預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工技術(shù)研究

卞福坤

（山東省交通科學(xué)研究院，濟(jì)南250031）

1 引言

新時(shí)期，公路橋梁的數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，帶動(dòng)了新施工技術(shù)的發(fā)展和普及。以預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工為例，比較常見(jiàn)的施工方式有落地施工、懸臂施工等，每一種施工方法都有不同的適用范圍和特點(diǎn)，也存在一定的缺陷。因此，在施工前，技術(shù)人員必須充分考慮所有可能存在的影響因素，選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)以保證施工質(zhì)量。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋常見(jiàn)的施工技術(shù)

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是利用鋼筋或者鋼索預(yù)張力的反力，確?；炷猎谑茌d前預(yù)先受壓，使其在運(yùn)營(yíng)階段可以抵消一部分拉應(yīng)力，提高橋梁的承載力。

在對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁進(jìn)行施工的過(guò)程中，有以下常見(jiàn)的施工技術(shù)。

2.1 預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)指在構(gòu)件中提前施加拉力，確保被施加預(yù)應(yīng)力的張拉構(gòu)件承受壓應(yīng)力的同時(shí)，引發(fā)一定的形變，以應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)本身承受的荷載。預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)能夠提升構(gòu)造的剛性，減少振動(dòng)和彈性變形問(wèn)題，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。預(yù)應(yīng)力張拉施工的具體流程為：預(yù)應(yīng)力鋼束穿束→錨具安裝→千斤頂和張拉設(shè)備安裝→張拉錨固→千斤頂和張拉設(shè)備拆除→壓漿→養(yǎng)護(hù)。在預(yù)應(yīng)力張拉施工中，使用的設(shè)備包括千斤頂、工具錨以及張拉機(jī)械等，需要注意的是，錨具夾片必須設(shè)置好防潮防銹措施，避免銹蝕引發(fā)的滑絲問(wèn)題；夾片安裝時(shí)需要確認(rèn)孔道內(nèi)沒(méi)有雜物，夾片無(wú)銹蝕和砂土污染；開(kāi)始張拉時(shí)，應(yīng)觀察錨環(huán)，確保其與墊片緊密貼合；張拉完成后，需要校核伸長(zhǎng)量，避免出現(xiàn)張拉不足或者超標(biāo)的情況。

2.2 裝配施工技術(shù)

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁施工中，裝配施工技術(shù)要求施工人員能夠從工程的具體情況出發(fā)，借助起吊設(shè)備，將預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)吊裝到指定位置，分結(jié)構(gòu)開(kāi)展各項(xiàng)工作。待所有結(jié)構(gòu)就位后，需要對(duì)其進(jìn)行裝配[1]。相比其他技術(shù)，預(yù)制裝配施工技術(shù)有著相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅施工速度更快，施工質(zhì)量更好，材料的使用也更加節(jié)約。裝配施工技術(shù)能很好地適應(yīng)道路橋梁工程對(duì)工期的要求，因此，在工程實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用，具備良好的發(fā)展前景。

2.3 頂推施工技術(shù)

頂推施工技術(shù)適用于截面尺寸相同的結(jié)構(gòu)施工。采用該技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，依照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，每一節(jié)橋梁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度應(yīng)被控制在10~30 m[2]。在施工過(guò)程中，可以先完成2~3 節(jié)箱梁的預(yù)制，然后采用水平液壓設(shè)備進(jìn)行箱梁結(jié)構(gòu)的頂推就位及連接，并保證連接的可靠性。需要注意的是，為了減小主梁懸臂負(fù)彎矩，需要在箱梁前端的適當(dāng)位置設(shè)置鋼導(dǎo)梁；若橋梁跨度超過(guò)50 m，為了保證施工安全，需要設(shè)置相應(yīng)的臨時(shí)支墩。對(duì)比其他施工技術(shù)，頂推施工技術(shù)可以有效降低高空施工量，保障施工安全。

2.4 懸臂施工技術(shù)

依照混凝土施工方式的不同，可以將懸臂施工分為懸臂澆筑和懸臂拼裝2 種。懸臂澆筑施工常使用高強(qiáng)度的混凝土材料。施工過(guò)程中，接縫的處理非常關(guān)鍵，需要施工人員加以重視，結(jié)合工程的實(shí)際情況對(duì)接縫寬度進(jìn)行控制，如果沒(méi)有特殊要求，可以將接縫寬度控制在約15 cm[3]。對(duì)于懸臂拼裝技術(shù)，需要先依照相應(yīng)的施工要求，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)制，配合吊機(jī)完成起吊、安裝和拼接，待所有的結(jié)構(gòu)拼裝完成后，做好接縫位置的明確和接縫處理。

2.5 移動(dòng)模架施工技術(shù)

移動(dòng)模架施工技術(shù)是在橋梁施工中進(jìn)行鋼模板和支撐結(jié)構(gòu)的安裝，以便于在橋梁跨度允許范圍內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑施工。待混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，該模架可以沿橋梁縱向進(jìn)行移動(dòng)，從而對(duì)后續(xù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行混凝土澆筑，以此不斷循環(huán)完成整座橋梁的施工。移動(dòng)模架施工技術(shù)適用于跨度在20~50 m的橋梁施工，每天的施工量能夠達(dá)到3m，施工質(zhì)量也可以得到有效保障。移動(dòng)模架施工中，如果搭配科學(xué)的施工技術(shù)，就可以在提高施工效率的同時(shí)，降低對(duì)于環(huán)境的影響。不過(guò)，因?yàn)樾枰玫綄I(yè)的施工設(shè)備，施工成本相對(duì)較高。

3 工程應(yīng)用

3.1 工程概況

某高速公路橋梁全長(zhǎng)1.2 km。橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，單榀箱梁長(zhǎng)20 m，高1.4 m，箱梁底部寬1 m。在施工過(guò)程中，采用了后張預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 工作臺(tái)架設(shè)

搭建模板制作平臺(tái)時(shí)，需要對(duì)平臺(tái)所處區(qū)域的地基進(jìn)行壓實(shí)，基礎(chǔ)層鋪設(shè)砂漿片石，片石厚度宜為30 cm，然后采用C25 混凝土進(jìn)行工作平臺(tái)的澆筑[4]。以厚度為6 mm 的鋼板作為底膜，長(zhǎng)度和寬度分別為26 m 和0.9 m，兩側(cè)埋設(shè)厚度為5 cm的槽鋼，將其與鋼板牢固焊接在一起，使用砂輪對(duì)縫隙進(jìn)行打磨，消除毛刺，保證底膜整體的穩(wěn)定性和可靠性。為了避免在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中，因?yàn)閼?yīng)力過(guò)大而出現(xiàn)底膜斷裂的問(wèn)題，需要圍繞每一片預(yù)應(yīng)力梁端頭2 m 范圍內(nèi)進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)工作，而且應(yīng)在每一個(gè)底膜頂部位置設(shè)置13 mm 的預(yù)拱度。

3.2.2 模板安裝

模板安裝前，為了保證作業(yè)效果，應(yīng)利用磨光機(jī)清除表面的油污和銹跡，然后在模板內(nèi)表面涂抹脫模劑，確?；炷潦┕ね瓿珊?，模板可以順利拆除。拼接工作完成后，可以使用龍門吊將模板整體吊放到指定位置，如果對(duì)側(cè)模進(jìn)行調(diào)運(yùn)，應(yīng)采用分段吊放的方式，每一段的長(zhǎng)度應(yīng)盡量控制在5 m 以內(nèi)[5]。澆筑的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并且澆筑施工結(jié)束48 h 后，可以對(duì)模板進(jìn)行拆除。外模的拆除可以利用專用的工具配合龍門吊進(jìn)行；進(jìn)行內(nèi)膜拆除時(shí)，為了避免對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞，可以采用人工拆除的方式進(jìn)行。

3.2.3 混凝土施工

混凝土施工過(guò)程中，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

1）應(yīng)做好混凝土配制工作?；炷恋呐浜媳葢?yīng)通過(guò)配比試驗(yàn)確定，并做好審核工作。在對(duì)混合料進(jìn)行拌和的過(guò)程中，必須利用專門的計(jì)量工具，嚴(yán)格控制各種原料的使用量，避免因計(jì)量錯(cuò)誤引發(fā)的混凝土質(zhì)量問(wèn)題。

2）混凝土澆筑。在混凝土的澆筑過(guò)程中，常采用水平分層配合斜向分段的方式，一次性澆筑成型。當(dāng)?shù)装寤炷恋臐仓叨冗_(dá)到4~5 cm 時(shí)，可以對(duì)腹板進(jìn)行澆筑施工，考慮工程的實(shí)際情況，本項(xiàng)目梁部腹板采用對(duì)稱分層澆筑的方式，以預(yù)應(yīng)力梁的一端作為澆筑起點(diǎn)，逐步向另一端進(jìn)行澆筑?；炷翝仓^(guò)程中，澆筑厚度必須得到嚴(yán)格控制，每一層混凝土的最大厚度不能超過(guò)30 cm。腹板混凝土澆筑完成后，可以繼續(xù)澆筑頂板混凝土，并進(jìn)行頂板平整度和坡度的控制。

3.2.4 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

1）波紋管埋設(shè)。需要利用短鋼筋焊接成“井”字形鋼筋束作為定位鋼筋，固定完成后，將之焊接到箱梁縱向筋上，避免波紋管浮動(dòng)問(wèn)題。

2）下料。鋼絞線下料時(shí)，需要確保錨墊板與鋼束中心線垂直，保證預(yù)應(yīng)力張拉的效果。

3）預(yù)應(yīng)力張拉。需要確?；炷翝仓r(shí)間超過(guò)7 d，同時(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上。箱梁預(yù)應(yīng)力鋼束可以從兩側(cè)同時(shí)張拉，張拉過(guò)程中，要對(duì)加載情況進(jìn)行嚴(yán)格控制。作業(yè)過(guò)程中，施工人員嚴(yán)格按照張拉工藝順序進(jìn)行操作。在同一束鋼絞線中，應(yīng)采用兩側(cè)同步對(duì)稱張拉的方式保證張拉效果。

4 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁是近幾年公路橋梁工程中十分常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)比傳統(tǒng)形式的橋梁結(jié)構(gòu)有明顯的優(yōu)勢(shì)，從保證橋梁施工質(zhì)量的角度，工程技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)施工方法和施工技術(shù)進(jìn)行合理選擇，配合有效的管理控制措施，將施工成本控制在合理范圍內(nèi)。