剛性鋼模板，內(nèi)模采用鋼木組合模板，面板為竹膠板，龍骨為剛性桁架，內(nèi)、外模板通過對拉螺栓連成一體;外側(cè)模前移前應(yīng)對滑輪小車錨筋進行張拉，使滑輪小車支撐架頂緊箱梁翼緣板;如在滑梁前移過程中滑輪小車受礙，應(yīng)立即停止掛籃的行走并對滑輪小車進行校正;堵頭板應(yīng)根據(jù)箱梁腹板澆筑高度，分塊分次立模，按照每個塊段截面尺寸進行改制，改制完成后現(xiàn)場技術(shù)員及工班班長必須認真檢查其尺寸及管道預(yù)留孔位置準確無誤后方可使用。

2.4 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

2.4.1 鋼筋安裝

鋼筋下料加工合理，鋼筋下料尺寸應(yīng)考慮安裝誤差，鋼筋安裝位置要準確，節(jié)段間鋼筋搭接長度滿足設(shè)計要求。鋼筋綁扎中，鋼筋的綁扎順序要嚴格按照設(shè)計要求進行，鋼筋保護層墊塊需相互錯開，分散設(shè)置在鋼筋和模板之間，保證混凝土保護層滿足設(shè)計要求。

2.4.2 預(yù)應(yīng)力管道安裝

（1）預(yù)應(yīng)力管道必須按設(shè)計圖紙要求的間距設(shè)置定位筋，直線段定位筋間距≤100 cm，彎曲段定位筋間距≤50 cm;預(yù)應(yīng)力管道安裝時，豎向預(yù)應(yīng)力筋先按設(shè)計進行定位，下端螺帽與錨墊板可用焊接固定，相鄰兩根豎向預(yù)應(yīng)力筋的下錨墊板須通過連通管連接，連接必須牢固;上錨墊板處采用海綿堵住壓漿孔，并在錨墊板與錨盒之間鋪設(shè)一層海綿，防止灰漿堵塞管道。

（2）頂板橫向預(yù)應(yīng)力管道錨固端出氣管應(yīng)采用材質(zhì)較硬的塑料管，要求插入波紋管15 cm以上，并用海綿堵塞好波紋管端口，然后用膠布纏裹嚴密;張拉端錨墊板處應(yīng)采用海綿堵住壓漿孔，并在錨墊板與錨盒之間墊一層海綿，防止灰漿堵塞管道;確保管道線型的準確以及波紋管埋設(shè)位置準確，并做好防護，防止電焊火花燒傷。

（3）預(yù)應(yīng)力管道安裝好后，檢查管道是否有破損，及時修補;張拉端的錨墊板安裝要注意平面角度的控制，張拉端的錨墊板平面與預(yù)應(yīng)力管道必須垂直，連接處必須順直;所有預(yù)應(yīng)力管道的錨下螺旋鋼筋必須安裝規(guī)范，螺旋鋼筋必須緊貼錨墊板安裝，并要求固定牢靠。腹板預(yù)應(yīng)力管道安裝完成后，在混凝土澆筑施工前應(yīng)穿上撐管，防止漏漿堵塞管道。

2.4.3 預(yù)埋件安裝

預(yù)埋件安裝時必須保證位置準確，施工前須先按照設(shè)計圖由測量人員進行準確放線，然后進行施工;吊帶孔用鋼板做成吊帶盒預(yù)埋，安裝時，將吊帶盒下口用海綿墊緊，吊桿孔采用內(nèi)徑為50 mm的PVC管預(yù)埋。

2.5 混凝土施工

2.5.1 混凝土澆筑

（1）混凝土澆筑前應(yīng)按設(shè)計配比作試拌，要求和易性好，混凝土入泵坍落度宜控制在（18+2）cm，入模坍落度控制在16～18 cm，滿足混凝土收縮徐變要求。

（2）混凝土澆筑采用箱梁全斷面一次澆筑法，每個塊段豎向依次對稱澆筑底板、腹板及頂板混凝土，沿橋的中心線對稱進行，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)、均衡、對稱進行。每個塊段的腹板混凝土澆筑應(yīng)分層下料、振搗等，每層厚度控制在30～40 cm，下料需布設(shè)串筒，腹板混凝土振搗需在內(nèi)模適當位置處開倉進行。

（3）混凝土振搗時，振搗器要快插慢抽，以免留有孔洞，同時要避免過振和漏振，尤其是錨錠板及鋼筋密集處，嚴禁采用振搗棒趕料;應(yīng)避免振動棒碰撞模板、鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道等，對預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)的PVC塑料內(nèi)襯管應(yīng)及時轉(zhuǎn)動。

2.5.2 混凝土澆筑過程中測量控制

本工程混凝土澆筑過程中采用四階段測量法，結(jié)合監(jiān)控數(shù)據(jù)，消除溫度、日照和體系轉(zhuǎn)換對梁體線形的影響，通過控制節(jié)段混凝土澆筑標高，實現(xiàn)標高控制線形。通過澆筑前復(fù)核立模標高，張拉后每節(jié)段混凝土頂面標高，澆筑后每節(jié)段混凝土頂面標高來控制梁體線形。

2.5.3 混凝土養(yǎng)生

（1）箱梁頂板混凝土澆筑完成，可在表面先噴霧養(yǎng)護，待頂面混凝土上可行人時，用麻布等覆蓋于混凝土頂面，然后澆淡水養(yǎng)護，澆水次數(shù)以混凝土保持充分濕潤為宜，遇有干燥氣侯或大風天氣，適當增加澆水次數(shù)，養(yǎng)護時間≥7 d。

（2）梁端模、外側(cè)模和內(nèi)模待混凝土強度達到2.5 MPa后方可拆除，模板拆除后，應(yīng)在底板位置安放養(yǎng)生操作平臺，可在平臺上對底板外側(cè)進行噴霧養(yǎng)護，底板必須待預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后方可脫模。

2.6 預(yù)應(yīng)力施工

2.6.1 預(yù)應(yīng)力張拉

（1）預(yù)應(yīng)力張拉前宜對孔道進行摩阻試驗，測試管道摩阻系數(shù)，保證實際管道與設(shè)計管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失一致。為減少混凝土的收縮徐變對預(yù)應(yīng)力的不利影響，預(yù)應(yīng)力束張拉前，應(yīng)同時檢測混凝土強度及其彈性模量，在兩者均滿足設(shè)計要求時，方能張拉。

（2）每次錨具安裝好后必須及時張拉以防其在張拉前生銹，張拉前檢查錨具錐孔與夾片之間、錨墊板喇叭口內(nèi)有無雜物;張拉用千斤頂與壓力表應(yīng)標定配套使用，標定時千斤頂活塞運動方向應(yīng)與實際張拉工作狀態(tài)一致;應(yīng)在橋面上鋪設(shè)塑料薄膜后，再擺設(shè)張拉設(shè)備，防止液壓油污染橋面。

（3）施工中不能隨意更改預(yù)應(yīng)力束張拉順序，預(yù)應(yīng)力張拉必須均衡、對稱，每次張拉必須在技術(shù)員在場的情況下進行，張拉應(yīng)有完整的張拉記錄。嚴格控制張拉力與張拉時間，嚴禁超限張拉，減少梁體徐變差異。

2.6.2 壓漿

（1）管道壓漿前應(yīng)檢查管道的通暢情況，檢查采用通風，不可注水檢查。本工程采用高速制漿設(shè)備，要求轉(zhuǎn)速在1 000 r/min，以保證水泥漿在水中充分接觸，使其流動度、泌水性達到規(guī)范要求。壓漿前應(yīng)采用接長出漿管至梁底以下或修筑排污管道至梁底以下的措施排污，防止水泥漿污染成品箱梁外觀。

（2）張拉工序完成后，用水泥封堵錨頭外面鋼絞線，鋼絞線露出封錨水泥砂漿2 cm，使壓漿時管道內(nèi)的空氣及水泥漿里多余水分泌出。封堵水泥有一定強度后，先用高壓水將孔道沖洗干凈，再用空壓機吹去孔道內(nèi)積水。

（3）壓漿時水泥漿流動度要求在14～18 s，真空度要求在-0.06～0.1 MPa，壓漿壓力宜為0.5～0.7 MPa。出漿口出濃漿，穩(wěn)壓時間3～5 min，壓漿密實，避免銹蝕，保護鋼絞線。

3 結(jié)語

總之，本工程掛籃懸臂澆注施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，對掛籃和模板安裝、鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道的安裝、混凝土的澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等施工環(huán)節(jié)進行了控制，施工期間未出現(xiàn)質(zhì)量安全事故，各項監(jiān)控、檢測數(shù)據(jù)正常，梁體外觀和幾何尺寸符合設(shè)計要求，取得了良好的施工效果。目前本橋梁工程已完工，一次性通過了竣工驗收，取得了較好的社會和經(jīng)濟效益。

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收稿日期：2020-05-27