橋梁上部結構施工技術研究

姚晉勇

山西路橋第三工程有限公司 山西忻州 034000

1 項目背景

臨離高速是山西省高速公路網規劃的 “九橫九環，人字骨架”高速公路網主骨架的重要組成部分，是連接離石與臨縣的樞紐工程。此項目中樁號K11+200—K14+800段位于臨縣境內，主線全長3.6km，連接線全長2.3km，包括的工程為：路基土石方挖方398.1萬m3，填方149.3萬m3；大橋1090m/4座，涵洞1072m/19道，隧道1座（右線長358m）、（左線長350m）。本文以湫水河大橋為例，其上部結構是先簡支后連續預應力砼箱梁，重點研究了預應力砼箱梁施工技術。

2 施工技術

2.1 模板制安

內外模板采用鋼模板，根據箱梁尺寸，要求側模要平直、預應力孔道預留孔位置準確，在工廠加工、工地組裝。加工精度符合技術要求。鋼模安裝采用先定位，螺絲連接，四周用楔形木塊固定，接縫縫隙海綿填塞，用水平儀控制標高。在正式使用前要先試拼裝，符合設計要求后方可正式使用。每側模板分3至4節組成，并根據計算布置附著式振動器，模板接縫用海綿條填塞密貼，防止漏漿，模板采用拉撐結合的方法固定[1]。模板支立符合規定要求。刷隔離劑，拆模時在構件達到規定的強度后方可進行，同步施工，不得損傷箱梁，砼箱梁板檢查保養、維修，在整個施工階段保持完好狀態，內模的安設嚴格按設計位置進行，并設有定位裝置，以免左右移動內模。

模板安裝詳見圖1。

圖1 模板安裝流程

2.2 鋼筋骨架制作

嚴格按設計圖紙中的鋼筋型號、尺寸、間距進行鋼筋的下料、焊接與綁扎。焊接鋼筋，根據《公路鋼筋砼及預應力砼橋涵設計規范》、《公路橋涵施工技術規范》，嚴格檢查焊接質量和幾何尺寸[2]。鋼筋按設計在工棚下料、彎制，再在臺座上綁扎成型，按照設計埋設各種預埋件。鋼筋的保護層要嚴格按設計施工。為保證保護層厚度，使用水泥砂漿墊塊。

2.3 砼澆筑

鋼筋綁扎和模板安裝完畢，須經監理工程師檢查各項合格后，方可澆筑砼。澆筑可采用連續澆筑法，澆筑方向是從梁的一端循序漸進至另一端，在將近另一端時，為避免梁端砼產生蜂窩等不密實現象，改從另一端向相反方向投料，該端距離為4至5m。也可采用分段分層澆筑的辦法分段長度4至6m，分層下料振搗，每層厚度不超過30cm，上下層澆箱梁時間不宜超過1h，下料時均勻連續，隨時檢查砼的干硬度，嚴格控制水灰比[3]。

砼澆筑完畢按要求進行養護和拆模。箱梁脫模后，即標上澆筑時間、使用部位和編號。預制箱梁養護采用自然養護的辦法，有專人負責，覆蓋土工布灑水養護。

2.4 預應力施工

（1）采用的預應力鋼鉸線，符合施工規范的技術要求。

（2）錨具和夾具的類型符合設計規定，并抽樣進行外觀尺寸、硬度及錨固力檢查和試驗。

（3）預應力鋼鉸線、錨具和夾片儲存在清潔、干燥的地方，加以遮蓋，并定期檢查有無損壞和腐蝕。

（4）鋼鉸線的下料嚴格按設計長度及根數進行下料編束，采用砂輪切割機進行切割。鋼鉸線編束時，每隔1至1.5m綁扎一道鉛絲，鉛絲扣向里。編束后，編號堆碼，妥善保管，防止在儲存、運輸和安裝過程中損壞、變形或銹蝕。

在梁體的張拉順序上使梁體對稱受力，均衡張拉。預應力筋的張拉控制應力必須符合設計要求。預應力筋采用應力控制方法張拉時，應以伸長值進行校核，實際伸長值與理論伸長值的差值必須滿足設計要求。預應力筋的理論伸長值ΔL（mm）可按公式計算：

（5）公式中：PP代表的是預應力筋平均張拉力（單位是：N）；L代表的是預應力筋長度（單位是：mm）；AP代表的是預應力筋截面面積（單位是：mm2）；E P代表的是預應力筋彈性模量（單位是：N/mm2）；——預應力筋的平均張拉力（N）[4]。

（6）張拉應力控制以張拉力和伸長量雙向控制，以張拉力控制為主，以鋼束伸長量進行校核。張拉方式根據設計要求采用兩端同時張拉。張拉時，千斤頂升降壓、劃線及測量伸長值等工作一致。當張拉控制應力達到穩定，并確認伸長、滑絲等合格合，才能進行錨固。

預應力張拉過程中，隨時注意測量預應力箱梁張拉的上拱度，其上拱度值（恒載+初始預應力）達到設計的要求值。

（7）鋼鉸線張拉完畢，嚴禁撞擊錨頭和鋼束，鋼鉸線多余長度用切割機切除，切除以后留下鋼絞線長度（指露出錨圈長度）不大于3cm。

（8）張拉機具使用超過6個月或200次或在張拉過程中出現不正常的情況或檢修以后均應重新校定。

2.5 壓漿

準備工作。首先壓漿之前，應校核壓漿機，且保證鋼絞線外露量≤30mm，實施封錨；其次清理錨墊板表面，從保護罩底面和橡膠密封圈表面均勻地涂抹一層玻璃膠，安裝橡膠密封圈，保護罩和錨墊板中安裝孔對正，通過螺栓擰緊；最后通過試驗確定各項參數，如水灰比是0.4至0.45，水泥漿泌水率≤3%等。

試抽真空。關閉3個閥門，打開2個閥門，啟動真空泵，觀察真空壓力表的讀數，能達到負壓力0.07至0.1MPa，當孔道內的真空度保持穩定時（真空度越高越好），停泵1min，若壓力降低小于0.02MPa即可認為孔道能基本達到并維持真空[5]。

拌漿。拌漿前先加水空轉數分鐘，使攪拌機內壁充分濕潤，將積水倒干凈；將稱量好的水（扣除用于溶化固態外加劑的那部分水）倒入攪拌機，之后邊攪拌邊倒入水泥，再攪拌3至5min直至均勻；將溶于水的外加劑和其它液態外加劑倒入攪拌機，再攪拌5至15min，然后倒入盛漿漿桶；倒入盛漿桶的漿體盡量馬上泵送，否則要不停地攪拌。

2.6 砼箱梁安裝

砼箱梁的安裝流程詳見圖2。

圖2 砼箱梁安裝流程

砼箱梁的出槽起吊、存放、移運、裝卸等施工細節，在施工前28d報送監理工程師批準，此時的砼強度符合圖紙規定，不低于預制構件砼設計強度的80%。

箱梁安裝前，應在梁板上放上中線，并讓測量班組在蓋梁、墊石放出中位線，核準其放置位置、高程無誤后，經監理工程師確認方可安裝。

經監理工程師檢查預應力箱梁合格后，用架橋機進行安裝就位工作。

安裝前對墩、臺支座墊石表面及梁底面清理干凈，支座墊石與墩、臺帽同時澆筑，其內設置鋼筋網，其尺寸與頂面標高符合圖紙規定。

設置臨時支座，安裝永久支座，逐孔安裝主梁，置于臨時支座上成為簡支狀態，及時連接濕接縫鋼筋及端橫梁鋼筋。臨時支座頂面標高與永久支座頂面標高相齊平，永久支座頂面直接與接頭混凝土底部澆在一起，梁體預埋鋼板和支座，支座鋼板和墊石接觸面應密貼平順。

墩臺蓋梁頂面支座墊塊位置和高程控制要求準確，支座墊塊頂面必須保持水平。支座上的構件安裝溫度，符合圖紙規定，活動支座上的構件安裝溫度及相應的支座上、下部分的縱向錯位符合圖紙規定，對于非橋面連續簡支梁符合圖紙要求，當業主、監理工程師或圖紙未規定安裝溫度計時，一般在5℃至20℃的溫度范圍內安裝。

采用現場預制梁，張拉后盡快架梁，架梁時相鄰兩片箱梁齡期相差不宜過大，應符合設計及規范要求，使梁體橫向聯成一個整體，減少梁體在現場的存放時間，在梁體運輸中，保持道路平整，勿使車體晃動及車體拐彎使梁體受彎，盡量減少倒運次數。

箱梁混凝土達到設計強度的90%后，張拉正彎矩區預應力鋼束，壓注水泥漿及時清理箱梁底板通氣孔。

橋面板濕接縫混凝土由跨中向支點澆筑，現澆接頭混凝土采用微膨脹水泥。

3 結語

文章結合實際橋梁工程項目，重點研究了橋梁上部結構（先簡支后連續預應力砼箱梁）施工技術。研究表明，通過合理采用施工技術以及嚴格把控技術要點，能夠有效保證橋梁施工質量及安全。