鐵路大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)

郜啟衛(wèi)

（中鐵隧道局集團路橋工程有限公司，天津 300000）

1 工程概況

某鐵路混凝土連續(xù)梁橋的計算長度為81.45 m＋128 m+81.45 m，從支座中心線到梁截面的長度為1.85 m，梁的總長度為291.9 m，采用掛籃懸臂澆筑施工。梁體變高度、變截面直腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)為單箱單室。上橫梁寬13.0 m，下橫梁寬8.0 m。中線和平板底部的梁高度為10.665 m。標定中值為10 m 直截面，邊跨為21.5 m 直線段，截面中心的梁高度為6.6 m，中心線和直線底板內(nèi)的光束高度為6.665 m。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁總體布置如圖1 所示。

圖1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁總體布置（單位：cm）

2.45m 的直線段處于梁端部，截面中央的梁高度為6.6 m，在線路中心和底板內(nèi)的梁高度為6.615 m。梁端附近的頂板厚450～650 mm，腹板的厚度640～1 100 mm，底板的厚度根據(jù)二次拋物線從校準中間的520 mm 變?yōu)楦康? 200 mm，在末端支點，中點和中間支點處共固定了4 個橫隔板。橫隔板厚度參考參數(shù)為：邊支座2.5 m、中跨1.8 m、中支點處4.0 m。橫隔板上有一個通孔供人出入。在箱形梁兩側(cè)的腹板和上下平板的相交處采用弧形倒角過渡。

2 0#段的施工技術(shù)

在整個鐵路大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工過程中，0#段施工是最重要的、最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。為此，在本項目中應(yīng)當根據(jù)橋墩的高度和設(shè)計要求，使用托架法對0#段施工，施工彎沉后要立即進行澆筑，并保證澆筑一次到位，減少返工。

2.1 臨時支墩施工

為了減小鐵路大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工過程中由于連續(xù)梁質(zhì)量而引起的不平衡彎矩，需要將4 個臨時支墩設(shè)置在0#梁下。支撐基礎(chǔ)是承重混凝土基礎(chǔ)平臺，澆筑混凝土制成的支撐平臺和浮橋體時，根據(jù)支撐設(shè)計的需要，采用鋼鐵軋制的端板。每個臨時支墩應(yīng)當使用尺寸為1 600 mm×12 mm的鋼管將承臺與0#梁段固定，鋼管內(nèi)澆筑C40 混凝土，混凝土澆筑時，先通過人工辨別方法確保混凝土的強度與密實度是否達到標準，再設(shè)置垂直和水平連接系統(tǒng)，使其成為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，增強支架的穩(wěn)定性。鋼管混凝土臨時支撐必須承受最大不平衡彎矩94 090 kN·m 和相應(yīng)78 639 kN 的垂直支反力。

2.2 支架搭設(shè)與預(yù)壓

0#段鋼支架分別由型鋼拼裝與焊接而成，型鋼支架與臨時支架相互連接共同形成合力，其中所有的縱梁（I36b）用來支撐底模、外模、內(nèi)膜、0#段混凝土以及建筑物體的質(zhì)量與荷載，并直接支撐在橫梁上，各種載荷通過橫梁傳遞到柱上，最后各種載荷由軸承平臺支撐，必須檢查支撐的穩(wěn)定性，以確保其緊湊性和穩(wěn)定性[1]。

橫向梁由2I45b 工字鋼制成，通過楔形軸承將其與縱向梁連接起來，以形成一個扁平的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)支撐底模與外側(cè)模。橫梁和立柱使用高強度螺栓連接并固定在一起，要保證連接與固定的可靠性；橫聯(lián)板、斜撐耳板以及立柱使用雙面螺紋焊接在一起，焊縫應(yīng)當大于12 mm。0＃段由碗形固定腳手架組成，間距為0.9 m×0.9 m。

在安裝完0#段支架水平桿、斜撐、橫梁后，需要對其進行預(yù)壓。預(yù)埋精軋螺紋鋼錨固的方式簡單易用，節(jié)省了施工時間，并且可以輕松檢測水平桿、斜撐和立柱。支架預(yù)壓檢驗0#段托架的有效承載力和穩(wěn)定性，可以得到相應(yīng)的載荷彈性變形值，消除支架的非彈性變形，達到了檢驗工藝質(zhì)量和組裝支撐件的目的。

2.3 模板安裝

本項目0#號段應(yīng)當使用定型鋼板模，施工過程需要注意以下兩個方面：

1）底膜安裝，設(shè)置預(yù)拱度。0#段底膜使用竹膠板，竹膠板鋪設(shè)流程應(yīng)當根據(jù)縱梁、橫梁設(shè)計要求完成鋪設(shè)，并根據(jù)工程項目的實際情況合理設(shè)置預(yù)拱度，如果出現(xiàn)偏差，使用鐵楔進行調(diào)整與加強。

2）側(cè)模加固。所有使用到的側(cè)模應(yīng)當使用定型鋼膜，通過吊車將側(cè)模吊至墩頂，使用倒鏈將其固定于墩身兩側(cè)，再利用千斤頂調(diào)整側(cè)模的標高和位置，并最終將其牢牢固定。

2.4 鋼筋綁扎

1）混凝土澆筑之前，委派專業(yè)人員仔細檢查預(yù)應(yīng)力管道的位置和接頭處，鋼筋縱向應(yīng)使用鍍金屬波紋管，但要保證波紋管的質(zhì)量，比如，沒有銹蝕、焊渣滲透等現(xiàn)象，以此降低鋼筋的摩擦力。

2）波紋管以井字形鋼筋設(shè)置與定位，保證其位置穩(wěn)定與筆直，定位筋的基本間距應(yīng)≤1.0 m，鋼絲的彎曲部分（包括下部平板鋼線的凸曲線部分）的加密必須≤0.8 m，并且必須確保風(fēng)道的位置正確。必須正確安裝和固定錨定基板的尺寸和位置，嚴禁封堵預(yù)應(yīng)力孔道[2]。

2.5 澆筑混凝土施工工藝

1）81.6 m＋129 m＋81.6 m 連續(xù)梁0#段混凝土澆筑，應(yīng)分層澆筑，并一次性澆筑成功?？偟膩碚f，應(yīng)當按照隔板、底板、腹板、頂板的順序，先澆筑變形小處，后澆筑變形大處。

2）0#段混凝土澆筑。0#段混凝土澆筑之前，要認真檢查橫梁鋼筋、波紋管道、剪力齒槽、預(yù)埋件、側(cè)向擋塊、預(yù)埋鋼筋以及各預(yù)留孔洞的情況，以此保證后續(xù)施工的有序推進，混凝土在拌和站集中拌制而成，通過運輸車運至施工現(xiàn)場，再使用混凝土泵送車實現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑。本項目所使用的混凝土的強度應(yīng)為C50 高性能混凝土，攪拌均勻，攪拌時間≥2 min，同時，混凝土的水灰比、坍落度（160～180 mm）要能滿足混凝土的強度要求，并滿足泵送需要，且可以根據(jù)環(huán)境氣候變化隨時調(diào)整集料體積，以確保混凝土有足夠的強度和耐久性。由于混凝土用量較大，在施工過程中必須進行連續(xù)澆筑，一次成型。

2.6 預(yù)應(yīng)力束張拉

在牽引預(yù)應(yīng)力筋時，必須將標記放置在設(shè)計拉伸噸位的20%的初始張力下，以便直接測量每根鋼絲的張拉量，并將其與標準計算公式計算的結(jié)果進行比較，找到并處理不符合伸長量要求的鋼筋。拉預(yù)應(yīng)力鋼束或鋼筋結(jié)束后，錨頭和鋼束禁止移動。使用切割機切割鋼絞線和粗鋼筋的長度，用來掛籃的粗鋼筋也使用切割機將其切割好后備用，預(yù)應(yīng)力錨的外漏長度要≥31 mm。

3 連續(xù)梁懸臂段施工技術(shù)

1）懸臂段澆筑施工采用跨欄方式，從0#段開始澆筑，懸臂的長度應(yīng)當嚴格按照設(shè)計要求控制，每一節(jié)段的兩邊既要對稱，又要一次性澆筑完成。梁段底板應(yīng)先澆筑主墩，再澆筑懸臂墩，每一段底板和腹板的高度應(yīng)以斜坡層的方式向前推進，避免懸臂端發(fā)生變形，再重點澆筑結(jié)合處的混凝土，減少結(jié)合處出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

2）連續(xù)梁懸臂段施工前，設(shè)置連續(xù)梁懸臂線形和中線控制點[3]。

3）混凝土初始凝固前，每一段混凝土應(yīng)一次性澆筑完成。澆筑混凝土?xí)r，從懸臂端部向著根部澆筑，并將根部與前部的混凝土連接，在具體的澆筑過程中，根據(jù)實際情況及時調(diào)整吊籃梁部分的自重引起的撓度，以避免開裂。

4）在混凝土中添加一定比例的緩凝劑，保證整個連續(xù)梁部分的混凝土在初凝之前全部澆筑完畢。

懸臂澆筑過程中，對連續(xù)梁段的階段懸臂澆筑進行實時監(jiān)測和控制。觀察點應(yīng)放置在每個塊件的頂部和底部，以測量每個階段的高程變化，控制連續(xù)梁節(jié)段的抬高量和連續(xù)梁懸臂澆筑過程中的線形。采用在遠離既有線懸臂端掛籃主桁架安放鋼材的方法設(shè)平衡重，所加平衡重噸位為施工防護措施預(yù)選質(zhì)量。在吊籃移動期間，配重鋼也隨之移動，以確保2 個懸臂端之間的平衡。

4 結(jié)語

在長期鉆研實際鐵路連續(xù)梁橋項目施工的基礎(chǔ)上，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋研究在項目建設(shè)中起著非常重要的指導(dǎo)作用。但是，由于考慮到施工材料質(zhì)量、自然環(huán)境變化等眾多因素的影響和制約，工程項目的建設(shè)切忌照搬他人成果。所以，連續(xù)梁懸臂澆筑施工應(yīng)當根據(jù)工程項目的實際情況進行改革與調(diào)整，保證項目經(jīng)濟效益和社會效益的實現(xiàn)。