城市高架橋大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工技術(shù)研究

劉濤

（中國建筑第八工程局有限公司浙江公司，浙江諸暨 310000）

0 引言

隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展，大型環(huán)城公路主要采用高架橋施工技術(shù)形成跨越式的市政道路，以此確保高架橋上的行車道寬度適中，符合要求，減少對橋下車道車輛通行的影響，并保證城市的美觀度。基于此，需要科學(xué)設(shè)計，采用大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工技術(shù)進行施工，并根據(jù)施工要點科學(xué)設(shè)計施工方案。在高架橋的建設(shè)過程中，橋面的寬度越來越寬。在既保證橋上有足夠的行車寬度，又要確保橋下有較大的空間和較好的視線前提下，大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁的概念應(yīng)運而生。國內(nèi)工程經(jīng)驗較少，需要加強專題研究，提高大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁理論分析、設(shè)計、施工控制等技術(shù)水平。

1 工程概況

選擇柯諸高速公路工程為研究主體，該工程項目主線全長為39.3km，項目的修建對杭州經(jīng)濟發(fā)展有重大作用。 柯諸高速公路TJ04 標(biāo)段主線全長7.776km，分上下兩層交通。在主架橋的主體結(jié)構(gòu)中，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力T 梁結(jié)構(gòu)，是連續(xù)高架橋，公路等級為高速公路。下部結(jié)構(gòu)采用大懸臂蓋梁或者門式墩蓋梁結(jié)構(gòu)形式，是混凝土結(jié)構(gòu)，其中蓋梁斷面結(jié)構(gòu)形式是一種倒立的T 字型，大懸臂蓋梁和單側(cè)懸臂蓋梁的長度和寬度都有明確的規(guī)定[1]?？傊?，通過懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工技術(shù)的應(yīng)用可以科學(xué)設(shè)置支架，并利用承臺設(shè)置鋼管支撐柱及貝雷架或桁架懸臂梁。該施工技術(shù)在應(yīng)用時存在結(jié)構(gòu)變形大、施工風(fēng)險高的問題，因此需要施工單位探索一整套完整的裝配鋼管支撐柱型鋼支架體系，確保車輛在橋下道路正常通行。

2 普通蓋梁施工方法和要點

2.1 施工要點

普通大橋活絡(luò)端具體安裝如圖1 所示。

圖1 普通大橋活絡(luò)端安裝

在普通蓋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，對于張拉力的實施需要分次進行。在此過程中，需要明確具體的張拉順序。如果混凝土的強度和彈性模量達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)值，且時間已經(jīng)經(jīng)過了一個禮拜，就需要先張拉第一道和第三道鋼束。壓漿強度值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值后敷設(shè)預(yù)應(yīng)力T 梁。整個橋架梁完成后，張拉第二道和第四道鋼束。當(dāng)壓漿強度滿足要求后，進行濕接縫的現(xiàn)澆筑、敷設(shè)等。最終在橋面濕接縫澆筑完成后，根據(jù)具體的強度和硬度變化情況，及時拆除底模和支架。設(shè)置大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁支架裝置，包括支撐在蓋梁懸臂根部的中部支撐柱，對稱設(shè)置在蓋梁橋墩的兩側(cè)，并使底部支撐在蓋梁橋墩所在的承臺上。此外，還包括支撐在蓋梁懸臂端部的端部支撐柱。在施工中，將支撐柱底端通過鋼筋混凝土支撐在地面上，作為端部支撐柱上端支撐承重梁。總之，承重梁上支撐調(diào)坡桁架梁，也稱作調(diào)坡桁架梁上支撐蓋梁底模。在設(shè)置后，可以確保車輛在中部支撐柱與端部支撐柱之間順利通過[2]。

2.2 施工難點

其一，為了更好地完成施工，保證工期，工程單位需要采用高低結(jié)合法設(shè)計施工工藝，確保在運輸時直接在蓋梁下側(cè)進行。在架梁施工的過程中，如果蓋梁底端的模架沒有及時拆除，會影響施工方案的實施。該方法的具體操作步驟如下：將兩墩頂蓋梁作為初次架橋機拼裝的支撐點，當(dāng)梁架被提升到一定高度后，梁體通過蓋梁，再下降到指定位置處。在初次完成架梁后，選擇中間點作為支撐點，再進行配重，確保架橋機可以順利移動。人力推動架橋機的主梁，當(dāng)架橋機主梁通過了指定的蓋梁點后，整個架橋機順利完成拼裝施工，進行下一步的施工。

其二，在架梁施工中，根據(jù)普通預(yù)應(yīng)力張拉順利進行施工，并及時拆除蓋梁支架。當(dāng)蓋梁前側(cè)一定位置產(chǎn)生張拉力裂縫后，蓋梁支架此時在預(yù)應(yīng)力T 梁橋面敷設(shè)完成，可以根據(jù)要求拆除支架，如果工期增加，則無法按時完成施工。

2.3 優(yōu)化設(shè)計

其一，考慮到該繞城高速公路擴建路段處的預(yù)制梁段施工中存在很多的障礙點，導(dǎo)致墩柱蓋梁施工受到影響，無法順利進行。對于架橋機運梁需要直接在橋下進行。此時如果實施傳統(tǒng)的施工方案，則會在濕接縫澆筑后無法及時拆除支架，也無法采用車輛運輸梁架，無法滿足施工要求。如果施工工期短，根據(jù)普通的施工設(shè)計方案，在拆除梁架后運輸梁架，無法滿足基本的施工要求。其二，施工單位為了按時完成施工，提前完成落架工作，導(dǎo)致蓋梁前側(cè)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力裂縫。因為懸臂長度較長，懸臂前端是預(yù)應(yīng)力裂縫的控制關(guān)鍵點，工程單位需要制定科學(xué)的控制措施，及時觀察，有效避免懸臂前端的熱撓度發(fā)生變化。其三，在現(xiàn)場已有的條件下，對普通的施工方案進行優(yōu)化設(shè)計，確保滿足梁架運輸條件，也可以縮短工期，確保懸臂整體質(zhì)量較好，施工順利進行。

3 城市高架橋大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 水平測試技術(shù)

在大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工中，需要科學(xué)設(shè)置支架。在具體設(shè)置前，在立柱上放置鋼槽抱箍支撐體，并采用水平校準(zhǔn)儀對抱箍標(biāo)高進行測量，以此滿足設(shè)計要求。在立柱表面纏繞一定的彈線，為后續(xù)施工活動的進行做好基礎(chǔ)。

3.2 支架搭設(shè)技術(shù)

在大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工前，需要科學(xué)選擇連接支撐架，一般選擇對拉螺栓支架。根據(jù)抱箍位置，橫向放置一定數(shù)量的貝雷片，以此設(shè)置其他支架[3]。

3.3 鋪設(shè)技術(shù)

在大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工中，需要設(shè)置鋼模。根據(jù)設(shè)計圖紙要求進行拼裝，一般選擇聚乙烯塑料將立柱之間的連接縫隙填充完整，然后鋪設(shè)。對標(biāo)高進行控制，根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整位置。

3.4 測量放樣技術(shù)

在鋪設(shè)完成后，使用全站儀測量放樣中心點和軸線，并根據(jù)規(guī)范要求和現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整和校驗，確保其符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 鋼筋綁扎技術(shù)

在大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工中，使用的蓋梁鋼筋是一種骨架鋼筋網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)需要在生產(chǎn)車間進行焊接處理，成型后焊接鋼筋骨架時，加強外形的控制，確保下料和彎角準(zhǔn)確。在下料的過程中，控制接頭和彎曲部位的間距,根據(jù)鋼筋直徑的比例科學(xué)控制，且施工人員需要科學(xué)設(shè)置最大彎矩。在具體焊接前，選擇長度、寬度相同的鋼筋板，聯(lián)合短鋼筋焊接，再根據(jù)規(guī)定要求科學(xué)控制間距，調(diào)整位置，拼裝成為鋼筋。在焊接位置處設(shè)置楔形卡，加固焊接鋼筋，避免其在外力作用下發(fā)生變形問題。當(dāng)所有的焊接點固定完成后，根據(jù)順序進行焊接，重點對焊接縫進行補焊。為了確保預(yù)應(yīng)力管道位置符合要求，施工人員需要在現(xiàn)澆筑的過程中設(shè)置定位架，避免預(yù)應(yīng)力管道發(fā)生偏移的問題。通過定位架支撐鋼筋骨架和管道，直線段定位架的間距控制在1m 內(nèi)，曲線段定位架的間距根據(jù)要求科學(xué)設(shè)置，加強位置偏差的控制[4]。

在鋼筋骨架成型后，需要確保其剛度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，避免在運輸和吊裝的過程中發(fā)生變形問題。如果出現(xiàn)問題，需要在焊接縫處放置鋼筋支撐，當(dāng)骨架被運送到現(xiàn)場后，采用專門的吊機根據(jù)一定的方法進行吊裝。在此過程中，固定骨架，科學(xué)安排，及時綁扎鋼筋，尤其是插筋或者水平鋼筋。在綁扎后，對其硬度和穩(wěn)定性進行檢測，確保符合要求后才可以繼續(xù)施工。大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工中的橋梁鋼筋，需要統(tǒng)一在鋼筋加工廠進行加工，在現(xiàn)場集中進行綁扎；主體結(jié)構(gòu)的墩柱鋼筋籠，在現(xiàn)場加工后及時進行焊接吊裝；橋臺和承臺、蓋梁鋼筋在加工完成后，需要在現(xiàn)場進行綁扎處理。

3.6 側(cè)模支架技術(shù)

在高架橋大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工中，設(shè)置定型鋼模，將其設(shè)置在模板連接縫處。設(shè)置完成后，將外部拉桿進行固定處理，調(diào)整模板支撐結(jié)構(gòu)體，并加固。根據(jù)設(shè)計垂直度的要求，做好相關(guān)檢查，確保其符合要求，便于進入下一個工序中。

3.7 標(biāo)高復(fù)核技術(shù)

在高架橋大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工中，根據(jù)規(guī)范要求、設(shè)計圖紙科學(xué)安裝梁板。對于鋪設(shè)的厚度加強控制，確保其偏差符合規(guī)范要求，有效控制蓋梁頂部標(biāo)高，且在現(xiàn)場澆筑前，對頂部標(biāo)高進行重復(fù)核驗和測試。在具體測試的過程中，可以使用鋼卷尺和水準(zhǔn)儀，確保合格后才可以進行澆筑。

3.8 蓋梁澆筑技術(shù)

施工人員需要根據(jù)設(shè)計要求選擇一定型號的混凝土進行澆筑。在澆筑的過程中加強控制，避免混凝土因為收縮變形出現(xiàn)掉落的情況。嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，在澆筑前期進行配比測試，科學(xué)選擇外加劑的類型和用量。在現(xiàn)場預(yù)制澆筑的過程中，采用大型攪拌機充分?jǐn)嚢杌炷敛牧?。攪拌完成后，采用專門的運輸車輛將其運送到施工現(xiàn)場，使用吊裝機進行吊裝。在運輸?shù)倪^程中，施工人員需要持續(xù)攪拌，避免其出現(xiàn)離析的情況，影響混凝土的質(zhì)量。

3.9 拆模技術(shù)

在混凝土澆筑完成后，凝固時需要對其硬度和強度進行檢測。在滿足設(shè)計要求后，及時拆除側(cè)模，并采用土工格布對側(cè)模進行遮蓋，并及時灑水做好養(yǎng)護工作。在具體養(yǎng)護的過程中，加強對表面棱角處的保護。在拆模后，采用吊車及時將模板裝卸并放置在平整、有墊木的場地空間中。及時清理場地，并在模板上涂抹脫模劑。做好養(yǎng)護后，對混凝土的強度進行檢測，滿足設(shè)計要求后及時拆除底模。在拆除底模的過程中，需要先取出木楔，敲打底模觀察。一般需要采用自然下放的方法及時拆除底模，采用吊車將其放到平整的場地中進行存放，并做好養(yǎng)護工作。

3.10 支架拆除技術(shù)

施工人員需要采用和安裝相反的順序拆除支架。在拆除的過程中，加強對工字鋼和槽鋼的保護?？茖W(xué)進行卸落，避免其在卸落的過程中對蓋梁產(chǎn)生破壞，并保護立柱混凝土不受影響。

3.11 混凝土養(yǎng)護技術(shù)

在完成混凝土澆筑后，及時進行灑水、遮蓋養(yǎng)護，確保側(cè)模和底模表面的濕度和溫度符合要求。為了提升強度和硬度，科學(xué)控制水泥灰比，依次加入材料，確保滿足設(shè)計要求。

3.12 預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)

在蓋梁混凝土施工完成后，需要對其強度進行檢測，符合要求后進行張拉?；炷恋氖褂闷谙薇３衷?0d 以上。在首批鋼束張拉完成后，拆除蓋梁支撐結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計要求，確保兩側(cè)在進行張拉的過程中，控制延伸量和張拉力。對于不同外力條件的張拉長度，做好相關(guān)記錄，為后期施工活動提供依據(jù)。張拉完成后，對混凝土的強度和使用期限進行再次檢查，在此過程中，安排監(jiān)理工程師加強現(xiàn)場監(jiān)測。

3.13 孔道壓漿技術(shù)

施工人員對鋼絞線進行張拉后，需要監(jiān)理工程師進行檢查。符合要求后，在2d 后進行孔道壓漿施工。在壓漿的過程中，勻速緩慢地進行，確保一次完成。在孔道相鄰的點位連續(xù)壓漿，避免發(fā)生串孔的問題。在中途停止時，采用灰漿進行沖洗，嚴(yán)格控制壓力。如果管道長度超出了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，加大壓漿壓力，確保各個孔道的壓漿壓力滿足要求后，穩(wěn)定孔道。

4 結(jié)語

為了有效解決我國高架橋建設(shè)應(yīng)用方面的問題，需要國內(nèi)學(xué)者加強研究，重點對城市高架橋進行綜合分析，以此完善蓋梁施工技術(shù)體系，規(guī)范施工過程?？茖W(xué)采用蓋梁預(yù)應(yīng)力和張拉力，并在蓋梁完成后進行二次張拉，穩(wěn)固支撐體系，更好地推動城市高架橋大懸臂預(yù)應(yīng)力蓋梁施工技術(shù)的發(fā)展。