大跨度預應力混凝土連續梁橋施工技術探討

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摘要：在橋梁施工建設項目當中，大跨度預應力混凝土連續梁橋十分重要，該預應力混凝土連續梁橋有著變形小等優點，因此被廣泛應用。本文主要闡述了懸臂施工技術，介紹了某大橋的施工工程概況，討論了懸臂施工工藝，分析了懸臂現澆混凝土的流程，并給出了主跨連續梁施工質量控制措施。

關鍵詞：大跨度；掛籃施工；預應力；質量控制

引言

隨著我國經濟的不斷增長，交通運輸建設不斷完善，橋梁施工項目越來越多。但是由于大跨度的橋梁數量多，如果不使用有效的施工技術，就會造成許多的施工質量問題。因此，如何采取合理有效的施工技術來提高橋梁的施工質量成為了施工人員需要解決的問題。下面就結合實例對此進行討論分析。

1 工程概況

某大橋長336m，如圖1。3×20+64+34+34+4×20+2×32m，其中20m為空心板梁，此橋的橋面由3個平行橋面組成，中間橋面為機動車道，兩邊橋面是非機動車道。變截面箱梁上面縱向頂板采用12根預應力筋，腹板17根，中邊跨一般都為10根左右。等截面箱梁上面縱向采用12根預應力筋，腹板12根，中邊跨一般都采用13根，如圖1。

圖1 大橋簡圖

2 掛籃施工工藝

主跨梁的主要施工工藝為掛籃施工主跨分為3段施工，圖2即為梁體分段示意圖。從圖形可以看出，施工的過程中將橋分為了3大段多小段，4個小部分根據其施工工藝不同而不同。中跨墩變的施工部分，考慮到造價以及掛籃空間，因為掛籃施工還存在較多的不便利，從諸多原因進行考慮，此處不便于采用掛籃技術，因此本工程在中跨墩變的施工部分采用懸臂鋼模澆注施工技術。中跨的其他部位采用2套設備對稱進行施工，在邊跨上，利用現有的技術可以進行支架法進行澆注，是成本最小的部分。合攏地方采用掛籃施工不能夠有效的保證施工質量，在此處采用吊架施工方式進行施工，此方式能夠有效的保證工程質量。本文主要探討的掛籃施工的具體方式，對掛籃施工的相關內容作了簡要介紹，然后針對其混凝土澆注進行了探討。本工程選用的是三角組合梁掛籃，總共4件2套設備，進行對稱式掛籃澆注施工，圖3為掛籃施工工藝流程圖。

2.1 掛籃的相關技術指標

本工程中根據最大的設計梁重163.5t，設計掛籃重量為65t，根據相關規范，要求最大變形在20mm以內。在設計施工的過程中，要求自錨固的安全系數大于2.0。根據工程的具體情況，選擇合適的掛籃沉重主桁，本工程采用的是輕型三角結構的結構形式。掛籃的主要材料為Q235鋼材以及貝雷梁等。在掛籃前移的過程中，利用箱梁的豎向預應力來平衡應為傾覆而導致的力矩，掛籃中部取消平衡重需要在頂板內預留的錨固孔中錨固相應的加強主桁。掛籃系統采用ФL32精軋螺紋鋼為其吊升系統用鋼，目的為了使得錨固使用方面，減少相關工作時間。40Cr與ФL32精軋螺紋鋼在后錨桿中采用，本次工程中使用的模板有多種，即整體模板、組合鋼模板、木模板。

圖2 梁體分段示意圖

圖3 掛籃施工工藝流程圖

2.2 掛籃系統

進行掛籃施工是由相關系統組合一起施工完成的作業，下圖4為掛籃施工的示意圖，其中包括主承重系統、底模系統、吊掛系統、內外模板系統、錨固系統、行走等系統。這些系統配合才能完成相關的工作。

圖4 掛籃側面示意圖

2.3 拼裝掛籃

目前掛籃系統是在工地上進行拼裝的，在工地上拼裝之前，應該做相關的拼裝試驗，以及時的發現掛籃的問題，并及時的修正。在工地上進行掛籃安裝的過程中，需要按照相應的施工順序進行，安裝完成以后需要進行抽檢，再次的保證拼裝掛籃的質量。

2.4 預壓掛籃

在工地上進行掛籃系統的拼裝以后，需要檢驗構建的結合情況以及構件的尺寸是否滿足要求。需要進需預壓，將掛籃受力變形考慮進去，同時也為施工創造合適的條件，掛籃進行預壓以后進行吊裝，掛籃預壓見圖5。

圖5 掛籃預壓示意圖

2.5 掛籃的行走

掛籃行走是進行掛籃施工中重要的一步，在完成1#梁體節段澆注以及預應力張拉以后，需要進行掛籃的行走前移，具體的行走步驟如圖6所示。

圖6 掛籃行走步驟圖

3 懸臂現澆混凝土

內容2主要討論了掛籃施工的簡要步驟以及其具體內容，下面就掛籃施工中的混凝土澆注進行具體探討，懸臂現澆混凝土是由：掛籃及模板前移、安裝鋼筋及預應力管道、安裝模板、澆注混凝土等內容組成。

3.1 掛籃及模板前移

上文中簡要的介紹了掛籃的拼裝、走步。在本工程中，掛籃的的移動方式是掛籃桁架、底模、側模同步進行，在進行掛籃及模板前移的過程中，為了使得掛籃前移的順利，以及保證移動的過程中不產生過大的變形，根據相關規定，需要對軌道進行一定處理，一般是在軌道上涂抹黃油，來增加軌道的潤滑性。因為軌道的移動是為掛籃移動服務，因此必須先進行軌道的錨固，在將掛籃錨固，在此過程中，若掛籃的抗傾覆能力不足，將直接導致工程安全事故，因此需要在每側進行錨固。錨固側模以后，需要在后錨梁上面安裝一定數量的手拉葫蘆，通過手拉葫蘆牽動桁架移動。

3.2 安裝鋼筋及預應力管道

安裝鋼筋及預應力管道是施工過程中最重要的一步，其施工質量的好壞直接影響最終結構的穩定性。鋼筋的連接是嚴禁使用焊接的，最好是通過螺栓進行連接，從而保證模板的完整性。安全預應力管道，需要保證管道的位置的正確性，因此需要在安裝的過程中使用定位鋼筋進行預應力管道的焊接，控制定位筋的間距符合相關標準。在曲線等部分需要對定位筋進行加密。本工程中要求混凝土保護層厚度大于30mm，控制厚度是采用同等級標號的混凝土墊塊進行的，墊塊質量的好壞能夠直接影響到保護層的質量，需要進行墊塊質量的嚴格控制。在綁扎鋼筋的時候，對綁扎鋼絲進行嚴格控制，防止其深入保護層中，此措施是為了防止鋼筋腐蝕。安裝鋼筋以預應力管道中較難控制的就是應力集中的問題，例如預留孔的位置很容易產生應力集中而導致的裂縫，因此需要在此處放置環狀鋼筋，來保證構建的工程質量。

3.3 安裝模板

按照模板是指模板的移動安裝，其主要內容有調整模板的標高以及模板的平面位置。按照模板的步驟有：底、腹板鋼筋綁扎，綁扎頂板鋼筋，安裝端模，安裝內模板。因為混凝土的自重較大，若側模的抗壓能力較弱，很可能導致進行混凝土澆注的時候，模板變形影響工程質量，因此需要采取相應的增強側?？箟耗芰Φ拇胧?，例如設置相應的拉桿。本工程采用Φ16拉桿，橫豎間距都為800mm。

3.4 澆注混凝土

混凝土的澆注是掛籃施工的最終環節，本工程的橋梁采用C50泵送混凝土，在對混凝土的塌落度進行了嚴格的控制。并且根據試驗選擇了合適的添加劑，最終得到符合要求的早強緩凝型混凝土。混凝土由攪拌站供應，進行混凝土澆注的順序是底板、腹板、頂板。

4 主跨連續梁施工質量控制

主跨連續梁施工質量控制是大跨度預應力混凝土連續梁橋施工的重要內容，主要包括：掛籃行走就位控制、箱梁節段的控制、箱梁線性控制、施工控制措施。

4.1 掛籃行走就位控制

掛籃行走就位控制是掛籃施工質量控制中重要的一步，一般的控制方法就是在箱梁的頂面設置相應的輔線，用經緯儀或者全站儀嚴格控制軌道軸線。進行掛籃的安裝就位以后，需要對標高進行復核，保證籃底標高在5mm的誤差以內。

4.2 箱梁節段的控制

箱梁階段的控制主要是進行箱梁階段的長度控制，在箱梁基礎上設置控制點進行控制，用全站儀和鋼尺量距2中方法進行距離的測量，控制誤差在5mm以內。

4.3 箱梁線性控制

箱梁線形控制是箱梁結構耐久性指標中的重要內容。包括撓度控制、中線控制、斷面尺寸控制，因為需要控制的內容比較多，內外業工作都比較復雜，所以需要由專門人員進行此項工作，進行數據的分析以后，進行控制數據的調整，以此來保證梁體的線型。

4.4 施工控制措施

施工控制措施能夠有效的保證工程質量，主要包括以下幾點：

（1）施工準備工作，施工前需要提供準確的施工機械等數據；

（2）對荷載進行準確的計算，準確的計算出荷載導致的繞度值；

（3）在施工的過程中，對軸線以及標高進行緊密測量，保證標高以及角度正確性；

（4）控制懸臂荷載低于設計荷載，同時要求荷載處于10%作用的平衡狀態；

（5）嚴格的按照施工步驟進行，保證施工的安全性，例如進行調模的過程中，需要嚴格執行3步；

（6）在進行施工的過程中，嚴格控制各種物資材料的堆放，防止不必要荷載的出現，需要保證掛籃施工的絕對安全性；

（7）進行預應力控制，在本工程中，結構形式為三向預應力，需要控制預應力束下料、穿束、張拉、壓漿，以此來保證預應力符合要求。施工的控制措施需要參照相關標準進行細化，這樣才能保證大跨度預應力混凝土連續梁橋施工的質量。

5 結語

綜上所述，由于預應力混凝土連續梁橋的變形小等優點，使其成為大跨度混凝土連續梁橋施工主要研究和發展方向，掛籃施工等技術仍存在一定的問題，需要進一步完善和提高。在施工中要嚴格落實施工控制措施，這樣才能有效的保證工程質量，創造更多的經濟和社會效益。

參考文獻：

[1] 楊紹虎，陳大偉.連續梁橋懸臂施工線形控制研究.工程與建設，2011（4）：95-182.

[2] 陳明山.大跨度連續梁橋懸臂施工線形控制實施方案.工程與建設，2011（4）：30-31.