高速公路現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術研究

楊德民

（福建中馳交通工程有限公司，福建 漳州 363000)

0 引言

隨著交通運輸行業的快速發展，越來越多結構新穎、復雜的高速公路橋梁應運而生，建設質量要求也越來越高。高速公路現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術具有抗彎強度大、抗扭性能好、承受能力強等眾多優勢，在高速公路工程項目中得到了廣泛應用[1-2]。但該技術在施工過程中存在運輸不便、吊裝難度大、施工工序多等問題，每一環節出現問題都會導致橋梁質量和性能降低。因此，對高速公路現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術實際應用問題的研究及探討具有十分重要的意義[3]。

1 工程概況

甘芳特大橋A3 標段控制性工程起點里程K29+900，位于福建省漳州市南靖縣船場鎮境內，穿越天嶺特長隧道進入書洋鎮境內，終點里程K38+700（洞內），路線總長8.8km。主線采用雙向四車道高速公路，橋梁跨徑為（88+160+88）m，大橋所在區域內地勢高低起伏、群山溝壑、地形復雜（見圖1）。

圖1 漳武高速南靖段A3 標段甘芳特大橋橫斷面圖

2 重難點分析

其一，工期緊。該工程項目所在區域地形條件復雜，施工現場屬于低山-剝蝕丘陵間溝谷地貌，地勢起伏較大，對高墩施工帶來了很多不便之處。加之，該橋梁的3～8 號墩為軍事用地區域，征地工作難度較大，是造成后續連續箱梁工期緊張的一個重要因素。

其二，難度大。該工程項目懸澆梁墩頂0#塊長度為15m，寬度為6.75m，采用臨時支架法和牛腿法結合的施工方法。另外，0#塊使用的鋼筋數量多、種類雜，預應力管道密集，現澆預應力混凝土方量約為627.2m3，梁段質量為1630.8t。如果一次性澆筑，施工難度較大。

其三，沖突多。連續箱梁頂板、腹板及底板均設預應力孔道，孔道交錯集中，施工時與鋼筋位置發生沖突。為了保證預應力孔道的位置和坐標滿足設計要求，需要調整普通鋼筋的位置。

3 高速公路現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術

連續箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，0#塊及邊跨直線段采用托架法在墩頂現澆，合龍段采用掛籃組合支架現澆施工，其余各節段均采用菱形掛籃懸臂澆筑施工[4]。

3.1 懸澆梁0#塊施工

3.1.1 托架設計。托架是一種用來固定橋梁的墩身，支撐懸澆梁0#塊的底模、側模、支架以及混凝土荷載能力的支撐結構。根據橋梁墩身與梁底的寬度、頂板懸出長度以及施工現場的實際需要，托架主要由32b 工字鋼制作而成。

3.1.2 托架安拆。一是將托架的下部深入預埋鐵盒，上部通過利用精軋螺紋鋼整體對拉連結。二是在0#塊施工過程中，應當于翼板上設置預留孔，用于后期托架拆除。托架拆除后，再拆除卷揚機，并及時封閉預留孔。

3.1.3 托架預壓。托架安裝完成后，對托架進行預壓試驗，觀察荷載作用下托架的穩定性和安全性。

3.1.4 模板施工。該橋梁的8～11 號墩跨徑為（88+160+88）m 連續剛構橋。在施工過程中，需要根據設計要求調整模板，以此滿足項目的實際需求。

3.1.5 鋼筋施工。一是在鋼筋加工場專門定制加工使用的鋼筋。二是鋼筋成品及骨架半成品應當在廠房內設置專用的臺架，目的是減少地面返潮造成的鋼筋銹蝕。三是鋼筋的品種、規格應當分類掛牌標識。四鋼筋施工與預應力管道施工在空間上發生干擾時，應當適當移動鋼筋的位置。五現澆預應力混凝土時，需專人看護。

3.1.6 管道及應力筋埋設。首先，將組裝好的豎向管道、預應力鋼筋束、錨墊板、螺母一并埋設。其次，預應力管道應當使用井字型鋼筋和U 型鋼筋固定。最后，在使用預應力管道之前，應當對其密封性和破損情況進行嚴格檢查，保證密封性符合要求。

3.1.7 孔洞預留。0#塊按設計預留孔洞，以便施工時掛籃的安裝、錨固及走形。

3.1.8 混凝土施工。一是將已經拌和完成的混凝土通過高壓輸送泵輸送至需要灌注的部位。二是懸澆梁0#塊混凝土需要一次灌注成型，并在18h 之內灌注完畢，且灌注速度不得小于36m3/h。三是使用插入式振搗器對混凝土進行振搗，防止漏搗。四是混凝土初凝后及時灑水養護。

3.1.9 預應力張拉施工。首先，張拉前，檢查混凝土初凝強度、是否存在蜂窩及空洞現象。若存在蜂窩及空洞現象須及時采取補救措施。其次，混凝土強度大于90%設計強度后，即可進行預應力張拉[5]。最后，張拉完成后，對鋼絞線進行100%檢查，若不合格則禁止使用，并予以退貨。在預應力張拉施工過程中，應當嚴格遵守相關的操作規程。

3.1.10 管道壓漿。該工程項目主梁預應力筋較長，為保證壓漿的效果與質量，應當采用真空輔助壓漿系統（見圖2）。首先，壓漿開始之前，應當選擇具有代表性的預應力孔道進行試驗，驗證壓漿效果，確定壓漿工藝。其次，開始壓漿時，先啟動真空泵抽真空，并使用1.2mm 篩網過濾。當漿體的稠度符合設計要求時，開始壓漿。最后，在壓漿及壓漿完成后2 天內，混凝土溫度保持在5℃以上。當氣溫超過35°時，壓漿工作應當在夜間完成。

圖2 真空輔助壓漿系統示意圖

3.1.11 模板和支架拆卸。模板和支架拆卸應當嚴格按照后支先拆、先支后拆的原則進行。

一是先利用千斤頂將底模撐起，割除卸落塊，緩慢松開千斤頂，下落模板。二是松開螺栓將模板拆除即可。

3.2 懸臂施工掛籃

3.2.1 掛籃安裝。掛籃安裝時，須嚴格控制掛籃質量。在施工過程中，掛籃系統總質量要小于50t。

3.2.2 掛籃就位。掛籃統一由工廠制作完成，將掛籃運送至主墩位置處，塔吊安裝就位。首先，安裝掛籃前支點。在實施過程中，須安裝臨時固定前支點，保證前支點順利安裝。其次，將主縱梁臨時固定在0#塊箱梁上。最后，將主梁放置在設計要求的位置，主梁安裝完成后，用纜繩固定，以防主梁失穩傾倒。

3.2.3 懸臂澆筑施工。掛籃安裝完成后，方可進行懸臂澆筑施工。施工流程如圖3所示。

圖3 掛籃懸臂澆筑施工圖

3.3 合龍段施工

3.3.1 中跨合龍

待懸臂箱梁、邊跨現澆施工之后，先中跨合龍，再邊跨合龍。一是將一側掛籃后退至0#塊附近拆除。二是將掛籃內模移動至合龍段位置，在中跨兩懸臂端以布置水箱的方式設置配重。三是中跨合龍前，鎖定兩懸臂端，嚴格遵循“又拉、又撐”的基本原則。鎖定后，安裝邊跨合龍段鋼筋及預應力管道，加固掛籃模板[6]。四是中跨合龍之前，應當嚴密觀察施工現場的溫度，選擇一天中溫度最低的時刻澆筑混凝土。五是待混凝土達到設計強度時，按照順序張拉預應力筋。六是拆除掛籃。

3.3.2 邊跨合龍

邊跨合龍前，將材料、設備運至現澆段處，將掛籃移動至合龍段，將內模行走梁固定至懸臂頂板上。邊跨施工也應在一天中溫度最低的時段完成混凝土澆筑。

3.4 預應力施工

3.4.1 預應力管道施工

在該工程項目中，預應力管道接頭較多，為保證管道順暢，須采取以下措施：首先，使用膠帶及鐵絲綁扎接頭，加大管道接頭的嚴密性。其次，嚴格落實崗位責任制，認真執行管道安裝流程。最后混凝土澆筑之前，仔細檢查每一根預應力管道，如有破損，應當立即粘貼。

3.4.2 預應力張拉

一是預應力張拉需要使用鋼絞線、精軋螺紋鋼筋、錨具以及預應力波紋管等材料設備。根據設計要求對材料設備進行檢驗和校驗。二是混凝土澆筑10d后，且強度達到設計要求90%，即可張拉縱向預應力筋。三是預應力張拉用油應當干凈與清潔，在注入油泵之前先過濾，保證不會有鐵屑、有害雜質進入油泵，并根據工程項目的實際情況進行更換。四是逐步記錄預應力張拉過程中產生的各項數據信息。懸澆梁0#塊施工總體流程如圖4所示。

圖4 懸澆梁0#塊施工總體流程

4 安全質量防控要點

4.1 提高施工質量意識，健全與完善規章制度

為了切實提高該工程項目的建設質量，需要從以下幾個方面做起：其一，認真貫徹落實質量責任制度，將質量意識貫穿工程項目的全部過程，使工程項目的質量能始終保持在受控的狀態中。其二，建立質量監督檢查機構，充分發揮質檢機構工作人員的職能和作用，善于接納來自監理工程師的監督與幫助。其三，堅決執行質量一票否決權，如果工程項目質量不達標應當堅決返工。

4.2 嚴把材料質量關，從源頭控制工程項目質量

其一，對于進入施工現場的材料，應當按照設計要求嚴格把關，所有材料檢驗合格后方可使用。其二，對于業主提供的材料，進行抽樣檢查和試驗，經監理工程師審核簽字后，方可使用。

4.3 加大施工現場管理，確保工程項目質量

其一，選擇專業水平高、經驗豐富以及責任心強的人員擔任工程項目的主要負責人，對管理人員、特種工作人員，應當堅持持證上崗原則。其二，強化施工人員的責任意識，運用科學合理的質量管理方法，對工程項目實行全員、全面以及全過程控制。其三，對于在工程項目建設過程中發生的質量事故，應當嚴格實行“三不放”原則，確保工程項目的質量。

5 結論

以漳州市南靖縣的漳武高速南靖段A3 標段甘芳特大橋施工為分析對象，介紹了高速公路現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術、施工流程和施工質量控制要點，得出結論如下：其一，高速公路現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術施工工期短、受施工場地限制因素小，廣泛用于工期緊、環境復雜的橋梁施工。其二，連續箱梁、0#塊、合龍段和其余段分別采用掛籃懸臂法、托架法、掛籃組合支架法和菱形掛籃懸臂法澆筑施工，更好地保證橋梁的拱度、強度、安全性以及可靠性。其三，通過健全與完善規章制度、嚴把材料質量及加大現場管理等措施，達到提高質量、安全，保證進度的目標。