改擴建高速公路預應力現澆箱梁支座安裝施工控制研究

李建雄、唐高華、王誼

（中國建筑土木建設有限公司，北京 100067）

1 預應力技術在擴建高速公路施工建設中的應用

預應力施工技術在擴建高速公路施工作業的基礎上，結合當前施工作業的實際結構情況，以三個部分施工為主，即當前擴建高速公路受彎構件部分、加固施工的部分以及鋼筋混凝土施工結構之中的連續梁施工作業部分。在擴建高速公路這三個施工部分的具體過程中，都需要通過相關的預應力施工技術進行操作。其中，對于一些加固的構件，由于受到內部作用力的直接影響，導致混凝土的結構部分實際應力產生變化，為有效規避這種變化對施工作業質量產生的影響，需要通過一定預應力施工作業來保證施工質量。

在擴建高速公路加固施工作業的過程中，需要通過預應力和施工技術的有效使用，對施工作業中的突出問題進行補充加固，提升整個擴建高速公路的質量。擴建高速公路施工作業之中的鋼筋混凝土結構部分需要經過連續梁的施工作業，為保證連續梁的抗彎承載力以及抗剪承載力，就需要以預應力施工方式為基礎進行施工作業，以保證最終施工建設的有效性。

在傳統的改擴建高速公路架設過程中，使用預應力現澆箱梁支座進行支座安裝施工作業，不僅能夠有效減少人力資源的過度消耗，同時也能進一步提升改擴建高速公路施工的質量。在當前我國使用的預應力現澆箱梁主要是輔助導梁式預應力現澆箱梁支座，這種預應力現澆箱梁支座專門針對傳統規范性的20m、24m、32m 的改擴建高速公路雙線整孔箱型使用，同時實際的重量應控制在900t 以內。這種設備的適應性由于自身基礎重量相對較大，內部的結構也相對復雜，主要是由輔助的導梁、結構主梁、不同類型和不同要求的支腿、內部電氣、液壓管理裝置等設備組成的。

這種基數相對較大的天橋及能夠通過自身的輔助導梁和路面上臨時鋪設的軌道過孔，因此從安全性上來說，其本身的安全系數相對較高，工作的持續性和穩定性相對較強。

另外，為了充分發揮預應力現澆箱梁支座的優勢，在施工使用的過程中，還為整個預應力現澆箱梁支座設置了一定的保護裝置，其內部不僅涵蓋了緊急制動裝置，也安裝了施工工作及時檢測和重力維護檢測系統。另外，還有超載實時保護機制，不僅能夠有效防止安全事故的發生，同時也能夠保證施工效率，減少可能出現的施工安全問題。

除此之外，為了減少人員的損耗，在進行具體的操作過程中，這種預應力現澆箱梁支座還用了無線遙控管理裝置技術，所有的施工作業都能及時地被操作者掌控，不僅保證了操作的質量，同時操作的方式也變得簡便。

而且，有效使用遙感技術也能幫助司機對整個施工作業進行實時的監控。預應力現澆箱梁支座的使用不是長時間進行的，為了滿足不同地區的建設需要，進行轉場的過程難度雖然較大，但是距離較短時還是可以自動移動，進行實時轉場，而較長距離的轉運，則可以通過運梁車進行托運處理，增加了轉場的便捷性。

2 支座安裝施工使用過程中的要求及注意事項

2.1 不斷優化導梁過孔

導梁過孔的開展是通過三個步驟分別進行的，一是天車與輔助的支腿應當同時在吊導梁過孔，二是輔助支腿和天車這兩個材料應當同時進行吊梁過孔，三是輔助支腿和輔助天車應當同時進行導梁過孔。只有經過這三個環節的導梁過孔，才能有效提升支座安裝施工的使用質量。在支座安裝施工的使用架設過程中，同時也要注意以下幾個方面的問題：

首先，要注意輔助支腿的有效監控管理，始終關注輔助支腿、電機及各種電纜筒之間是否存在問題，一旦發現問題就應當及時進行調整。

其次，要及時關注導梁過孔過程中輔助支腿、輔助天車以及天車是否在同一時間內完成過孔，如果出現不同步的情況，就應針對問題及時做出調整。在施工的過程中要及時對導梁前、后的支腿進行固定，確保其在一個水平面上，保證二者之間的差異不會超過1cm。

最后，要做好后支腿油箱的抱箍，使整個前、后支腿的受力都逐漸轉化為機械的受力，減少前后支腿的磨損，還可以將后支腿固定在原本預留的螺紋鋼栓的基礎上，全面加固在整個基礎橋墩上，確保整個支腿的可靠性。

2.2 預應力現澆箱梁支座過孔的注意事項

預應力現澆箱梁支座進行過孔的過程中應充分使用天車和輔助天車，將其根據要求移動到靠后的位置上，實時檢查導梁的后支腿是否固定牢靠，其他前期的準備工作是否根據要求進行預期安排，從而保證整個預應力現澆箱梁支座過孔的安全性。

在進行過孔的過程中，預應力現澆箱梁支座后面的支腿應當和輔助支腿一起進行加固監督，實時監控整個電機的運轉，確保輔助支腿以及電纜滾筒架設的安全，有效避免可能出現的支腿問題，導致輪緣的損壞。過孔后支護的前后腿之間應充分保證水平的距離，前腿的油缸受力應以機械力為主，最終完成后將前腿與橫梁相互連接起來，用聯結梢子進行固定作業，從而保證預應力現澆箱梁支座過孔過程中不會出現多重安全問題。

2.3 改擴建高速公路預應力現澆箱梁支座安裝的安全要求

橋梁的架設主要是通過以下兩個方面進行：一是要充分做好出梁準備。在進行出梁的過程中，首先將運梁車與預應力現澆箱梁支座相互對位，其次用天車提起箱梁的上半部分，保證天車和托梁車一同進行出梁作業，然后再用其他運輸車將梁的整個后端進行過抬高，保證天車能夠自由出梁。運梁車和預應力現澆箱梁支座應緩慢地進行對位，且二者之間的最大偏差不能大于10cm。另外，在整個改擴建高速公路預應力現澆箱梁支座安裝施工前端放置三角木，使整個出梁的過程能夠按照既定的要求進行。在進行出梁的過程中，因為箱梁本身和預應力，現澆箱梁支座的前端距離較小，因此在進行出梁時經常產生撞裂的風險。

因此，在設置的過程中，預應力現澆箱梁支座應在加強墻的主梁之上，實時對整個施工環節進行監督。出梁必須一步到位，不能在出梁的過程中停頓，以免產生箱梁前的晃動現象。當箱梁快要到達千斤頂時，要緊盯安全防護設施，保證箱梁能夠安全到達千斤頂之上，確保千斤頂的最大度數值不超過水平值的5%。

3 改擴建高速公路預應力現澆箱梁支座安裝的分析

3.1 明確現有施工方案

首先要對施工方案進行確定，所制定的相關施工方案必須與當前的施工建設基礎要求以及設計管理基礎要求相吻合，施工現場實際的工作情況以及相關的施工設備等多種元素之間應當綜合分析，以此為基礎確定當前地基處理過程中的相關施工方式、支架施工管理以及模板的選用分析等要求。

另外，在具體完成施工方案確定的過程中，也要做好力學的分析，以此為基礎確定不同地基開挖過程中的深度與廣度，對于模板的厚度選擇和支架施工的相關細節進行分析，精準做好每一個施工環節的施工技術管控。

3.2 地基處理施工技術

在地基施工的前期，管理人員要對施工現場進行綜合分析和系統評價，實施詳細的調研分析管理，按照施工過程中的相關要求對標高以及范圍進行綜合控制管理，保證整個地基的施工質量。在施工過程中，管理人員需要對地基進行系統的連接、加快均勻處理工作模式的構建，規避今后地基施工管理過程中出現不均勻沉降的現象。

另外，地基施工的頂面應當保持平整的狀態，在兩側設定縱向的排水溝，保證降水可以順利排除，保證施工建設管理質量。在地基施工建設完成之后，還需要對整個地基路面的承載力進行實驗操作，操作方式是在地基的施工現場設定承壓板，按照分級管理增加不同壓力的豎直荷載。通過這種操作方式對整個地基路面的承載力以及形變的狀態進行判斷，將最終的結果匯總形成沉降關系結構的曲線圖。繪圖的過程中若是整個波段趨向于直線，就說明檢查各地基環境下的剪力小于地基土抗剪力的實際強度，整個地基的整體質量趨于穩定狀態。

3.3 支架施工技術

要想推進橋梁建設任務的落實，支架施工必不可少。在進行支架施工之前，首先要測量放樣，明確整個支架環節的平面位置，對整個支架結構實施全方位細致化的檢查分析，保證施工過程中的支架質量。在施工作業的前期，作業人員要對施工作業方式進行合理化的判斷，按照設計方案進行操作。在支架的搭設過程中，既可以選擇從一個方位到另一個方位的方式，也可以選擇從中間向兩端轉移的方式進行搭設。不應當采用兩端向中間搭設的方式進行操作，這種方式對施工作業的判斷存在誤差，會導致后期合龍失效。

為此，施工建設人員應嚴格做好支架施工技術的分析，判斷不同架設方式對支架結構產生的影響，全面做好支架管理工作，提升施工質量，確保后期各項操作任務有序推進。

3.4 底板安裝以及預壓施工技術分析

改擴建高速公路預應力現澆箱梁支座安裝中較為關鍵的環節是底板的安裝管理以及預壓施工技術的有效落實，因此在實際施工建設的基礎上，底板安裝以及預壓施工技術都應當結合具體的施工作業工作方案，實現底膜以及支撐架的搭設構建以及安裝管理。這兩項任務的實現可以有效進行預測分析、預壓以及卸載。預測是對整個地基結構以及支架設定預壓觀測點的分析，地基預測多數是在要求位置上進行分布，支架觀測點則需要在橋墩的邊緣結構位置設定，設定的點共有三個，分別在左中右的位置上對稱分布。

在實施預壓管理的過程中，預壓荷載涵蓋了除底膜之外的模板以及鋼筋混凝土的實際質量，對混凝土的施工操作受載情況進行模擬分析操作，預測的過程中要實現分級荷載以及分級的觀測分析。觀測過程中，除在既定觀測點進行觀測分析之外，同時也要對模板、支架結構以及地面受載力狀態變化進行考察，并且詳細記錄，最終結合相關的數據進行參數分析和判斷，測算出沉降點的數值以及平均狀態下的沉降值[1]。

4 改擴建高速公路預應力現澆箱梁支座安裝施工方案創新

預應力現澆箱梁支座過孔時，應當按照既定的設計施工方案進行施工，但是因為受到新型施工設備的約束，導致當前的預應力現澆箱梁支座施工難度加大，只有結合現狀按照導梁過孔和預應力現澆箱梁支座變跨，才能實現預應力現澆箱梁支座過孔。為了保證施工安全，提升施工質量，在后期預應力現澆箱梁支座過孔的過程中，所有的施工作業應當按照兩次進行完成。

在保證預應力現澆箱梁支座過孔的安全性的基礎上，實際的施工過程中，首先導梁按照24m 跨支立好，其次進行預應力現澆箱梁支座過孔，再次進行預應力現澆箱梁支座前腿的固定，最后通過導梁過孔完成預應力現澆箱梁支座后支腿的固定以及其他相關的支護工作。這種方式雖然較為煩瑣，但能夠保證施工安全。不過，在實際的施工過程中，對預埋件的要求較低，只要合適的螺紋鋼就能滿足當前的安全施工要求，實現正常的施工保證，推動后續施工的正常開展，保證后期各項建設工作有效進行[2]。

5 結語

在傳統的施工過程中，改擴建高速公路橋梁架構工作是當前施工安全管理最關鍵的環節。為了優化改擴建高速公路預應力現澆箱梁支座的安裝，本文通過對預應力現澆箱梁支座安裝施工過程中出現的導梁過孔、預應力現澆箱梁支座過孔以及基礎架設和支架固定等問題進行分析，通過轉變架設方式和架設理念技術，得知在進行選擇的過程中首先應關注的是預應力后期施工操作的便捷性是否滿足要求，確保不斷優化技術創新要求，提高預應力現澆箱梁支座過孔的安全性。