簡支轉連續過程中負彎矩施工質量提升措施

曾 彪 楊 槐 龔 恒

（中國建筑第七工程局有限公司，河南鄭州 450004）

1 工程概況

曲靖三寶至昆明清水高速公路（曲靖段）土建1標控制性單位工程大地頭大橋，位于曲靖市馬龍區，跨越山谷及村干道，平曲線為半徑1 200 m的右偏圓曲線，縱坡+0.81%。橋梁上部結構采用預制標準跨徑30 m T形梁，簡支轉連續施工，雙幅式布置，單幅10跨，每跨皆采用5榀標準寬1.8 m中梁+2榀標準寬2 m邊梁（邊梁懸臂結合橋梁平縱線形調整）。

預制T梁安裝就位后，1#、2#、3#、5#、6#、8#、9#墩頂現澆連續段，賦予預應力組合為一聯，形成連續結構橋梁，改善橋梁整體承載能力及耐久性。

墩頂連續如圖1所示。

圖1 墩頂連續

2 工藝原理

墩頂負彎矩張拉采用后張法。

T梁預制過程中，結合各橋橋跨、橋聯實際設置布置墩頂預應力、預留孔道與結構即齒塊，待梁安裝至指定位置后，結合墩頂現澆連續段施工情況，混凝土滿足7 d齡期及80%強度后展開清孔、穿束、張拉等工序。

墩頂現澆連續段和鋼絞線的張拉，賦予連續橋梁可觀的負彎矩，平衡過大的正彎矩。

簡支梁彎矩如圖2所示。

圖2 簡支梁彎矩

可以有效減小正彎矩值1/8gl2，提升橋梁的整體性、承載力和耐久性，對行車舒適具備積極作用。梁下、墩上施工難度大、整聯負彎矩張拉施工周期長，兩大特殊施工因素對質量的影響較大。

3 主要問題綜述

傳統管理及施工過程中，使用“施工準備→清孔→鋼絞線制作安裝→錨具夾片安裝→張拉→注漿→封錨”工藝，程序化控制忽略了較多的質量影響因素，包括細節及制度落實到位程度、質量意識和安全意識警惕程度、全過程影響因素排查結果。

3.1 人為因素

整個工序的實施完成在墩頂暴露于一種不安全的情況下進行，受到特殊性、危險性、地域限制。現場交叉作業時，需要組織現場施工及管理人員明確現場施工環境危險源、張拉過程危險源，正確穿戴使用勞動保護用品及操作平臺；對圖紙及規范標準進行學習，明晰張拉控制質量要點、設備操作方式，建立強化安全保護意識和質量為重意識。

3.2 機械因素

負彎矩張拉設備分為單根張拉頂和整束張拉頂，優先采取配合智能張拉平臺，經符合要求的標定機構檢測、標定液壓頂與油壓表或油泵匹配關系后，結合設計及規范要求設置相關張拉參數及程序。

張拉過程會使用限位板（工具錨），是影響張拉夾片跟進不齊的根本原因之一。限位板槽深a與夾片相對錨圈平面外露垂直長度b相等。夾片本身具備逆向齒，正常張拉不會損傷鋼絞線，但ab時，不能保障保壓或回頂瞬間，限位板及時作用夾片，夾片不能及時跟進形成禁錮，會增大張拉的回縮量，應根據實際回縮量考慮超張拉（加大張拉力，一般3%～5%）補回伸長量。制作限位板時，需要結合工作錨和夾片工作參數，精益求精。張拉前，檢查各管道、線路、元件、液壓油油量；張拉過程中，時刻關注位移傳感器和油壓傳感或油表工作狀態，確保正常工作。

3.3 材料因素

下料前，對鋼絞線原材料進行檢查，檢查有無劃痕，檢測報告有無異常。制作鋼絞線下料限錮架，確保下料過程中鋼絞線彈開空間有限。

進行錨具選擇時，應選用鑄鋼制作的較為順滑的錨墊板，且喇叭口與波紋管結合使用內插方法，利于鋼絞線處于理想狀態。嚴格控制夾片入場質量，確保其尺寸、硬度等指標均在范圍內。預制梁體時，錨具務必嚴格采用設計型號，波紋管管徑、錨墊板口徑、錨圈直徑、工具錨直徑、千斤頂卡口直徑等5個數據環環相扣，易引發反應，導致張拉困難。夾片安裝前，需要嚴格檢查夾片整潔性，不能有細石子或其他污染物。

3.4 工序的因素

根據負彎矩張拉設計施工圖，按照對稱、精準、優質的原則，確定結合梁片編號張拉順序為4532671或4356217。

整體張拉程序：N1（左右）張拉至100%→N2（左右）張拉至100%。

分級張拉程序：張拉至P0（0.15P1）→持荷5 min→張拉至P1（總噸位）→持荷5 min→錨固→封錨1。

公稱直徑15.2 mm，7絲順向捻芯，公稱面積140 mm2，fpk為1 860 MPa，鋼絞線控制應力為0.75fpk，n根鋼絞線張拉控制力為n×195.30 kN。采用控制力和伸長量雙指標控制。

張拉前需要對錨墊板喇叭口范圍內的泡沫膠、多余波紋管等雜物進行清理。

齒塊包括于梁體預制，在梁體預制過程中，負彎矩錨墊板喇叭口內采用泡沫劑妥善填充，避免較難清理的水泥漿在澆筑過程中填充。澆筑后如果發現水泥漿填充，需要在預制梁安裝前進行清理。

張拉下鋼絞線狀態對比如圖3所示。

圖3 張拉下鋼絞線狀態對比

鋼絞線下料長度誤差應控制在10 cm內，避免鋼絞線過長材料浪費，過短影響后續張拉。鋼絞線下料長度為孔道曲線長度、錨具厚度、齒塊預留封錨槽口深度、千斤頂工作長度、截長誤差總和。鋼絞線須用砂輪切斷，嚴禁使用電焊以及氧氣乙炔切斷鋼絞線，避免鋼絞線在受熱后被損傷。

鋼絞線下料過后，按照每束錨索需要的數量進行堆放，在兩端標記鋼絞線編號。

負彎矩的穿束數量少、重量不大，直接采用整束牽引穿束，可以有效避免鉸接。

針對張拉過程中易出現的同斷面均勻度不滿足要求問題，基于材料滿足的基礎，在工作夾片、工具夾片安裝時，跟進夾緊，平齊；在15%張拉階段，時刻關注千斤頂軸線與錨墊板軸線共線；在制作輔助安裝千斤頂的工具時，需要前后同時設置角度調整鉸鏈。

現澆段施工時，傳統施工從錨具注漿孔處注漿，作業環境惡劣，作業工序不容易控制，注入漿體易流出，需要采用新工藝。根據負彎矩波紋管的線形結構，可以在最高點預留兩個孔洞，分別用于注漿和排氣。

張拉時，人員借助操作平臺，在確保安全可靠前提下，進行梁下墩頂壓漿，張拉錨固回頂后，在錨圈外端面5～7 cm處截斷，采用梁體同標號水泥砂漿進行錨圈封錨，統一大小里程端同時封堵完成，避免壓降時產生不安全行為。

壓漿時，待現澆處預留的出氣孔洞冒穩定稠度漿體后，逐步減小壓力值，結束注漿。

3.5 環境的因素

本工程所處地區局部風力達6 m/s，施工期間工程區面臨降雨問題；墩高12～23 m，屬于高處作業，且作業空間狹小；橋上交叉作業；下穿鄉村道路，環境較為復雜，安全形勢嚴峻。

3.6 其他因素

從梁片預制時，其相關結構的布置和實施就已經開始影響負彎矩施工質量。預制階段，如果負彎矩波紋管的安裝和定位不符合設計及規范要求，如扭曲、張拉時必然造成鋼絞線張拉力因摩擦損失過大、傳遞達不到理論設計狀態，甚至出現結構內部應力消極作用，影響結構。

4 安全文明施工

施工前，做好安全文明施工方案，針對現場人員做好三級交底教育，就即將展開的施工進行深入的溝通交流，結合工人實際經驗結合改進，對工人的錯誤習慣提前警示并進行糾正，切實提高全員安全意識。同時，對施工過程中產生的廢棄材料進行分類收集，在指定位置集中處理，避免亂丟亂放，做好環境保護工作。

5 結語

系統地分析整個過程，統籌控制各方因素，尤其是墩頂梁下施工的安全不利因素，減少造成質量隱患的不利情況，提高負彎矩施工質量。