預應力混凝土連續橋懸臂掛籃施工技術

趙樹楠

（邢臺路橋建設集團有限公司，河北邢臺 054000）

0 引言

隨著區域經濟的不斷發展，我國的交通基礎設施愈加完善，橋梁結構形式更加多樣，跨度越來越大，并逐步向偏遠山區推進[1]。為更好地適應道路線形設計，許多預應力混凝土連續鋼構橋逐步向大跨度、超寬方向發展，技術要求更為嚴苛[2]。基于此，文中結合某預應力混凝土連續橋施工案例，對其施工技術展開全面分析，總結了施工方法及技術控制要點。

1 工程概況

某橋梁工程上部結構為預應力混凝土連續鋼構，共3 跨，跨度形式（122+210+122）m，頂板寬度為22.5 m，底板寬度為11.0 m，基礎形式為群樁薄壁墩結構。墩身壁厚2.5 m，寬12.6 m，凈距7 m，高79.66 m。橋長約707.21 m，主跨跨徑為210 m。

2 掛籃形式選擇

懸臂澆筑最關鍵的環節是掛籃施工，其結構穩定性、設置合理性直接影響懸臂施工的質量和安全。掛籃選擇時，應盡量選用結構簡單、強度大、安全性高、質量輕、安拆方便的掛籃結構。因此，該工程結合現場實際情況及施工特點，決定采用三角形掛籃。三角形掛籃具有結構簡單、方便安拆、移動精準、快速、效率高等特點。

3 掛籃拼裝、預壓和移動

3.1 掛籃拼裝

（1）安裝主構架體系：測量定位預設墊梁→安裝導梁→安裝主構架→安裝前上橫梁→安裝橫梁。

（2）組裝底籃：在0 號塊托架上方布設前、后下橫梁→安裝縱梁→安裝前、后吊帶→收縮前、后吊帶→起升底籃后錨固，同步安裝底模→質量檢驗→測點布設→支架預壓。

（3）拼裝模板：安裝外滑梁→拼裝外側模→焊接外側模及模架→安裝內滑梁→安裝內模及模架，并設置入模口。

3.2 掛籃預壓

掛籃拼裝完成后，通過預壓方式消除非彈性變形，并檢測彈性變形量。首先，全面考慮施工過程中臨時載荷作用及混凝土澆筑時沖擊作用，預壓載荷采用1.3 倍梁重。利用砂袋施加載荷，分為8 個等級。其中：一級加載為0.1 倍梁重；二級加載為0.3 倍梁重；三級加載為0.5 倍梁重；四級加載為0.8 倍梁重；五級加載為1.0 倍梁重；六級加載為1.1 倍梁重；七級加載為1.2倍梁重；八級加載為1.3 倍梁重。每加載一次，都要采用高精度水準儀對錨固點變形情況實施檢測，并詳細記錄檢測數據，然后進行后續加載。待完成全部加載后，應根據加載預壓流程實施反向卸載，并記錄保存相關信息。卸載完成后，結合檢測數據建立曲線分布圖，作為后續施工依據[3]。

3.3 掛籃移動

梁體預應力張拉完畢，應及時進行孔道壓漿，待孔道內部漿體強度滿足設計及規范標準后，方可進行掛籃移動施工，加長軌道，并實現與豎向螺紋鋼筋的牢固連接。松開前、后吊桿，使鋼模板在重力作用下實現自動脫模，并通過滑梁支撐保護。移除前、后吊帶，使后方吊帶支撐底籃。合理松動主桁架下弦桿錨固體系，通過后扣輪實現與軌道的反向連接。對掛籃實施全面檢測，保證各項指標滿足規范及設計要求后，通過液壓式千斤頂移動掛籃。

掛籃移至標準位置后，分別進行各吊帶點的連接與錨固，并嚴格控制其高程。移動時應注意以下3 個方面[4]：①移動前，應對掛籃各項性能指標、臨時連接、更換等情況實施全面檢查，確保準備到位，從而保證移動過程左右同步，方向準確，安全穩定；②掛籃移動時，實時監測吊帶受力狀況，保證處于安全、可靠狀態；③掛籃移至設計位置后，應及時實施錨固處理，嚴格控制錨固順序，先錨固底籃后吊帶，然后依次完成其他錨固點錨固。

4 懸臂澆筑施工

4.1 鋼筋施工

該橋梁工程懸臂段施工需要鋼筋種類多，數量大，需安排專業人員進行加工制作，并采用塔式起重機完成鋼筋吊運，現場施工人員利用施工平臺完成鋼筋施工。抗裂鋼筋網片應提前在鋼筋料場制作完成，然后利用塔式起重機將其吊裝至橋面直接安裝，并嚴格控制鋼筋保護層厚度。鋼筋安裝完畢，應準確檢驗模板軸線及高程，確保符合設計要求，該工作應在溫度較低的環境下完成。鋼筋焊接采用單面焊，焊接時嚴格按照操作規程進行。鋼筋施工時，若鋼筋位置、預應力管道、吊裝預留孔三者發生沖突，應適當進行位置調整，必要時可對鋼筋實施切除，并采取補強代換，保證結構受力滿足要求。

4.2 混凝土澆筑

橋梁工程懸臂段鋼筋全部安裝完成，且模板軸線、高程檢驗合格后，便可進行混凝土澆筑。為最大限度保證混凝土具有較強的整體性，各節段應一次性澆筑成型。該工程采用的混凝土由拌和站統一拌制，并由混凝土運輸車運至施工現場，然后通過輸送泵泵送澆筑。

正式澆筑前，應對掛籃各項指標性能實施全方位檢查，確保具有足夠的安全性、穩定性，避免發生安全事故。重點檢測項目包括承重件、錨固點、吊帶等。同時，還要合理配置施工機械，并確保運行狀況良好。混凝土澆筑時，應嚴格控制振搗環節。因預應力箱梁中鋼筋間距較小，預應力管道、預留孔、預埋件較多，振搗時應小心、細致，防止觸碰、擾動，造成位置發生改變。同時應加強倒角位置混凝土振搗，確保其密實度滿足要求。

4.3 混凝土養護

混凝土養護是保證混凝土質量的關鍵因素，因此施工中應加強養護工作。若養護缺失，勢必會造成混凝土表面產生裂縫，降低構件強度和承載能力。混凝土澆筑完成后，應及時安排專人進行灑水養護，確保連續養護時間不低于7 d。

4.4 預應力施工

4.4.1 預應力筋下料

預應力切割時，應采用砂輪切割機切割，不得采用電焊切割。豎向預應力筋采用單根切割方式進行，并采用砂輪機清理表面毛刺。保持各預應力鋼束平順、整齊，避免出現交叉、纏繞、扭曲現象，并禁止踩踏和擠壓。預應力筋安裝完成后應作好標記。

4.4.2 預應力管道安裝

預應力孔道利用金屬波紋管成孔工藝，波紋管采用現場加工制作成型。首先，按照設計位置準確定位安裝，若管道長度超過40 m，應按40 m 間距預留排氣孔。波紋管安裝前應進行全面檢查，若存在破損應及時修補或更換。其次，將波紋管準確穿入定位鋼筋網片中，并采用扎絲固定牢固，同時保證波紋管不得出現彎曲。針對直徑較大的豎向預應力筋，應先將其穿入預應力管道，然后再通過錨固端螺母固定牢固，依次焊接下墊板及底板位置的受力鋼筋，確保波紋管頂部及下部實現緊密接觸，用膠帶封閉。再次，波紋管接頭位置應采用專用套管連接，套管直徑應超過波紋管管徑2～3 mm，并嚴格控制接頭位置位于管道中心。接頭位置可采用膠帶進行密閉處理，避免漏漿。為防止管道漏漿堵塞孔道，應在縱向管道中增設硬質塑料管，確保孔道暢通。

4.4.3 預應力筋穿束

穿束前，先通過人工穿束方式穿入牽引線，待其從波紋管穿過后，再通過卷揚機從管道穿過，并利用穿束器實現與預應力筋的可靠連接，最后開啟卷揚機進行縱向預應力穿束施工。采用卷揚機為主，人工為輔的方式，完成預應力穿束。穿束過程中應實時監測卷揚機工作狀態，如出現卡頓現象，應及時分析原因并科學處理，避免受力異常造成鋼絲繩斷裂。嚴格控制預應力束外露長度，確保穿束完畢兩端長度相同[5]。

4.4.4 預應力筋張拉

當預應力箱梁混凝土強度達到設計值的85%，放開進行預應力張拉。如錨墊板區域混凝土有質量缺陷，則應在拆模后采取必要的補強處理措施，待強度滿足要求后再進行預應力張拉。

張拉具體步驟如下：第一步，先安裝工作錨，并輕輕敲擊夾片，保證其與鋼絞線牢固連接，且保證鋼絞線外露長度相同；第二步，對稱安裝千斤頂和工具錨；第三步，啟動油泵，逐步加壓，保證千斤頂狀態同步；第四步，張拉完畢，嚴格按照順序依次錨固兩端錨具，錨固時應保證油壓持續穩定；第五步，拆除千斤頂和工具錨，開始進行后續預應力筋張拉。

縱向預應力筋張拉，千斤頂規格為YCW520，油泵規格為ZB4/600，嚴格控制張拉力，確保最大拉力不高于5028 kN。豎向預應力筋張拉，千斤頂規格為YCL70，并配帶扭矩扳手，油泵規格為ZB4/500，張拉力不得超過542 kN。機械張拉完畢，錨固前應通過扭矩扳手進行2 次重復張拉，以確保張拉力滿足規范要求。橫向預應力筋張拉，千斤頂規格為YCL22，油泵規格為ZB4/500，張拉力不得大于201.2 kN。

預應力束張拉過程中，應特別注意以下4 點：①采用雙控張拉，待張拉達到設計噸位時，應對鋼束伸長量實施檢測，確保處于設計值95%～106%范圍內；②錨墊板、孔道、錨具、錨墊板、千斤頂中心均應位于同一直線上；③根據規范要求對張拉設備實施標定和校正，并確保千斤頂和油表配套；④張拉完畢，應在和錨圈等距位置作好標記，并在24 h 后檢查鋼束回縮量，經確認符合標準要求后，采用水泥砂漿封堵端部，作好孔道壓漿準備。

4.4.5 壓漿

孔道壓漿的主要目的是通過向孔道內注射水泥漿，使漿液與混凝土形成整體，共同承擔預應力筋產生的壓力，增大結構受力面積，并顯著提升預應力筋與混凝土黏結度，減小預應力損失，同時能有效防止預應力筋銹蝕。該橋梁主跨長度為210 m，壓漿存在較大難度。因此，先采用真空泵對孔道實施排氣處理，然后通過孔道負壓完成壓漿施工。具體實施時，采取持續抽氣和壓漿保證孔道內漿液飽滿。

孔道壓漿的過程中，選用普通硅酸鹽水泥制備漿液，水灰比控制在0.3～0.4，泌水性應控制在泥漿初始體積的2%，初凝時間6 h，并合理添加膨脹劑，保證體積收縮率低于2%。

5 結論

隨著預應力混凝土連續橋的跨度和寬度的逐漸增大，使得施工技術及質量要求更為嚴苛。目前該預應力混凝土連續橋已順利竣工，且經質量檢驗各方面性能均滿足規范及設計要求，充分表明所采用的施工技術具有可行性，值得推廣和應用。