城市高架橋大懸臂預應力蓋梁施工技術研究

彭松

摘?要：新時期，橋梁項目建設中預應力蓋梁施工技術應用日益廣泛，施工技術方案發展日益成熟，大懸臂預應力蓋梁還未廣泛應用于橋梁項目建設中，尤其是大懸臂預應力蓋梁設計與施工案例比較少。在威海市大連路東延工程高架橋蓋梁的施工過程中，選用支架法對蓋梁混凝土進行澆筑，分階段張拉預應力筋，獲得了很好的效果。基于此，針對城市高架橋大懸臂預應力蓋梁施工技術相關知識，本文進行了簡單地論述。

關鍵詞：城市高架橋;大懸臂預應力;蓋梁施工技術

隨著交通技術的發展，越來越多的市政道路工程開始采用高架橋的形式上跨市政道路或結構物，既能保證有足夠的行車寬度，又能盡可能的減少對橋下道路交通及結構的影響，節約用地提高土地利用效率，拓展橋下凈空，同時還能滿足城市景觀的需求，大懸臂預應力混凝土蓋梁是最好的選擇。國內自80年代廣州市第一條高架橋建成至今，施工技術越來越成熟，也是時代經濟與社會發展水平的結果體現。

1?項目概況

威海市大連路東延工程，橋梁穿過威海市第一熱電廠，因此稱為熱電廠高架橋，橋梁全長247.56m，橋跨布置為8*30m。由于高架橋橋梁基礎橫跨熱電廠邊坡，兩側地勢高差最高達40米，為減少開坡工程量，采用四樁承臺基礎，中墩采用π形蓋梁，結構簡潔挺拔，橋梁建筑景觀良好。本工程橋梁位于熱電廠院內，橋梁中墩高3m～14.5m，蓋梁頂部全長25.9m，墩柱中距4.5m，蓋梁翼緣端部至墩柱中心距離為10.7m，蓋梁懸臂端部高1.4m，根部高2.75m，南側瀕臨山體邊坡，支撐體系搭設難度大，施工質量及安全穩定性難以得到保障。

2?施工工藝與階段

2.1 為保證施工進度，提高施工質量及安全穩定性，因此開展以下研究：（1）以鋼筒支撐工字鋼支撐體系搭設，根據現場實際情況調整鋼筒高度，將鋼筒位置測量放樣作出標記，澆筑鋼筒支撐擴大基礎，并做螺栓預埋，準備搭設支撐，搭設完成后對系統整體進行分層碼放均勻加載，對沉降及變形進行追蹤觀測;綜合支架變形、預應力作用、混凝土收縮徐變以及溫度產生的變形等因素考慮，設置預拱度，為模板支立標高提供依據。

2.2 蓋梁施工完成后，混凝土強度和彈性模量達到設計值100%且齡期達到7天后開始對第一批鋼束4N2、4N4完成預應力張拉，并由中間向兩邊對稱架設箱梁，完成后對第二批鋼束6N1、2N3、2N5進行張拉，施工橋面鋪裝及附屬設施等二期恒載。張拉時嚴格按照設計要求張拉控制應力為1321MPa，每束張拉控制力分別為1836.2KN，預應力張拉以應力、應變雙控，以應力為主，以伸長量進行校核。

2.3 蓋梁澆筑后在撓度最大段即懸臂最末端布設撓度基準點和觀測點，在各個施工階段進行撓度觀測，并根據數據分析撓度變化情況，由于大懸臂蓋梁施工的復雜性和風險性，蓋梁的結構線形及外觀質量是施工控制的首要指標，因此為保證蓋梁在各個施工階段的穩定，研究蓋梁懸臂端撓度對蓋梁總體線形及外觀質量造成的影響，解決懸臂長度較大時端部撓度控制的難題，是本研究課題的重中之重。

3?高架橋大懸臂預應力蓋梁施工技術

3.1 水平測放。大懸臂蓋梁施工中所用支架以在立柱上設置槽鋼抱箍為主，施工前采用水準儀測量抱箍標高，還要在立柱表面彈線。

3.2 支架搭設。選用對拉螺栓連接支架，抱箍上沿橫向放置貝雷片然后鋪設方木。

3.3 鋪設底模。其是定型鋼模，結合設計圖進行拼裝，采用聚乙烯塑料粘貼密封與立柱間的接縫。鋪好底模后測量標高并適當地調整。

3.4 軸線及邊線放樣。鋪設好底模后采用全站儀進行中心點與軸線測放，并放出邊線。

3.5 綁扎鋼筋。蓋梁鋼筋以骨架鋼架網為主，先在車間焊接成型。焊接鋼筋骨架時，應嚴格控制其變形，確保準確下料與彎角。下料時，注意接頭與彎曲部位間距不小于鋼筋直徑的10倍，且不能在最大彎矩位置設置。焊接前，準備好與骨架網片長度相同的鋼板，短鋼筋焊接在一起構成底模，結合編號逐次放置鋼筋調整其位置與間距。拼裝好鋼筋后，卡緊焊接處楔形卡，以防焊接時局部出現變形。卡好所有焊接點后，先對焊縫兩端點焊，在基礎上焊接焊縫。

為了確保預應力管道位置準確，設置定位架預防澆筑時發生上浮，以此固定好鋼筋骨架與管道，直線段定位架間距在1m以內，曲線段定位架間距在0.5m以內，位置偏差在5mm范圍以內。

鋼筋骨架成型后剛度好且保持穩定，預防運輸與吊裝時出現變形。必要時在連接處焊接加強筋。骨架運輸到現場后用吊機吊裝，以兩點法為主。固定好骨架安裝后，綁扎其它鋼筋，比如插筋或水平鋼筋，最后進行檢查驗收確認合格后方可進入下一環節施工。

本橋梁鋼筋統一由鋼筋加工場集中統一制作，現場安裝綁扎。其中主體結構墩柱鋼筋籠由鋼筋加工場制作完成后，現場焊接吊裝，橋臺、承臺、蓋梁鋼筋由鋼筋加工場加工成型后，現場焊接綁扎。

3.6 側模支設。其是定型鋼模，止漿墊設置于模板接縫處。側模支設完成后將外部拉桿固定好。然后調整模板支撐與加固，對比檢查垂直度是否符合要求，達標后進入下一工序。

3.7 復核標高。依照規定進行梁板安裝，鋪裝厚度達標后在設計值允許范圍內控制蓋梁頂部標高。因而，澆筑前要復核墩頂標高。采用鋼卷尺與水準儀進行復核，確認無誤后進行澆筑。

3.8 蓋梁澆筑。采用C50混凝土進行澆筑，為了降低收縮徐變要養控制混凝土塌落度、水灰比及水泥劑量。開始澆筑前一個月，做好配比實驗，確定外加劑類型及用量。預制場中采用大型攪拌機配置混凝土材料，再用輸送車運輸到現場，然后用汽車吊布料與入模。運輸過程中要注意持續攪拌以防發生離析。

3.9 拆模。混凝土強度滿足設計要求后將側模拆除掉，用土工布遮蓋好后灑水養護。此過程中要注意保護好其表面與棱角處。模板拆下后用吊車卸下并存放在平整且下部有墊木的場地，清理干凈后涂抹脫模劑進行養護。然后再次檢測混凝土強度，滿足要求后再將底模拆掉。拆底模時先打出木楔再敲擊底模，自然落下后再用吊車吊放到平整且下部有墊木的場地存放，將其清理干凈并刷油做好養護。

3.10 拆除支架。按照與安裝相反的順序拆除支架，拆除過程中注意卸落工字鋼與槽鋼，以防損傷蓋梁及立柱混凝土。

3.11 混凝土養護。混凝土澆筑后要灑水養護，確保其表面溫濕度適宜，促使內部水泥充分水化以此增強強度符合設計要求。

3.12 預應力張拉。蓋梁混凝土強度符合要求后進行張拉，此過程中齡期在10天以上。第一批鋼束張拉好后，拆除蓋梁支撐。根據設計要求兩端同時張拉，張拉時應用延伸量與張拉力雙控，對不同荷載條件下兩側實際伸長值做好記錄，為確定引伸量提供參考。混凝土強度與齡期檢查確認后，監理工程師負責審核實施預應力張拉施工。

3.13 孔道壓漿。鋼絞線完成張拉后，由監理工程師檢查確認達標后，在48小時內進行孔道壓漿。壓漿要均勻、連續且緩慢，盡可能一次壓完。孔道集中或鄰近的部位，保持連續壓漿以防發生串孔。停頓時沖洗灰漿再沖洗壓漿，嚴格控制壓力為0.5～0.7MPa。如果管道較長，可適當增加壓漿壓力，各孔道壓漿都達到最大壓力后，穩壓1-2分鐘使孔道漿液飽滿。

4 結語

綜上所述，目前國內外對大懸臂預應力混凝土蓋梁的研究與應用主要集中在市政工程橋梁方面，從蓋梁施工支撐體系建立到蓋梁施工，再到蓋梁預應力張拉及架梁后的二次張拉等方面技術發展日益成熟。傳統支撐體系建立主要依靠滿堂支架，但滿堂支架對施工作業空間條件有很大的局限性，作業空間小無法達到支撐體系的預期效果，選用鋼筒支撐工字鋼桁架能夠有效解決施工作業面狹窄且條件復雜的問題，同時還具有支撐體系的穩固效果。

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