A匝道跨線橋后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

任 立 奇

(山西協(xié)力公路工程監(jiān)理有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

城趙樞紐A匝道跨線橋左右兩幅各一聯(lián)，左幅橋中心樁號為AK71+486.0，右幅橋中心樁號為AK71+481.7，道路中線與橋下下穿的夏祁高速交叉樁號DYK17+293.930=AK71+482.016，交角為69.59°，右前夾角90°。左右幅均為(30+45+30) m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用單箱兩室斷面，縱向預(yù)應(yīng)力體系，滿堂支架逐孔現(xiàn)澆施工。右幅箱梁標(biāo)準(zhǔn)斷面梁高2.3 m，頂板寬12.75 m，底板寬9.15 m，頂厚為28 cm，底板厚為25 cm，翼板外側(cè)厚18 cm，腹板厚50 cm，垂直式腹板，箱梁內(nèi)凈空1.77 m，翼板懸臂1.8 m。左幅箱梁標(biāo)準(zhǔn)斷面梁高2.3 m，頂板寬9.0 m，底板寬5.4 m，頂厚為28 cm，底板厚為25 cm，翼板外側(cè)厚18 cm，腹板厚50 cm，垂直式腹板，箱梁內(nèi)凈空1.77 m，翼板懸臂1.8 m。兩幅橋錯孔布置。基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)、承臺；下部結(jié)構(gòu)形式為柱式墩、蓋梁。

2 后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用

后張法預(yù)應(yīng)力工程的施工應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)等級的預(yù)應(yīng)力專業(yè)施工單位承擔(dān)。預(yù)應(yīng)力筋張拉機具設(shè)備及儀表，應(yīng)定期維護和校驗。張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定，并配套使用。張拉設(shè)備的標(biāo)定期限不應(yīng)超過半年或200次。當(dāng)在使用過程中出現(xiàn)嚴重漏洞、主要部件損傷、延伸量出現(xiàn)系統(tǒng)性的偏大或偏小等現(xiàn)象時或在千斤頂檢修后，應(yīng)重新標(biāo)定。太谷互通A匝道跨線橋后張法現(xiàn)澆箱梁施工工藝框圖詳見圖1。

2.1 基礎(chǔ)處理及準(zhǔn)備工作

原地面采用換填50 cm厚砂礫處理，粗平過程采用推土機和挖掘機配合完成，而精平由人工掛線處理，用20 t振動壓路機按2遍靜壓，3遍振壓的模式進行壓實處理，壓實度不少于93%；地面以上再填三層土，每層20 cm，高出周邊地面，60 cm填土的壓實度按94%控制。上鋪20 cm厚C20混凝土墊層。設(shè)5‰的橫坡，不設(shè)縱坡，地基處理完成后，為控制地基承載力可能受降雨的不利影響，在橋梁兩翼緣板外1.5 m處進行斷面尺寸0.4 m×0.4 m的邊溝開挖，并利用砂漿進行抹面處理，切斷雨水入滲通道。按照排距進行測量，并確定支架準(zhǔn)確的搭設(shè)地點，再在路基邊坡位置搭設(shè)支架，根據(jù)排距來看，開蹬寬度初步設(shè)定為1.5 m，而后實施人工開挖并用夯機夯實底部。齡期在7 d以上箱梁混凝土連續(xù)檢測強度達到90%后便可開始張拉施工。根據(jù)同期混凝土試件的強度及養(yǎng)護情況進行箱梁混凝土強度的確定。將千斤頂、油泵等進行校核且達設(shè)計精度要求后方可開始張拉施工，施工過程中千斤頂作業(yè)支架搭設(shè)采用碗扣型式，并進行鋼絞線彈性模量測定，基于彈性模量實測值進行其伸長值的確定[1]。

2.2 支架的搭設(shè)、預(yù)壓

2.2.1支架搭設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，為減少施工過程中的行車干擾，匝道橋下不設(shè)門洞，因互通區(qū)土地都是紅線內(nèi)征地，擬在0號臺后修建一條7.5 m寬的施工便道連接匝道橋兩邊主線上的便道，讓過往施工車輛都從0號臺后修建的便道上繞行(見圖2)，施工便道鋪20 cm厚砂礫，保證便道能在陰雨天通行，設(shè)立施工便道繞行安全警示標(biāo)志，陡坡段用護欄防護。

碗扣型支架搭設(shè)必須在其側(cè)面設(shè)置安全網(wǎng)，并按110 cm的步距進行碗扣支架布置，腹板位置按30 cm布置，底板、頂板位置按60 cm。對于外側(cè)全部支架應(yīng)配備剪刀撐，以提升碗扣型支架的強度，縱橫方向的剪刀撐采用φ48鋼管，按照3 m間距設(shè)置，支架搭設(shè)的過程中進行橋梁橫坡布設(shè)與調(diào)整，支架在橋臺和墩柱處與之固定，在支架兩側(cè)增設(shè)拉絲，防止大風(fēng)時支架傾覆，安全網(wǎng)設(shè)置于翼板外側(cè)，并順橋梁方向由箱梁一端向另一端組裝支架，由下至上遵循步驟進行支架搭設(shè)，并逐層校核剛度。支架高度的選擇與確定主要根據(jù)支架搭設(shè)頂面標(biāo)高與底面標(biāo)高設(shè)計值，同時進行底托與頂托外露螺紋長度的調(diào)整，將其控制在20 cm范圍內(nèi)，高程控制則按沿底板邊緣由外而里的方向以4.5 m間隔進行控制點設(shè)置，其余位置高程控制由人工拉線完成。

2.2.2支架預(yù)壓

完成支架組裝施工后就要進行梁底模鋪設(shè)，在鋪設(shè)施工前，為達到消除支架非彈性變形以及預(yù)防地基非彈性沉陷的目的，先預(yù)壓支架，準(zhǔn)確測算出支架和地基的彈性變形量，為預(yù)留模板拱度提供可靠依據(jù)。預(yù)壓前仔細檢查支架各節(jié)是否連接牢固可靠，同時做好觀測記錄。

支架預(yù)壓必須整梁段同時進行，用砂袋按1.2倍梁體重量預(yù)壓。根據(jù)沉降計算結(jié)果和工期要求，預(yù)壓時間最少為5 d～7 d，至連續(xù)24 h沉降小于1 mm為止。砂袋在地面上裝袋，并制作吊裝砂袋之用的鋼筋籠，制作完成后采用20 t吊車將砂袋吊裝上支架，并由人工以梁體荷載為依據(jù)進行砂袋的整齊碼放。為確保預(yù)壓效果，應(yīng)在支架頂部及支架中心進行觀測點設(shè)置，并以觀測點為基準(zhǔn)進行支架變形及地基沉降的觀測，將觀測值與理論計算值對比，進行總結(jié)。支架預(yù)壓按照梁體的施工順序逐節(jié)段推進進行[2]。

2.3 張拉施工次序

張拉施工次序因鋼絞線種類及錨具類型而不同，城趙樞紐A匝道跨線橋工程現(xiàn)澆箱梁后張預(yù)應(yīng)力的張拉施工次序設(shè)計如下：0→0.15σk(P0)→持荷3 min→量測引伸量δ1→張拉控制應(yīng)力σk(P)→持荷3 min錨固→量測引伸量δ2→回油→量測引伸量δ3。

穿鋼絞線前根據(jù)管道號數(shù)和長度編號，下料時保證每個張拉端工作設(shè)計長度120 cm，將鐵帽按設(shè)計規(guī)范穿套于鋼絞線端并進行擰緊固定。鋼絞線采用人工方式穿束，對于臨近管道的鋼絞線穿束操作必須抬高且放慢速度，保證鋼絞線端頭完全進入管道。對于存在一定彎曲程度的管道，應(yīng)放慢穿束速度，防止戳傷孔道，完成鋼絞線穿束后及時進行管道檢查，對于波紋管出現(xiàn)的破損及松脫，必須及時修補。

鋼絞線張拉過程進行雙控處理，張拉應(yīng)力的校核以鋼絞線伸長量為基準(zhǔn)，并進行伸長量實際測量值和理論值之誤差的嚴格控制(本工程控制在±5%以內(nèi))，如果超出上述誤差范圍，則應(yīng)立即停止張拉，提出可行的解決方案，經(jīng)可行性論證通過及監(jiān)理工程師審批后控制誤差，而后繼續(xù)張拉施工。張拉過程中對于縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線束應(yīng)兩端施加同等拉力同時張拉，而橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線束僅于一端張拉即可。為防止鋼絞線束在孔道內(nèi)交叉錯亂，應(yīng)以每束鋼絞線為單位進行每根鋼絞線編號[3]，以原錨具中心為基準(zhǔn)在錨板上依次嵌入工作夾片，并用套管按設(shè)計力度敲擊，確保鋼絞線夾緊及工作夾片外露部分齊整。千斤頂安裝后，將鋼絞線穿入，千斤頂油缸先伸出錨環(huán)3.5 cm，將墊板安裝于其尾部，夾緊鋼絞線，并在錨孔內(nèi)壁涂抹配套潤滑膏。按照N4a→N3b→N2a→N1b→N4b→N3a→N2b→N1a的鋼束張拉順序進行張拉，橫向預(yù)應(yīng)力張拉順序為兩側(cè)對稱張拉N1鋼束，預(yù)應(yīng)力張拉均要求均勻、對稱。

3 結(jié)語

城趙樞紐A匝道跨線橋工程施工過程及工程運行實際表明，只要嚴格按照后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的操作要求施工，并配備專業(yè)的技術(shù)監(jiān)理人員加強檢驗，便能充分發(fā)揮后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)所具有的張拉設(shè)備簡單、便于曲線配筋等技術(shù)優(yōu)勢，確保橋梁工程施工質(zhì)量，縮短工程建設(shè)時間，節(jié)省資金投入。