預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工方法及施工控制

陳 都

（中交第三航務(wù)工程局有限公司交建工程分公司，上海 200940）

1 工程概況

沂河特大橋工程項目中，于582#、583#墩跨越濱河西路，于D1K90+991.10處與既有道路相交，所得夾角為53°。根據(jù)現(xiàn)場施工情況，581#～584#墩的施工作業(yè)采取預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的形式，跨徑組合為（48+80+48）m，梁體為典型的單室、變高度變截面形式，規(guī)格方面頂、底寬分別為12.6m、6.7m。

2 施工方法與工藝流程

2.1 墩頂0#塊施工

結(jié)束墩頂施工作業(yè)后，基于支架法展開0#塊施工。制作鋼管支架，將其設(shè)置在墩身兩側(cè)，支撐系統(tǒng)應(yīng)具有穩(wěn)定性，設(shè)置有雙排Φ630×10mm鋼管立柱，并輔以工字鋼分配梁，以形成足夠穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)。0#塊側(cè)模部分使用的是定型鋼模板，考慮到底部鋼板、鋼筋等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的特點，選擇的是木模材料。做好混凝土澆筑前的準備工作，即針對支架采取預(yù)壓處理。此環(huán)節(jié)在汽車吊輔助下使用砂袋有序加載，從而避免支架非彈性變形現(xiàn)象。經(jīng)合理計算后求得彈性變形參數(shù)，明確底板支模標高。結(jié)束澆筑施工且強度達標后，即可展開預(yù)應(yīng)力張拉與壓漿作業(yè)。

（1）施工工藝流程。0#塊段較為特殊，該處結(jié)構(gòu)復(fù)雜，含有大量預(yù)埋件、鋼筋等結(jié)構(gòu)，施工中混凝土用量較大，因此要嚴格注重施工控制工作。其工藝流程具體為：墩身施工→0#塊支架搭設(shè)→支架預(yù)壓→安裝墩頂支座→安裝底模、側(cè)模→綁扎0#塊底板、腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝→安裝內(nèi)模、頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道→檢查簽證→混凝土灌注→混凝土養(yǎng)護→張拉、壓漿。

（2）墩頂臨時固結(jié)。搭建臨時支座，并將其穩(wěn)定置于支承墊石兩側(cè)區(qū)域，考慮各主墩施工要求，分別在墩頂增設(shè)4個臨時支座，彼此間距為5.3m×3.6m（橫向×縱向），此環(huán)節(jié)所用材料為C50混凝土，各支座使用到大量PSB830Φ32精軋螺紋鋼，所用數(shù)量均為112根，結(jié)束0#塊灌注施工后，將梁體與臨時墩連接于一體，以達到梁墩臨時固結(jié)的效果。

（3）永久支座安裝。全面檢查墊石標高，要求頂面四角高差控制在2mm內(nèi)，滿足此條件后方可安裝支座[1]。此處為地腳螺栓+底柱相結(jié)合的方式，注重墩臺頂面支撐墊石的處理，需在該處預(yù)留孔，待支座進場后注意調(diào)平，基于連接螺栓的作用實現(xiàn)各支座的穩(wěn)定連接，使其形成整體結(jié)構(gòu)。

2.2 掛籃安裝

從用鋼量、工藝可行性等角度出發(fā)，經(jīng)對比后選擇合適的掛籃安裝方法。本工程中為兩套菱形掛籃施工的方式。于墩頂處完成0#段澆筑作業(yè)，在此基礎(chǔ)上于梁頂兩頭遵循對稱的原則分別安裝掛籃，并輔以汽車吊配合作業(yè)提升施工效率。結(jié)束掛籃安裝作業(yè)后，便可展開靜載試驗，采取砂袋逐級加載的方式。基于此方式檢驗結(jié)構(gòu)安全性，以達到消除拼裝非彈性變形的效果，并計算懸灌段可能出現(xiàn)的豎向位移，符合要求后方可投入使用。

2.3 節(jié)段懸臂澆筑

針對連續(xù)梁1#～10#塊的實際情況，選擇掛籃懸臂現(xiàn)澆的方式。本連續(xù)梁施工中使用到兩套掛籃，遵循對稱的方式展開施工作業(yè)。12#、13#墩頂0#段作為本次施工作業(yè)的基準段，在該處設(shè)置1#梁段的承重機構(gòu)，隨后于1#梁段處設(shè)置底模、內(nèi)模與側(cè)模3大部分，并為之采取加固措施，將1#段的各類板結(jié)構(gòu)進行有效綁扎，檢測混凝土強度，當其達到設(shè)計要求后便可展開張拉錨固作業(yè)[2]。在上述基礎(chǔ)上，兩側(cè)掛籃同步移動，轉(zhuǎn)移到2#～10#梁段，展開T構(gòu)懸臂澆筑作業(yè)。

2.4 邊跨直線段施工

根據(jù)本工程實際情況，連續(xù)梁兩端邊跨都設(shè)置有規(guī)格一致的直線段，二者長度均為7.75m，基于支架現(xiàn)澆的方式展開施工作業(yè)。為滿足穩(wěn)定性要求，各鋼管柱下方都增設(shè)了擴大基礎(chǔ)，關(guān)于模板的使用，內(nèi)模部分以木模板的形式為宜，所有外模均使用的是定型鋼模。

（1）工藝流程。本次施工中共涉及兩個邊跨現(xiàn)澆段，二者均以支架現(xiàn)澆的方式展開施工作業(yè)，在邊跨現(xiàn)澆段施工作業(yè)的同時兼并展開掛籃懸澆梁施工，即兩部分遵循同步的原則，并要做到一次澆筑成型，關(guān)于具體工藝流程如圖1所示。

（2）支撐體系。根據(jù)邊跨直線段的實際情況，該處采取鋼管柱+型鋼相結(jié)合的方式，二者共同構(gòu)成組合梁柱式支架，為之展開原位現(xiàn)澆施工。關(guān)于支架結(jié)構(gòu)的設(shè)置，下部使用的是兩排Φ630×10mm鋼管柱，臨近墩身的鋼管均要穩(wěn)定支撐于承臺上，余下另一側(cè)的鋼管柱都要穩(wěn)定安裝在混凝土基礎(chǔ)上，通過焊接的方式完成鋼管柱與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板的連接作業(yè)。設(shè)置預(yù)埋鋼板后，使用到HRB400φ20鋼筋，通過此材料以達到加固的效果。所用數(shù)量為12根，形成的有效固定長度應(yīng)達到1m。

（3）支架預(yù)壓。考慮到箱梁質(zhì)量要求，結(jié)束支架拼裝作業(yè)后需對其展開預(yù)壓處理，經(jīng)檢測后明確支架變形情況，確定支架所具備的承載力；需最大程度上消除非彈性變形，以所得檢測結(jié)果為基準，經(jīng)計算后求得底模預(yù)拱度，全面確保支架的穩(wěn)定性。

圖1 邊跨現(xiàn)澆段施工工藝流程圖

（4）混凝土施工。遵循分段、分層的澆筑方式，且要做到持續(xù)性澆筑，采取合適的布料順序，從兩側(cè)腹板處開始，基于均勻?qū)ΨQ的原則展開。以設(shè)計圖紙為指導(dǎo)展開澆筑施工，各段都要做到對稱、勻速施工。

2.5 合龍段施工

（1）邊跨合攏。在尚未合攏前，需通過預(yù)壓的方式處理兩端懸臂，分別增設(shè)重達41.5t的水箱，所得的邊跨合攏段總重57.23t。在后續(xù)澆筑作業(yè)時通過分級的方式有序卸載，根據(jù)本連續(xù)梁橋情況，擬定為3t一級的形式，要求懸臂端撓度處于穩(wěn)定狀態(tài)。關(guān)于壓重水箱的設(shè)置，應(yīng)盡可能臨近合攏段，向其中注滿水（在此之前需安裝水閥，準確測定流量值）。以合攏段結(jié)構(gòu)要求為指導(dǎo)，分別優(yōu)化掛籃與模板，并與兩端節(jié)段穩(wěn)定連接，靈活調(diào)整底模、做好鋼筋綁扎作業(yè)，于合適的位置安裝預(yù)應(yīng)力管道。

（2）中跨合攏。基于掛籃合攏的方式順利完成中跨合攏作業(yè)，將預(yù)先設(shè)置好的582#、583#墩臨時固結(jié)解除，在此基礎(chǔ)上分析懸臂端軸線與標高情況，由此得到合適的合攏方案。

（3）體系轉(zhuǎn)換。合攏作業(yè)時，優(yōu)先完成邊跨的合攏作業(yè)，隨后再合攏中跨。具體而言，需處理581#、584#墩兩邊跨，從而得到兩個T型懸臂梁，隨后再得到連續(xù)梁。詳細的工藝流程：①處理581#、584#墩邊跨合攏段，為之采取剛性連接措施；②針對邊跨合攏段展開現(xiàn)澆施工作業(yè)，當該處強度與彈性模量都與設(shè)計要求相符，同時梁體混凝土齡期達到5d時，便可針對該處的縱向預(yù)應(yīng)力束展開張拉作業(yè)；③去除中墩臨時固結(jié)，確保中墩支座處于縱向鎖死狀態(tài)，順利結(jié)束首次體系轉(zhuǎn)換作業(yè)；④在前述邊跨合攏段施工作業(yè)過程中，設(shè)置有剛性連接構(gòu)造，需將其有效拆除，并解除邊跨支架處的臨時約束。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制

3.1 墩頂控制點布置

根據(jù)連續(xù)梁橋?qū)嶋H情況，于岸邊面設(shè)置控制網(wǎng)點，在其支持下采取后方交匯法，引入高精度全站儀，從而獲得各測點的三維坐標情況；于墩頂處增設(shè)合適數(shù)量的水平基點與軸線基點，交由工程施工單位展開測量工作，獲得墩頂標高值（即初始值），選取不同土況下的測試值并展開對比分析，所得的差值即為墩頂變差[3]。

3.2 截面控制點布置

梁體標高檢測數(shù)據(jù)應(yīng)具有準確性，為直觀地獲得標高變化特性，需在梁段前端設(shè)置合適數(shù)量的控制點；基于焊接的方式使短鋼筋與周邊鋼筋形成穩(wěn)定的連接體，針對梁段展開澆筑施工作業(yè)；結(jié)束此環(huán)節(jié)操作后，要求鋼筋頭露出箱梁的長度≥0.5mm；在頂、底板處分別設(shè)置測點，在其支持下可實現(xiàn)對梁頂與梁底標高的控制，確保梁高的合理性。

3.3 溫度及應(yīng)變的控制

根據(jù)施工要求，頂、底板分別有控制點，數(shù)量均為3～5個，并為之綁扎測試計。在此過程中需充分考慮施工進度，且為了強化控制效果，需針對底板控制點采取針對性處理措施，于該處設(shè)置溫度應(yīng)變計，以消除內(nèi)模搭建后對測點造成的不良影響。基于上述方法，掌握現(xiàn)場實際情況，選擇合適的時機展開澆筑施工。

3.4 掛籃的控制

標高是掛籃控制中最為核心的部分。基于對模板的觀測可掌握掛籃的變形情況，在施工前需要在超出混凝土表面5cm處通過焊接的方式設(shè)置鋼筋，實時監(jiān)測標高情況，以達到高效觀測掛籃變形的效果。混凝土梁塊施工過程中，應(yīng)明確梁塊立模標高，注重高程誤差的控制，分析澆筑前后的標高差值，所得結(jié)果便是掛籃沉降值。

4 結(jié)束語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋工藝要點較多，施工中需采取合適的控制措施，確保成橋線型的合理性，設(shè)置測點并分析所得數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上采取糾偏措施，保障橋梁施工質(zhì)量。