預應力混凝土連續梁懸臂澆筑施工技術在橋梁工程中的運用探討

侯小強

（中機中聯工程有限公司，重慶 400000）

0 引言

改革開放以來，我國橋梁工程建設取得了快速發展，經濟的快速發展使國家更加重視橋梁建設，并通過宏觀調控刺激橋梁發展。因此，橋梁的數量不斷增加，對質量的要求越來越高，施工難度也越來越大。隨著我國橋梁事業與施工技術的不斷發展，懸臂澆筑施工工藝在一些大中跨徑的橋梁工程施工中得到了越來越廣泛的應用。鑒于此，當前應加強對澆筑、錨固以及預應力張拉等技術的研究與推廣，在確保橋梁工程施工質量的前提下，不斷提高施工效率。當橋梁設計采用預應力混凝土連續梁懸臂澆筑等結構形式時，其合龍部分的工程施工質量對橋梁整體質量影響很大。所以要提前做好施工方案，以便在合龍施工時保證施工質量。

1 連續梁懸臂澆筑施工技術

1.1 0#塊澆筑技術

0#塊澆筑期間，可以把三角形支架應用到施工工作中。同時，應用墩身預埋件，能夠有效提升橋梁結構的穩定性，并防止工程建設期間發生安全事故[1]。此外，0#塊施工過程中還要對橋梁的高度進行分析，如果高度較小，可以采用落地支架進行固定。

1.2 臨時錨固技術

通過臨時錨固技術的應用，能夠提高連續梁懸臂澆筑施工的質量與效率，同時還能改善橋梁結構的整體安全性。臨時錨固技術應用環節中，應合理進行臨時支座的選擇。需要注意的是，臨時支座是臨時性的，并非在橋梁工程中長期存在。對于臨時支座的選擇，應重點從臨時支座的材料、結構等方面進行考慮。通常情況下，臨時支座主要采用混凝土、鋼板、砂漿等材料[2]。

1.3 梁段混凝土澆筑技術

梁段混凝土澆筑時，首先，應當對中線、標高以及各個構件的位置情況進行詳細的核對。如果發現參數錯誤，要立即進行處理與整改，確保與設計要求相符，之后才能澆筑混凝土。其次，要加強對線形、預拱度等因素的控制。對于預拱度控制工作而言，能夠消除由于荷載作用而造成的撓度值。拱頂撓度計算期間，應做好預拱度的合理設置與分配。在進行線形控制時，應當對上一次澆筑、張拉之后的梁段變化情況進行分析。同時，還應適當的調整模板，進而提高對線形的控制效果。梁段混凝土澆筑主要分為兩個部分。在開展第一次澆筑時，應當從底板位置開始，直到腹板底部倒角位置結束。當第一次澆筑結束之后，需要滿足混凝土的強度要求。梁段混凝土澆筑期間，應保證懸臂兩端有著良好的對稱效果，以免發生傾覆的問題。需要注意的是，混凝土澆筑過程中應當對預應力管道加以保護。

1.4 預應力張拉技術

在開展下一梁段混凝土施工工作時，應當確保掛籃行走與錨固時連續梁滿足剛度、穩定性等方面的要求。當梁段混凝土澆筑結束之后，應當對本梁段開展預應力張拉。預應力筋主要分為縱向、豎向、橫向，對于縱向、橫向預應力筋而言，主要采用的是鋼絞線束，豎向預應力筋多使用的是精軋螺紋鋼。張拉作業期間，首先要張拉縱向預應力束，之后再進行豎向預應力筋的張拉[3]，完成橫向預應力束的張拉工作。除此之外，豎向預應力筋的張拉要遵循先下后上的原則，并且要沿著0#塊中心線向兩側位置對稱交替張拉。在進行橫向預應力束的張拉時，應當采用左右對稱交替張拉的方式。同時，張拉環節中應配合千斤頂、油表等設備的使用。

混凝土基礎澆筑安裝完畢驗收后，混凝土強度設計和基礎彈性模量要求均必須滿足抗震設計值100%，齡期計算不得累計少于7d，按張拉混凝土噸位要求和混凝土施工時間次序分別進行。完成張拉前施工，拆拉下閉合部分的鎖緊支撐筋，進行檢驗張拉合格。在應用豎向預應力張拉并按規定進行壓漿或錨固試驗后，進行了臨時加固，下箱梁。當采用縱向預應力張拉施工時，其兩端布置為雙向、左右基本對稱布置。另外在澆筑收尾鋼筋張拉鋼筋前，采用了覆蓋下箱梁懸臂、噴灑水冷料等技術措施，降低了上箱梁懸臂上的日照溫差。在安裝底板預應力管件時，應采取相應的措施，以確保管線暢通。預應力張拉如圖1 所示。

圖1 預應力張拉

1.5 管道壓漿技術

通過開展預應力管道壓漿工作，能夠對預應力筋起到良好的保護作用，并防止出現銹蝕問題。此外，預應力管道壓漿還能將預應力筋和箱梁有效的結合在一起。具體壓漿之前，要對錨頭進行密封處理，防止漏漿問題的出現。另外，還要對壓漿孔、排氣孔進行清理，確保壓漿通道、排氣通道有著良好的暢通效果。壓漿應當在張拉后48h 內進行，且張拉時間最好選在一天中氣溫最低的時間段，壓漿過程中要保障壓漿壓力。

1.6 合龍段施工技術

在進行預應力混凝土連續梁的施工中，懸臂澆注是目前常用的施工方法，懸吊閉合段的施工是確保其質量的重要環節，而在此過程中，梁身的內力和位移都會有較大的改變。同時，合理地進行閉合段的施工，對控制橋面的線型也起到了重要作用。在合龍段施工中，由于梁結構的混凝土材料在溫度及其他環境因素的作用下，會發生不同程度的收縮，從而引起混凝土開裂，從而使其本身的質量和性能達不到要求。因此，施工單位在實施合龍段施工時，必須遵循先中跨后中跨的施工次序（或按設計的施工次序），并采用適當的施工措施，例如采用剛性支承鎖緊合龍段，在閉合段兩端加平衡配重，在當天氣溫最低的夜晚進行，然后逐步解除合龍段的平衡重量，保證合龍段的施工質量能夠滿足規范和標準的要求。

合龍前，將現澆段臨時固定在與懸臂邊緣相同的標高和跨度處，以保證其相對穩定性，并防止合龍段混凝土在澆注和早期養護過程中出現明顯的體積變化。根據鎖緊設計確定了其截面和支座的位置，在關閉鎖緊時，在兩個預埋件之間設置一條連接槽鋼，將連接槽鋼放置在箱梁外側，當封閉段上的預應力混凝土強度已達到了一定標準的屈服強度極限后，為了避免在封閉段內進行預應力混凝土張拉處理后，混凝土本身的最大有效張應力可能會隨之受到影響。臨時的預應力是必須按照臨時設計好的預應力來臨時布置的，并按鎖定設計來決定。閉合口的鎖定要迅速對稱，鎖定時間后，將勁性骨架固定在閉合段的兩端，固定好勁性骨架后，適時張拉錨桿，TB1-TB2 和BB4 張拉、中跨張拉TZ和BZ4，按照設計張拉力30%進行張拉，在閉合完成后，強度達到100%且齡期不少于7d，進行臨時張拉束補拉至100%。

在進行合龍段施工時，應重點加強對臨時預應力與支撐等方面的力學參數控制。首先，在施工之前要對各項參數進行明確，并在施工期間反復檢驗，如果發現參數不合理的問題，應當對施工方案做出調整。其次，合攏段鎖定施工時，應關注施工現場連續幾天的溫度，結合具體的溫度情況，對鎖定方式做出優化。通常情況下，應選擇一天當中溫度最低的時段。此外，鎖定施工結束之后，應盡快完成合攏段混凝土的澆筑。另外，合攏期間應重點關注臨時配重問題[4]。當合攏段施工結束之后，由于受到材料自身特性、溫度等因素的影響，可能出現收縮問題。因此，施工期間應加強合攏段施工質量控制，降低收縮因素引發的質量問題。合龍段施工如圖2 所示。

圖2 合龍段施工

2 案例分析

2.1 工程概況

某客運專線鐵路采用雙線形式，線間距為5.0m。線路的設計速度為300km/h。該鐵路需跨越高速公路特大橋，橋梁路基寬度為34.5m，鐵路與高速公路斜交37.8°。橋梁采用70m+125m+70m 的單箱單室預應力混凝土連續梁的結構形式，下部基礎為鉆孔灌注樁，上部結構主要采用懸臂澆筑施工技術，并使用菱形掛籃形式。

2.2 懸臂澆筑施工技術要點

2.2.1 掛籃安裝

因為橋梁的平曲線半徑為800m，橫坡為1.5%，因而掛籃就位期間較為困難。為確保掛籃三角構架有著良好的平穩效果，且不能隨橋面傾斜。因此，橋梁中心線外側掛籃利用前支座進行調平，并保障其受力穩定性。掛籃安裝期間，主要流程為定軌、軌道鋪設、菱形桁架吊裝以及模板安裝等。安裝流程如下：①當0#塊施工完成后，應及時清理0#塊梁頂面，并通過測量放線明確梁體中心線。②在開展軌道鋪設工作期間，行走軌道從0#塊中心位置對稱鋪設。軌道前后位置的偏差應控制在±5mm 以內，兩組軌道的平行度偏差要控制在±5mm 以內。③對于菱形桁架的吊裝工作而言，主要把下弦桿前支點位置處的連接板和滑移支座頂板采用螺栓連接，而下弦桿后支點位置處的連接板和反扣輪系統頂板采用現場焊接的方式。④底托系統的吊裝，并進行外側模板的安裝。施工期間，應當將外側模板和提吊梁結構組成一個整體，并一起進行吊裝。外側模提吊扁擔梁采用3 根直徑為32mm 的精軋螺紋鋼進行連接。其中，2 根錨固在箱梁頂板位置，1 根與主構架側面吊架進行連接。在外側模提吊梁的前端，利用提吊扁擔梁將其與前橫梁進行連接。⑤上述工作結束之后，需要進行內模安裝。在此期間，需要先安裝內滑梁。在本項目中，內滑梁采用的是6 根直徑為32mm 的精軋螺紋鋼進行連接。其中，2 根與前橫梁進行連接，4 根錨固在箱梁頂板位置。安裝工作結束之后，就要開展澆筑工作。這一過程中，應當按照要求做好試壓檢驗，并確保結構的安全性。此外，應當對掛籃變形值、塑性變形值等參數進行計算。

2.2.2 掛籃行走與錨固

等到上一節段施工完成，預應力張拉工作結束之后，掛籃就可進行走行作業準備，對掛籃行走與錨固階段的幾個關鍵工序做出研究：①根據要求，找平梁體頂面，同時還要做好墊梁、行走梁的鋪設工作。②需要在底模后下掛梁和側模滑道梁之間安裝輔助吊桿，并完成備用安全繩的設置。③下放底模前吊桿，把底模調整為水平狀態，對輔助吊桿進行緊固，將底模后吊桿拆除掉，并進行第一次吊點的轉換。④施工期間在每個行走梁的前支座位置處安裝一臺千斤頂，其行程為80cm。⑤施工期間將掛籃的移動速度設計在10cm/min 左右，并保證移動過程的平穩效果。⑥需要解除輔助吊桿，并進行側滑道梁的中吊桿安裝，隨后提升側模就位。具體施工期間，為提高施工效率，并確保施工過程的安全性，應重點加強安全管理工作。比如，掛籃走行期間的安全系數不得低于2。走行期間，后部防傾覆結構應當具有良好的牢固效果。除此之外，每施工三節段，應當對掛籃結構的受力情況開展檢查、維護等工作[5]。橋梁主墩兩側位置的掛籃施工，應遵循對稱的原則。在上、下高墩之間，應當配置相應的防護欄。除了上述措施之外，還應根據交通安全規定，在施工現場的合理位置設置安全防護裝置，并設置指示牌、警示牌等設施。

3 結語

改革開放以來，橋梁建設進入黃金發展時期，橋梁行業的發展帶動了國民經濟的發展。同時，對橋梁的需求不斷增加，但目前橋梁的施工技術不足以滿足人們的需求。在此背景下，迫切需要提高我國橋梁的技術水平和質量。

在開展橋梁工程施工工作期間，通過掛籃懸臂澆筑施工工藝的應用，不僅可以減少各類施工機具、設備的應用，同時還能避免支架的大量使用，進而降低了施工的復雜性。同時，該施工技術的應用，在跨越深谷、河流、既有線路等方面有著一定的優勢。鑒于此，當前應做好懸臂澆筑施工技術的應用與推廣。