預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁施工技術(shù)

趙宇婷

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

本次橋梁工程項(xiàng)目屬于我國某地區(qū)一處高速公路工程項(xiàng)目重要的組成部分，高速公路施工段總長度28.5 km，其中橋梁工程項(xiàng)目施工段總長度7.2 km。本次橋梁工程主要包含主橋、副橋和引橋等三個(gè)重要的組成環(huán)節(jié)，其中主橋部分使用的是雙塔自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)，總長度為725 m，副橋結(jié)構(gòu)部分使用的是變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，總長度850 m，總共分為上下行兩幅橋梁結(jié)構(gòu)。本次橋梁工程施工過程中，采用的是3跨連續(xù)箱梁施工結(jié)構(gòu)。連續(xù)箱梁跨徑組合為75+135+75 m，橋梁總長度285 m，總共分為上下行兩幅橋梁結(jié)構(gòu)，其中單幅橋梁結(jié)構(gòu)寬度為15.25 m，橋面凈寬度為15 m兩幅，橋梁之間的間距大小為0.5 m，全橋橋梁施工寬度為35 m。本次橋梁工程施工過程中，采取應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁施工技術(shù)，全面提高預(yù)應(yīng)力橋梁工程施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。

1 現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)要點(diǎn)

1.1 現(xiàn)澆施工場地準(zhǔn)備

對現(xiàn)澆施工場地地面進(jìn)行事先處理，為了有效保證箱梁澆筑工作完成之后表面不會(huì)產(chǎn)生沉降開裂等病害情況，首先需要對施工地表面進(jìn)行充分碾壓，對局部比較軟弱的位置進(jìn)行土壤換填，在支架外范圍開挖排水溝，對碾壓的地基表面鋪設(shè)枕木，實(shí)際鋪設(shè)間距為0.5 m，或者是澆筑混凝土支撐梁結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的滿堂支架搭設(shè)施工做好準(zhǔn)備。

1.2 滿堂支架搭設(shè)

現(xiàn)澆段施工支架我部設(shè)計(jì)采用CKC腳手架搭設(shè)滿堂支架。CKC支架立于枕木上，間距0.75 m×1.26 m，上、下采用底、頂調(diào)整標(biāo)高和卸架，CKC支架用交叉拉桿進(jìn)行聯(lián)接，縱、橫、斜向用鋼管聯(lián)接加固，其頂部放置鋼軌，形成完整支架。箱梁一次拼裝兩孔現(xiàn)澆段。視地基情況和支架體系，每孔設(shè)立預(yù)拱度，其值按兩次拋物線由跨中對稱為了有效保證箱梁施工的外觀為了有效保證箱梁施工的外觀質(zhì)量和效果，工程施工單位計(jì)劃在箱梁的底側(cè)模板位置使用12 mm厚度的光面直角板材料來進(jìn)行施工，竹膠板后方使用6層10 cm的木方作為底方間距大小為40 cm，模板的縫隙使用油漆會(huì)進(jìn)行填平，充分保證模板充分光滑和平整內(nèi)膜位置使用組合鋼模板進(jìn)行拼裝[1]。

1.3 預(yù)應(yīng)力管道鋪設(shè)和錨墊板安裝施工

(1)預(yù)應(yīng)力管道下料和布設(shè)

在施工段交接位置通過使用膠頭管進(jìn)行連接，通過使用比設(shè)計(jì)孔徑更大的波紋管材料進(jìn)行施工，如果采取的是現(xiàn)場加工鋼波紋管的施工處理方法，需要盡可能減少施工管段內(nèi)部的接頭數(shù)量。比如，在使用塑料波紋管進(jìn)行下料工作過程中，需要禁止使用刀具或者是火烤等形式來進(jìn)行下料處理，在波紋管的布設(shè)工作過程中，需要保證下層面鋼筋材料施工完成或者是下層面的模板完全封閉，需要對波紋管材料進(jìn)行定位處理。通常情況下，使用的是井字形鋼筋材料或者是使用U型鋼筋材料進(jìn)行定位，必須要嚴(yán)格依照圖紙當(dāng)中的設(shè)計(jì)工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，在波紋管的四周位置進(jìn)行定位處理[1]。

在直線段鋼筋間距大小設(shè)定過程中，通常情況下鋼筋材料之間的設(shè)置間距大小不能超過1 m，曲線施工段的定位鋼筋間距大小不能超過0.5 m，需要基于波紋管的加固施工處理原則，如果加固程度不足,則可以適當(dāng)?shù)脑黾佣ㄎ讳摻畹氖褂脭?shù)量。在立體螺旋曲線段施工過程中，需要針對鋼絞線混凝土的實(shí)際受力方向進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)需要進(jìn)一步提升混凝土鋼筋材料的使用量，以此來增加混凝土材料的劈裂強(qiáng)度大小。對普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力孔到位置產(chǎn)生沖突問題時(shí)，可以適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)鋼筋材料的施工位置，禁止出現(xiàn)將鋼筋材料直接進(jìn)行折斷。在施工過程中普通鋼筋施工需要對波紋管進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)處理，尤其是針對普通類型的鋼筋材料焊接工作，通過橫向或者縱向的位移處理之后，對鋼筋材料的施工位置進(jìn)行重新定位，最后需要保證在預(yù)應(yīng)力孔道的最高點(diǎn)位置預(yù)留出相應(yīng)的監(jiān)控，并且在混凝土項(xiàng)目工程正式開始施工之前，有效檢查波紋管位置是否存在泄漏問題，避免波紋管受到混凝土或者是振搗棒的影響出現(xiàn)受力變形以及漏漿等各種問題[2]。

(2)錨墊板安裝施工

錨墊板的加固處理工作需要和預(yù)應(yīng)力孔道的軸線位置保持垂直，同時(shí)在加固處理工作過程中，鋼筋材料的設(shè)施數(shù)量不能過多也不能過少，必須要嚴(yán)格依照前期的項(xiàng)目圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作要求來進(jìn)行施工。相關(guān)施工人員必須要對圖紙當(dāng)中的相關(guān)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容進(jìn)行全面了解，判斷鋼筋材料的施工密度，是否會(huì)對后續(xù)的混凝土澆筑振搗工作質(zhì)量產(chǎn)生影響，如果產(chǎn)生影響則需要通過增強(qiáng)鋼筋材料直徑的方式來進(jìn)行替換。該施工環(huán)節(jié)當(dāng)中鋼筋材料不但需要加強(qiáng)混凝土材料的抗開裂能力，同時(shí)還需要充分保證混凝土材料可以得到充分振搗和密實(shí)，以此來有效達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)工作標(biāo)號，避免在后續(xù)的預(yù)應(yīng)力張拉工作過程中出現(xiàn)錨墊板開裂情況。

2 預(yù)應(yīng)力筋的下料、穿束和預(yù)應(yīng)力施加施工

2.1 預(yù)應(yīng)力筋下料工作

通過對預(yù)應(yīng)力管道的長度進(jìn)行計(jì)算，每一種千斤頂在工作過程中的程度各有差異，在具體施工中首先需要對兩端千斤頂?shù)膶?shí)際工作程度進(jìn)行計(jì)算，鋼絞線在下調(diào)工作當(dāng)中，需要通過使用砂輪鋸進(jìn)行切割，不能使用電焊或者是氣焊等進(jìn)行熱切割處理，同時(shí)在下調(diào)工作過程中，需要充分保護(hù)好材料的切割工作范圍，避免鋼絞線產(chǎn)生損壞，如果存在鋼絞線損壞問題需要在損壞位置進(jìn)行割斷，避免在張拉工作過程中產(chǎn)生安全隱患[3]。

2.2 穿束工作

當(dāng)鋼束材料較短的情況下，可以通過使用人工進(jìn)行單根或者是整個(gè)進(jìn)行穿束處理，當(dāng)鋼束材料較長的情況下，材料的重量相對較大，通過人工無法承擔(dān)鋼束材料的重量，此時(shí)可以通過將鋼束鋼腳線的一端，通過使用點(diǎn)焊的方式將其焊接成一個(gè)完整的整體，同時(shí)在端頭部位焊接一個(gè)牽引環(huán)結(jié)構(gòu)，通過使用卷揚(yáng)機(jī)設(shè)備拉動(dòng)鋼絲繩的方法進(jìn)行穿束。但是不管使用何種方法進(jìn)行參數(shù)工作都需要對鋼絞線進(jìn)行編號處理，同時(shí)還需要針對錨環(huán)孔位置進(jìn)行編號，在安裝錨環(huán)過程中需要保證鋼絞線材料的對號入座，避免鋼絞線形成十字交叉問題，在張拉工作過程中容易產(chǎn)生斷絲情況。

2.3 預(yù)應(yīng)力施加處理

在預(yù)應(yīng)力施加處理工作過程中，必須要對應(yīng)力的施加大小進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，在實(shí)際張拉工作之前需要根據(jù)高速的實(shí)際長度大小準(zhǔn)確設(shè)置出張拉工作流程，并且根據(jù)實(shí)際張拉控制力大小將其分為初步應(yīng)力、二倍初應(yīng)力和最終應(yīng)力施加。在千斤頂安裝過程中需要安裝對應(yīng)的纖維板和錨墊板，并且保證材料相互之間的緊密貼合。在用力張拉工作正式開始之前，需要通過使用25 t的單根抽芯，對每一根鋼絞線進(jìn)行初步應(yīng)力調(diào)整，有效保證整數(shù)鋼絞線處于同一個(gè)受力點(diǎn)位上，這種情況下初步預(yù)應(yīng)力大小施加，不能超過張拉工作過程中單根鋼絞線的最大張拉應(yīng)力，需要根據(jù)每一根鋼絞線的受力大小來進(jìn)行控制。在整體上拉工作過程中需要根據(jù)初步應(yīng)力二倍出應(yīng)力以及張拉控制力大小，將其分為三次測量有效保證應(yīng)力施加的科學(xué)性與合理性。

2.4 箱梁混凝土澆筑施工

箱梁混凝土拌制工作，使用的是混凝土拌合廠集中進(jìn)行拌合與生產(chǎn)，使用混凝土輸送泵澆筑箱梁段，每小時(shí)混凝土泵的材料輸送量為30 m3，混凝土澆筑施工需要順著橋梁方向進(jìn)行一次性澆筑工作，沿著橋梁高度分三次進(jìn)行。首先，需要澆筑箱梁的底板和覆板位置的分布區(qū)域，然后再進(jìn)行腹版，最后澆筑頂板和翼緣板位置。在實(shí)際澆筑工作過程中，需要盡可能選擇一些常溫天氣環(huán)境，避免外部環(huán)境溫度過高。混凝土澆筑施工結(jié)束之后，需要充分做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，箱梁施工縫必須要嚴(yán)格依照施工縫處理工作要求和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行處理?；炷翝仓┕み^程中，需要有效做好混凝土材料的振搗工作，要保證材料充分振搗均勻和密實(shí)，澆筑完成之后需要對支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性情況進(jìn)行觀測。在首次混凝土澆筑施工之前，需要對支架展開80%的荷載預(yù)應(yīng)力施加，判斷支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性情況，保證支架受力科學(xué)合理，有效保證項(xiàng)目工程的整體施工質(zhì)量[2]。

2.5 預(yù)應(yīng)力及壓漿施工

在預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉工作完成之后，需要先對鋼絞線部分進(jìn)行切割處理，然后再對錨頭展開分錨處理。通過這種施工處理方法會(huì)對后續(xù)的壓漿施工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，主要表現(xiàn)在管道最高點(diǎn)位置的水泥將材料不密實(shí)，并且會(huì)產(chǎn)生空管情況，因此首先需要先進(jìn)行封錨工作，在封錨工作當(dāng)中使用的是干硬性水泥砂漿材料來進(jìn)行處理，這種施工方法會(huì)出現(xiàn)水泥砂漿的凝固速率相對較慢，如果需要對風(fēng)錨快速凝固或者是進(jìn)一步加快工程施工進(jìn)度，可以在水泥砂漿材料當(dāng)中加入一定量的生石灰材料，然后再使用水進(jìn)行充分?jǐn)嚢?。封錨工作過程中需要對錨墊板夾片以及錨環(huán)之間的間隙進(jìn)行充分封堵，完成該項(xiàng)施工之后需要對多余的鋼絞線使用手動(dòng)砂輪進(jìn)行切割，禁止出現(xiàn)電焊或者氣焊切割情況[3]。

在電焊切割工作當(dāng)中可能會(huì)造成鋼絞線，在管道內(nèi)部出現(xiàn)打火情況，嚴(yán)重的情況下會(huì)出現(xiàn)鋼絞線直接斷裂，氣焊切割工作可能會(huì)造成夾片周圍區(qū)域的鋼絞線會(huì)失去剛性而產(chǎn)生滑絲情況，因此在封錨水泥砂漿充分凝固之后，在正式開始壓漿工作之前，需要對孔道內(nèi)部進(jìn)行完全通水濕潤，同時(shí)使用風(fēng)機(jī)設(shè)備對軌道內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)處理，并且將其中流動(dòng)的水分進(jìn)行徹底清理。在壓漿工作過程中所使用的水泥砂漿材料，必須要嚴(yán)格依照材料的配比工作要求來進(jìn)行攪拌，攪拌工作結(jié)束之后需要根據(jù)施工規(guī)范要求來進(jìn)行進(jìn)一步檢測，對一些不符合要求的水泥砂漿材料禁止進(jìn)行使用。

2.6 掛籃安裝施工

在主縱梁將散裝的貝離片直接調(diào)放到指定的施工位置，同時(shí)在工程施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝桁橫梁，在車間內(nèi)部進(jìn)行加工，通過使用汽車吊直接進(jìn)行安裝，掛籃拼裝完成之后需要進(jìn)行懸掛重物進(jìn)行荷載實(shí)驗(yàn)，有效測定彈性塑性變形量大小，各項(xiàng)指標(biāo)合格之后保證安全系數(shù)符合要求，方可進(jìn)行后續(xù)的使用。掛籃安裝工作結(jié)束之后，需要移動(dòng)掛籃到指定的施工位置，有效調(diào)整施工設(shè)計(jì)工作標(biāo)高，在掛籃的底模板位置使用沙袋，根據(jù)模板的實(shí)際受力條件，有效做好預(yù)壓實(shí)驗(yàn)和分析工作。預(yù)壓實(shí)驗(yàn)工作完成之后需要基于預(yù)壓工作結(jié)果，重新調(diào)整模板標(biāo)高大小，然后開始安裝底部模板，腹板鋼筋以及預(yù)應(yīng)力管道等。鋼筋材料的縱向方向上需要直接深入到下一階段的中部位置，預(yù)應(yīng)力管道需要露出本節(jié)段長度30 cm以上，同時(shí)還需要設(shè)置好相應(yīng)的防護(hù)措施，方便和下一階段的預(yù)應(yīng)力管道之間進(jìn)行連接。在鋼筋材料驗(yàn)收合格之后即可移動(dòng)內(nèi)部模板，有效調(diào)整內(nèi)模板標(biāo)高大小，安裝頂板鋼筋以及預(yù)應(yīng)力管道。在檢查驗(yàn)收工作完成之后，即可進(jìn)行后續(xù)的混凝土澆筑施工。需要在同步養(yǎng)生處理完成之后的混凝土試塊進(jìn)行壓力檢測符合要求之后，松開模板進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉施工，張拉工作結(jié)束之后需要使用水泥漿材料進(jìn)行封錨處理，等到封錨水泥砂漿材料強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的情況下，即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工，等到水泥將試塊強(qiáng)度滿足事故要求和標(biāo)準(zhǔn)之后，即可移動(dòng)掛籃進(jìn)入到下一個(gè)施工區(qū)域，以此類推反復(fù)循環(huán)一直到最后一個(gè)施工塊。在實(shí)際施工當(dāng)中需要充分注意安裝中過程中中臨時(shí)鋼性連接結(jié)構(gòu)，需要有效做好預(yù)留合攏段的掛籃施工[5]。

2.7 合攏段施工技術(shù)要點(diǎn)

在連續(xù)梁施工過程中，使用先邊跨合攏后、中跨合攏的施工技術(shù)方法，在前面所有的施工段結(jié)束之后可以直接拆除，邊掛位置兩個(gè)掛籃以及中畫位置的一個(gè)古蘭，有效調(diào)整和壟斷支架系統(tǒng)的標(biāo)高，同時(shí)安裝底部模板。在底模板上安裝底板和腹板鋼筋應(yīng)力管道以及臨時(shí)性鋼支撐結(jié)構(gòu)，同時(shí)還需要安裝側(cè)向模板材料，需要等到鋼筋檢驗(yàn)合格之后再進(jìn)行內(nèi)模板安裝施工，需要將其調(diào)整到預(yù)定的設(shè)計(jì)高度然后安裝頂板鋼筋，有效做好施工完成之后的監(jiān)理和驗(yàn)收工作。測量邊跨合龍段兩端的高差設(shè)計(jì)要求，合攏段兩端懸臂標(biāo)高允許偏差2 cm，軸線允許偏差1cm，若不滿足要求對兩端進(jìn)行預(yù)壓。滿足規(guī)范要求后即可進(jìn)行混凝土的澆筑施工。混凝土的澆筑施工須在一天中溫度最低時(shí)進(jìn)行，可保證合攏段新澆注混凝土處于氣溫上升的環(huán)境中，在受壓的狀態(tài)下達(dá)到終凝，以防混凝土開裂。中跨合龍段的混凝土澆筑對溫度要求較高，須在一天內(nèi)溫度最低時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑。待其同步養(yǎng)生的混凝土試塊試壓合格后，松動(dòng)模板，即可開始張拉預(yù)應(yīng)力筋，張拉完成后用水泥漿封錨。待封錨水泥漿強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，即可對預(yù)應(yīng)力管道壓漿。待水泥漿試塊強(qiáng)度滿足要求后，拆除掛籃進(jìn)入橋面系施工[4]。

3 結(jié) 語

綜上，相關(guān)施工人員首先需要對施工圖紙當(dāng)中的設(shè)計(jì)工作內(nèi)容加以明確，并且根據(jù)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)工作參數(shù)，對預(yù)應(yīng)力孔道的施工程度大小進(jìn)行全面復(fù)核與計(jì)算，同時(shí)根據(jù)管道施工長度大小對施工材料進(jìn)行準(zhǔn)備，有效保證預(yù)應(yīng)力張拉施工的質(zhì)量和效果。