預(yù)應(yīng)力箱型連續(xù)剛構(gòu)橋的施工技術(shù)探討

劉志峰

摘要 預(yù)應(yīng)力箱型連續(xù)剛構(gòu)橋的施工技術(shù)是影響橋梁質(zhì)量及安全的重要因素。基于此，文章主要論述了預(yù)應(yīng)力箱梁的施工方法、注意事項(xiàng)，包括混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力筋下料、預(yù)應(yīng)力管道安裝、預(yù)應(yīng)力筋穿束、預(yù)應(yīng)力筋張拉和壓漿等六個(gè)環(huán)節(jié)，分析了各個(gè)施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要求和施工步驟，指出了可能出現(xiàn)的問題及解決辦法，提出施工建議，旨在為預(yù)應(yīng)力箱梁施工提供參考，幫助施工人員提高預(yù)應(yīng)力箱梁的質(zhì)量及安全性，保證預(yù)應(yīng)力箱梁的使用性能。

關(guān)鍵詞 公路橋梁工程；箱型連續(xù)剛構(gòu)橋；掛籃懸澆技術(shù)

中圖分類號(hào) U448.23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）11-0140-03

0 引言

預(yù)應(yīng)力箱型連續(xù)剛構(gòu)橋是一種常用的大跨度橋梁結(jié)構(gòu)形式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整體性好、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于跨越江河、峽谷等地形。實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)橋梁的跨徑、斷面、墩身等方面的實(shí)際情況，選擇合理的掛籃形式、拼裝方法、預(yù)壓措施、移動(dòng)方式及懸臂澆筑工藝，控制好各環(huán)節(jié)的施工誤差和內(nèi)力分布，保證橋梁的受力性能[1]。該文結(jié)合某大跨度預(yù)應(yīng)力箱型連續(xù)剛構(gòu)橋工程實(shí)踐，全面分析掛籃形式選擇、拼裝、預(yù)壓、移動(dòng)及懸臂澆筑等施工技術(shù)，總結(jié)各環(huán)節(jié)施工控制要點(diǎn)，以期能有效地提升橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量。

1 工程概況

某預(yù)應(yīng)力箱型連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)榭绾庸窐颍傞L(zhǎng)146 m，橋面寬30 m，6個(gè)車道。橋梁跨徑為（38+70+38）m，主梁為單箱單室箱型斷面，墩身為雙薄壁柔性墩。最大梁高4 m，位于中墩根部，最小梁高1.9 m。該橋采用平衡懸臂澆筑施工法，于2022年10月竣工通車，各項(xiàng)指標(biāo)合格。

2 掛籃結(jié)構(gòu)類型的選擇

掛籃是懸臂灌注法施工的主要設(shè)備，根據(jù)構(gòu)造形式、受力體系的區(qū)別，掛籃形式可分為桁架式掛籃、斜拉式掛籃、牽索式掛籃及復(fù)合式掛籃。選擇掛籃形式主要考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自重輕、受力明確、變形小、安全、裝拆方便等因素[2]。該工程采用的是復(fù)合式掛籃，其主受力桁架為菱形結(jié)構(gòu)，具有較大的承載能力，重量較輕，工作系數(shù)一般小于0.5。同時(shí)，復(fù)合式掛籃適用橋型廣、操作簡(jiǎn)便、可反復(fù)使用，能有效降低成本，具有良好的應(yīng)用前景。

3 掛籃拼裝、預(yù)壓及移動(dòng)的工序要點(diǎn)

3.1 拼裝技術(shù)要點(diǎn)

掛籃拼裝是指將掛籃的各部分組裝成整體，吊裝到梁體上。掛籃拼裝的步驟如下：

（1）安裝主構(gòu)架體系。按梁體中心線放樣走道位置，安置底座和走道梁，固定勾輪組和走道，拼裝菱形架和平聯(lián)，吊裝到梁體上，錨定后錨桿。

（2）組裝底籃。安裝前后下橫梁，錨固吊帶，吊裝底模縱梁。

（3）拼裝模板。連接外導(dǎo)梁和外模，安裝滑架，吊裝到梁體上，安裝操作平臺(tái)，放置預(yù)埋件和預(yù)留孔。安裝內(nèi)導(dǎo)梁和內(nèi)側(cè)模并固定在頂板上，調(diào)整標(biāo)高。

3.2 預(yù)壓技術(shù)要點(diǎn)

掛籃預(yù)壓是指澆筑混凝土前對(duì)掛籃及模板系統(tǒng)施加一定荷載，以消除非彈性變形，保證梁體的幾何尺寸。掛籃預(yù)壓的步驟如下：

（1）預(yù)壓荷載采用1.3倍梁重，按照設(shè)計(jì)圖紙布置好預(yù)壓鋼筋和千斤頂，將鋼筋穿過千斤頂孔，用螺母固定。

（2）每加載一次，檢查掛籃各部位的變形，記錄數(shù)據(jù)，調(diào)整千斤頂?shù)牧Χ龋钡竭_(dá)到預(yù)壓荷載[3]。

（3）待系統(tǒng)穩(wěn)定后，卸載預(yù)壓荷載，檢查掛籃各部位的殘余變形，記錄數(shù)據(jù)，調(diào)整模板的位置和高度，確保符合設(shè)計(jì)要求。

3.3 移動(dòng)技術(shù)要點(diǎn)

（1）掛籃移動(dòng)時(shí)，按照內(nèi)側(cè)模－外側(cè)模－底模的順序拆模。

（2）移動(dòng)前檢查走道梁和軌道的連接是否牢固，軌道是否平直，滑輪是否靈活，千斤頂和鋼絲繩是否完好。

（3）主梁前移時(shí)先松開后錨桿的螺母，使后錨桿脫離后錨扁擔(dān)梁，通過千斤頂牽引主桁架向前移動(dòng)，用鋼絲繩將后錨桿拉緊，防止主桁架傾覆。

（4）掛籃移至設(shè)計(jì)位置后重新錨定后錨桿，檢查主桁架的水平度和垂直度，調(diào)整至合適位置后重新安裝底籃、底模、外側(cè)模、外導(dǎo)梁和內(nèi)側(cè)模，并進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)[4]。

4 懸臂澆筑施工技術(shù)

4.1 鋼筋加工制作

掛籃移動(dòng)至設(shè)計(jì)位置，完成錨固后開始進(jìn)行鋼筋施工。鋼筋施工的步驟如下：

（1）該橋梁工程懸臂段施工需要鋼筋種類多，包括普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道等，按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行分類、編號(hào)、檢驗(yàn)、存放，防止混淆。

（2）模板安裝：①安裝底模、外側(cè)模，并調(diào)整模板位置，需完全達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求。②綁扎底板和腹板鋼筋時(shí)需重點(diǎn)注意在綁扎頂板鋼筋前，先將內(nèi)模安裝在頂板上，并調(diào)整內(nèi)模的標(biāo)高和水平度，使其與前一節(jié)段的內(nèi)模對(duì)接緊密。③組織鋼筋工程的工序驗(yàn)收[5]。鋼筋型號(hào)、幾何尺寸、定位等質(zhì)量指標(biāo)都應(yīng)達(dá)到技術(shù)規(guī)范的要求。④組織模板工程驗(yàn)收，應(yīng)檢查模板的穩(wěn)固性、清潔度和密實(shí)度，防止漏漿。

（3）安裝鋼筋時(shí)需按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行綁扎、焊接、穿管等操作，合理控制鋼筋間距、保護(hù)層厚度、彎曲角度等。安裝預(yù)應(yīng)力管道時(shí)，需保持管道的直線度、平滑度、清潔度等，用螺栓或焊接方式將管道固定在支架上。安裝預(yù)埋件時(shí)確保位置、方向、尺寸精準(zhǔn)，用木楔或膠泥固定。

（4）鋼筋施工時(shí)需防止鋼筋出現(xiàn)機(jī)械損傷、銹蝕和污染，及時(shí)清理施工現(xiàn)場(chǎng)雜物。澆筑混凝土前，需驗(yàn)收鋼筋，做好記錄。

4.2 混凝土澆筑施工

（1）懸臂澆筑梁段混凝土分次澆筑，先底板后腹板和頂板，每層厚度不超過60 cm，每層終凝前澆筑，保證新老混凝土結(jié)合。

（2）澆筑前檢查混凝土原材料、拌和、運(yùn)輸、搗固和供電設(shè)備，復(fù)核模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋件、預(yù)留孔洞等，清除雜物，涂脫模劑。

（3）泵送混凝土輸送到現(xiàn)場(chǎng)，掛籃內(nèi)軟管卸入模板，按設(shè)計(jì)順序入模，避免空隙。插入式振搗器和片式振搗器結(jié)合振搗，垂直等距插入前一層5～11 cm，插入距離不超60 cm。振搗時(shí)間視混凝土坍落度而定，表面出現(xiàn)灰漿時(shí)停止。緩慢拔出振搗器，不留孔隙，避免碰到鋼筋和管道。

（4）控制輸送泵壓力、流量，防止堵塞或爆裂。輸送泵壓力偏差過大會(huì)導(dǎo)致混凝土在管道內(nèi)發(fā)生堵塞爆裂。因此，需根據(jù)混凝土的配合比、黏度、溫度、輸送距離等因素，合理調(diào)節(jié)輸送泵的壓力和流量，保持混凝土的均勻輸送。及時(shí)清洗輸送泵和管道，防止結(jié)塊。澆筑混凝土?xí)r，如因?yàn)樘鞖狻⒃O(shè)備、材料等原因?qū)е轮袛鄷r(shí)間超過2 h，需在中斷處設(shè)置施工縫，以防止混凝土產(chǎn)生收縮裂縫[6]。

（5）懸臂各節(jié)段一次性澆筑成型。澆筑后張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線并壓漿。合龍段施工時(shí)進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，施加反向推力。

4.3 預(yù)應(yīng)力工程施工

4.3.1 預(yù)應(yīng)力筋下料

（1）預(yù)應(yīng)力切割時(shí)需按設(shè)計(jì)要求確定切割長(zhǎng)度，留有足夠余量，避免因誤差而造成浪費(fèi)或缺陷。

（2）豎向預(yù)應(yīng)力筋按照梁體的高度和張拉順序進(jìn)行分段切割，每段長(zhǎng)度不得超過6 m，切割后應(yīng)用防銹油涂抹切口，防止銹蝕。

（3）保持各預(yù)應(yīng)力鋼束的均勻分布，且相互平行，不得相互交叉或纏繞，切割后應(yīng)及時(shí)編號(hào)標(biāo)記，便于安裝。

4.3.2 預(yù)應(yīng)力管道安裝

（1）按照設(shè)計(jì)位置準(zhǔn)確定位安裝，保證管道的直線度、曲率半徑、張拉長(zhǎng)度符合要求，不得有扭曲、變形或損傷。

（2）波紋管安裝前清除內(nèi)外表面的油污、銹跡和雜物，檢查波紋管的質(zhì)量，不得使用有裂紋、破損或變形的波紋管。

（3）將波紋管準(zhǔn)確穿入預(yù)留孔中，與鋼筋、模板等保持一定間距，防止混凝土滲漏或振搗不實(shí)。波紋管的兩端需留有足夠的長(zhǎng)度，便于張拉和壓漿。

（4）針對(duì)直徑較大豎向預(yù)應(yīng)力筋采用分段穿管法，即將波紋管分為若干段，在每段波紋管的一端設(shè)有套筒，將預(yù)應(yīng)力筋從套筒中穿過，再將相鄰兩段波紋管的套筒連接起來，形成連續(xù)管道[7]。

（5）波紋管接頭位置盡量避開混凝土應(yīng)力集中區(qū)域，如梁端、支座等。接頭處用金屬箍緊固，涂抹密封膠或?yàn)r青油漆，防止水分進(jìn)入。

（6）以0.5 m間距用鐵絲或塑料綁扎將波紋管與鋼筋牢固綁扎在一起，保持波紋管的位置穩(wěn)定。對(duì)于彎曲部分或懸臂部分需適當(dāng)增加綁扎密度或采用支撐架固定波紋管。

（7）混凝土澆筑完成且達(dá)到一定強(qiáng)度后，要及時(shí)吹掃波紋管，清除管道內(nèi)的水分、灰塵和雜物，保證管道的通暢密實(shí)。如發(fā)現(xiàn)波紋管有破損或滲漏現(xiàn)象，需及時(shí)修補(bǔ)或更換。

4.3.3 預(yù)應(yīng)力筋穿注意事項(xiàng)

（1）拆模后及時(shí)清理模板內(nèi)的混凝土殘?jiān)乐褂绊戭A(yù)應(yīng)力筋的穿入。

（2）穿束前檢查預(yù)應(yīng)力筋的質(zhì)量和規(guī)格，不得使用有銹蝕、劃傷或彎曲的預(yù)應(yīng)力筋，同時(shí)涂抹潤(rùn)滑劑或防銹油，減少摩擦阻力。

（3）利用卷揚(yáng)機(jī)+人工的方式，將預(yù)應(yīng)力筋從波紋管的一端緩慢送入，不得用力拉拽或扭轉(zhuǎn)。穿束過程中，隨時(shí)觀察波紋管的變化，如發(fā)現(xiàn)波紋管有擠壓、移位或破損現(xiàn)象，需及時(shí)停止穿束，并采取相應(yīng)的處理措施[8]。

（4）嚴(yán)控預(yù)應(yīng)力束外露長(zhǎng)度，不得超過規(guī)定長(zhǎng)度。外露部分用塑料布或其他材料包裹保護(hù)，防止銹蝕或受潮。

4.3.4 預(yù)應(yīng)力筋張拉注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)預(yù)應(yīng)力箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的75%以上時(shí)可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉。張拉前檢查張拉設(shè)備、儀器、工具等是否完好，張拉油壓是否穩(wěn)定，張拉端頭是否牢固。

（2）張拉的具體步驟：按照設(shè)計(jì)順序分組，將張拉機(jī)、測(cè)力計(jì)、位移計(jì)等安裝在預(yù)應(yīng)力筋的兩端，調(diào)整好張拉長(zhǎng)度和初始油壓。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定的張拉力或伸長(zhǎng)量進(jìn)行分級(jí)張拉，每級(jí)張拉后需保持一定的時(shí)間，直到預(yù)應(yīng)力筋的松弛量穩(wěn)定。最后進(jìn)行終張拉，確保預(yù)應(yīng)力筋達(dá)到設(shè)計(jì)的張拉力或伸長(zhǎng)量，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

（3）縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)按照從中間向兩端或從兩端向中間的順序進(jìn)行，避免產(chǎn)生不均勻的內(nèi)力。縱向預(yù)應(yīng)力筋的張拉力應(yīng)根據(jù)箱梁的受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式而定，一般為箱梁自重的1.2～1.5倍。

（4）豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)按照從下向上或從上向下的順序進(jìn)行，保證箱梁的整體穩(wěn)定性。豎向預(yù)應(yīng)力筋的張拉力應(yīng)根據(jù)箱梁的高度和截面尺寸而定，一般為箱梁自重的0.8～1.2倍。

（5）預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后及時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行壓漿處理，防止銹蝕或松動(dòng)。壓漿前清洗管道內(nèi)的空氣和雜物，檢查管道是否密實(shí)。壓漿時(shí)采用低壓高流量的方法，從低處向高處進(jìn)行，保證漿液充滿管道并排出空氣。壓漿后封閉管道口，做好標(biāo)記。

4.3.5 壓漿工序注意事項(xiàng)

（1）壓漿目的是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不受銹蝕，提高預(yù)應(yīng)力筋和混凝土的黏結(jié)性能，補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失，增加箱梁的抗裂能力。壓漿前檢查漿液的質(zhì)量及配比，漿液需具有良好的流動(dòng)性、穩(wěn)定性和抗?jié)B性，同時(shí)檢查壓漿設(shè)備、管道和閥門是否完好，防止漏漿或堵漿[9]。

（2）壓漿時(shí)按照從低到高、從近到遠(yuǎn)的順序進(jìn)行，保證漿液充滿管道并排出空氣。壓漿過程中要隨時(shí)觀察壓力表和流量表的變化，控制好壓漿速度及壓力。如發(fā)現(xiàn)壓力異常或流量減少，及時(shí)停止壓漿，查找原因。

（3）壓漿后封閉管道口，做好標(biāo)記，及時(shí)清洗壓漿設(shè)備、管道、閥門等，防止?jié){液結(jié)塊或硬化。對(duì)于未及時(shí)清洗的設(shè)備或管道，及時(shí)更換或修理。

5 結(jié)論

綜上所述，預(yù)應(yīng)力箱梁施工是一項(xiàng)技術(shù)要求較高的工程，需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，控制好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量和施工安全。預(yù)應(yīng)力箱梁施工的目的是提高箱梁的承載能力和耐久性，減少箱梁的自重和變形，降低箱梁的施工成本與后期維護(hù)費(fèi)用，因此，重視預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)的要求，對(duì)于提高橋梁的使用壽命具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]李文治， 廖然. 單“T”型連續(xù)剛構(gòu)橋矮墩截面形式對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響分析[J]. 中華建設(shè)， 2023（3）： 117-119.

[2]黃佳棟， 譚平， 張?jiān)疲?等. 耐震時(shí)程法在大跨連續(xù)剛構(gòu)橋縱向抗震性能評(píng)估中的應(yīng)用[J/OL]. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào)： 1-12[2023-04-02].

[3]劉宏， 申鐵軍. 連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸臂施工關(guān)鍵點(diǎn)控制研究[J]. 四川建材， 2023（3）： 125-127.

[4]韓旭. 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋關(guān)鍵施工技術(shù)研究[J]. 安徽建筑， 2021（9）： 49-50.

[5]李建凱. 連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制措施研究[J]. 運(yùn)輸經(jīng)理世界， 2021（19）： 121-123.

[6]王建斌， 楊星智. 高墩連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨現(xiàn)澆段無配重托架法施工技術(shù)[C]. 2021年全國土木工程施工技術(shù)交流會(huì)論文集（下冊(cè)）， 2021： 154-156.

[7]羅繞仙， 胡安興， 劉建， 等. 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋0號(hào)塊施工技術(shù)[C]. 2021年全國工程建設(shè)行業(yè)施工技術(shù)交流會(huì)論文集（下冊(cè)）， 2021： 148-150.

[8]毛偉， 姜遠(yuǎn)洋， 劉洋洋， 等. 連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃反支點(diǎn)預(yù)壓施工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用[C]. 2020年全國土木工程施工技術(shù)交流會(huì)論文集（下冊(cè)）， 2020： 124-127.

[9]黃煒， 余健， 李曉猛， 等. 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)显蚍治鯷J]. 科技和產(chǎn)業(yè)， 2023（4）： 254-260.