多箱室寬幅長聯連續梁施工技術

劉 英， 程 蔚 菘

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

在路橋工程建設中，預應力混凝土連續箱梁形式的橋梁設計與建設被大量采用。鑒于連續梁結構混凝土施工因混凝土施工時間長、混凝土單次澆筑方量較大、養護面積大、單幅較長、預應力束較多而易產生混凝土澆筑振搗困難；預應力穿束曲線段鋼絞線容易彎折、損壞波紋管；箱室內混凝土升溫快、溫度高、箱室內外養護難度大；梁體張拉、壓漿安全風險高，整體質量控制難度大等問題；且以上問題在大跨度長聯多箱室連續梁施工過程中表現的尤為突出。施工過程中，若不采用有針對性的研究討論并制定相關的解決措施，很難避免連續梁混凝土冷縫、預應力張拉不順、壓漿不飽滿等質量風險。

韓灘雙島大橋及連接線工程位于金堂縣毗河、中河、北河三水匯合上游600 m處，線路呈東西走向，工程起點里程為K0+240.000，終點里程為K1+881.000，全長1 641 m，其中橋梁長度為1 297 m，引道長度為344 m，工程主要包括道路、景觀、橋梁、交通監控、給水、排水、電氣等。

主橋主跨跨越江心島，西側邊跨跨越毗河和新龍路，東側邊跨跨越北河主河道，孔跨布置為(215+430+215)m雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，主橋全長860 m，橋寬38 m。橋塔為鋼筋混凝土結構，橋塔總高度為137.5 m，橋面以上塔柱高度約為120.5 m，橋面以下塔柱高度約為17 m。斜拉索采用鋼錨梁為主要錨固方式。

引橋全長429 m，分東、西岸引橋；西岸引橋全長164 m，橋跨布置為：4×40 m=160 m；引橋東岸與川福號路連接，東岸引橋全長273 m，橋跨布置為：(30 m+2×50 m+39 m)+(30+40+30)m=269 m，單聯分別長100 m、169 m，均為雙幅單箱三室預應力混凝土梁體結構的現澆箱梁。引橋按雙向六車道設計，橋面寬32.5～36 m，整幅修建。

項目部根據相關施工技術規范要求，結合韓灘雙島大橋現場施工的實際情況，針對多箱室長聯連續梁結構混凝土施工過程中的質量控制要點制定了相應的技術措施。

2 所采用的有針對性的施工技術

2.1 預應力穿束施工技術

現澆長聯連續梁屬于后張法施工，在長束預應力穿束過程中，通常會在波紋管起伏或彎曲位置遇到鋼絞線穿破波紋管、扭折、彎曲堵塞等情況，造成摩擦力大、穿束效率低的情況。

項目部針對鋼絞線穿束問題研發了一種輔助穿束裝置(圖1)，該裝置采用Φ48×3.5 mm鋼管直接液壓松緊滑移系統(由外側滑移缸筒及內部液壓環形鉗組成，可同時完成壓緊前推或松鉗后移動作)，根據鋼絞線穿束端頭形式、鋼絞線工作長度及空間限制情況，于鋼管端頭外側約1 m位置固定，鋼絞線穿束端頭的鋼絞線經過Φ48×3.5 mm鋼管孔后進入液壓松緊滑移系統，在距離槽口波紋管入口約2 cm位置處采用拉桿光圓面設置“#”形限位口，減少或避免了鋼絞線安裝入槽口前的彎曲、扭折狀態，配合“#”形限位口，該裝置減小了端頭穿束摩擦，且可同時進行2根或3根鋼絞線穿束，提高了鋼絞線穿束效率和穿束人員的安全系數。

2.2 梁體澆筑振搗施工技術[1]

梁體澆筑影響混凝土質量的一個重要因素是混凝土振搗效果。混凝土外觀質量問題、坑洞、凸起、麻面等均與混凝土振搗工藝技術直接相關。

項目部采取的具體技術措施：箱梁澆筑首先按交底進行人材機分配，在底板混凝土澆筑時先從腹板用傳料筒下料，底板混凝土不足部分利用輸送泵直接澆筑并通過腹板和底板對混凝土進行振搗，混凝土通過腹板流入底板，待腹板混凝土高度超過底板厚度不小于30 cm并確認振搗密實后停止腹板振搗，再利用輸送泵直接對箱梁底板泵送混凝土，至底板混凝土澆筑完成。混凝土下料時按每層50 cm左右分層，混凝土澆筑應連續進行。震動棒不宜插入太深，避免擾動底板混凝土造成腹板混凝土自底板翻入；對于倒角盲區，采用了一種輔助裝置，該裝置由φ48鋼管剖成兩半，將半塊鋼管下端50 cm進行彎制，起彎角度為15°。施工時，先將該裝置放在腹板下倒角處，然后將振搗棒順鋼管下放振搗以保證各個位置混凝土振搗密實(圖2)。

1.滑移架,3.液壓驅動機構,4.環形液壓鉗,5.橡膠墊,6,波紋管,7.安裝槽,21.外套管,22.液壓伸縮桿圖1 輔助穿束裝置簡圖

圖2 輔助振搗裝置簡圖

2.3 梁體養護施工技術

混凝土澆筑完成后在其硬化過程中，對溫度、濕度的變化比較敏感，若養護工作得不到高度重視且養護不及時，忽視了對養護溫度、濕度和時間的控制，就容易出現裂紋、裂縫，進而嚴重影響到工程實體質量和混凝土的強度與耐久性。

項目部針對養護面積大、傳統灑水養護達不到及時、水量的控制要求等問題，采取了[2]智能設備進行輔助施工(圖3)：在梁體混凝土澆筑完成后，在混凝土面上蓋一層土工布，再布置智能養護噴淋管網，通過無線網絡化技術與高精傳感技術結合[3]，實時監控混凝土面的溫濕度并自動調整噴淋時間，在不同養護齡期變化養護頻率與噴淋強度以達到養護效果。對于梁箱內，研發了一種多功能養護噴頭，該噴頭采用1.5～2 m長(根據梁高確定)PP-R管，通過軟管與養護設備的噴淋主管道接長，一端通過橫向撐桿固定于梁面預留人孔上方，另一端伸入箱室內部并通過一個U型彎頭與出水噴頭連接。養護作業時，水流通過噴淋主管道進入噴頭接長管道至箱室內部的U型彎頭處，于出水噴頭處向箱室內旋轉360°灑水，完成箱室內部的養護，進而達到梁體箱內外的養護效果。

1.纖維增強軟管,2.橫向撐桿,3.接長管,4.U形彎頭,5.自動感應旋轉噴頭,6.噴淋主管圖3 智能多功能養護噴頭簡圖

2.4 張拉施工技術[4]

多箱室寬幅長聯連續梁預應力束多而長，張拉施工質量的好壞將直接影響到結構的耐久性。而采用傳統的張拉施工技術，由人工手動驅動油泵，根據壓力表讀數控制張拉力，待壓力表讀數達到預定值時用鋼尺由人工測量張拉伸長值、記錄張拉數據純靠施工人員憑經驗、手動操作，誤差率很高，無法保證預應力施工質量。

項目部針對張拉技術改進了一種智能張拉設備(圖4)，該設備主要包括編程控制器、工業計算機、繼電器、位移傳感器、執行器件、操作面板、張拉主副泵站、張拉油缸、千斤頂等，主泵與副泵采用無線連接，距離不超過300 m。副泵將位移、壓力信號傳輸到主泵，主泵處理信號后，將控制信號傳輸給副泵用以控制千斤頂的供油、停止、回油。采用該智能張拉設備，能夠精準地控制千斤頂所施加的預應力值，將誤差縮小到1%，從而大大降低了預應力施加不正確所引發的安全風險，有效地保障了結構安全、延長了梁體結構的使用壽命、降低了養護維修成本。系統傳感器會實時采集鋼絞線的延伸量數據，實時地將數據傳輸到主機中，主機系統自動計算延伸量，及時地審核延伸量是否在規定的范圍以內，達到雙重把控的目的，進而提高了安全性且操作簡單、安全、快捷，提高了張拉效率，而且可以通過輸入相應的張拉設備編號和張拉日期查詢并下載張拉參數。

圖4 智能張拉數據顯示簡圖

2.5 壓漿施工技術[5]

多箱室寬幅長聯連續梁由于預應力管道長、數量多，管道壓漿的質量控制將直接影響到梁體的使用壽命。而傳統壓漿技術中水泥漿液的配制存在很大的人為性因素，配制漿液的設備亦不標準，難以達到試驗室配合比的要求；漿液自流排氣難以保證孔道內的空氣排除干凈；壓力表盤讀數控制難度大；不能達到設計與規范的要求。

針對以上問題，項目部改進了一種智能真空壓漿設備。該設備包括自動上料系統、自動稱重系統、抽吸真空系統、微電腦自動控制系統、高低速攪拌系統、供水系統和行走系統。施工時通過設定的漿液配比、壓漿壓力和保壓時間自動進行漿液配比、孔道壓漿密實、壓力控制和保壓時間。采用智能壓漿技術，不僅能夠保證工程質量，提高工作效率，還能減少內業整理工作，是一種非常智能的技術，在實際應用中，智能壓漿技術能夠精確地控制壓漿壓力的大小，提高壓漿的密實度與充盈度，從而有效地增強了工程結構的耐久性和安全性。

3 結 語

韓灘雙島大橋多箱室寬幅長聯連續梁結構混凝土施工通過輔助施工措施和智能技術的配合，提高了施工效率，減小了施工勞動強度，有效地避

免或降低了傳統工藝中存在的常見且不可避免的問題，符合環保與水保建設理念，最重要的是提高了整體結構的耐久性、承壓力和可靠性，保證了梁體的施工安全與質量。