桥涵悬臂拼装法施工技术

2011-02-01程志勇

科技传播 2011年15期

程志勇

河南省公路工程局集团有限公司，河南郑州 450000

悬臂拼装法(简称悬拼)是悬臂施工法的一种，它是利用移动式悬拼吊机将预制梁段起吊至桥位，然后采用环氧树脂胶和预应力钢丝束连接成整体。采用逐段拼装，一个节段张拉锚固后，再拼装下一节段。悬臂拼装的分段，主要决定于悬拼吊机的起重能力，一般节段长2m～5m。节段过长则白重大，需要悬拼吊机起重能力大，节段过短则拼装接缝多，工期也延长。一般在悬臂根部，因截面积较大，预制长度比较短，以后逐渐增长。悬拼施工适用于预制场地及运吊条件好，特别是工程量大和工期较短的梁桥工程。

1 悬拼施工法的优点

悬拼和悬浇与支架施工等施工方法相比除有许多共同优点外，悬拼还有以下特点：

1）进度快。传统的悬浇法灌注一节段梁周期在天气好时也需要1个星期左右；而采用悬拼法，梁体节段的预制可与桥梁下部构造施工同时进行，平行作业缩短了施工工期，且拼装速度快；

2）制梁条件好，混凝土质量高。悬拼法将大跨度梁化整为零，在地面施工，预制场或工厂化的梁体节段预制有利于整体施工的质量，操作方便、安全。悬浇的混凝土有时会因达不到强度而造成事故，处理起来较麻烦，延误了工期，损失较大。采用悬拼法，节段梁在地面有足够的时间，可以想办法弥补工程施工中的不足；

3）收缩、徐变变形小。预制梁段的混凝土龄期比悬浇成梁的长，从而减少了悬拼成梁后混凝土的收缩和徐变；

4）线形好。节段预制采用长线法，长线法是在按梁底曲线制作的固定底模上分段浇筑混凝土的方法，能保证梁底线形；

5）适合多跨梁施工。当桥梁跨度越大、桥跨越多，则越能体现悬拼法的优越性，也就越经济。

2 拼装施工技术

2.1 支座临时固结或设置临时支架

为了确保连续梁分段悬拼施工的平衡和稳定，常与悬浇方法相同，将T构支座临时固结。当临时固结支座不能满足悬拼要求时，一般考虑在墩两侧或一侧加临时支架。悬拼完成，T构合龙(合龙要点与悬浇相同)，即可恢复原状，拆除支架。梁段拼装过程中的接缝有湿接缝、干接缝和胶接缝等几种。不同的施工阶段和不同的部位常采用不同的接缝形式。图1为缆吊悬拼时设置临时支架示意图。

图1 缆吊悬拼时设置临时支架示意图

2.2 接缝处理和拼装程序

1号梁段即墩柱两侧的第一个节段，一般与墩柱上的0号块以湿接缝相接。1号块是T形刚构两侧悬臂箱梁的基准节段，是全跨安装质量的关键。T构悬拼施工时，防止上翘和下挠的关键在于1号块定位准确，因此，必须采用各种定位方法确保1号块定位的精度。定位后的1号块可山吊机悬吊支承，也可用下面的临时托架支承。为便于进行接缝处管道接头拼接、接头钢筋的焊接和混凝土振捣作业，湿接缝一般宽0.1～0.2m。

跨度大的T形刚构桥，由于悬臂很长，往往在伸臂中部设置一道现浇箱梁横隔板，同时设置一道湿接缝。这道湿接缝除了能增加箱梁的结构刚度外，也可以调整拼装位置。在拼装过程中，如拼装上翘的误差很大，难以用其它办法补救时，即可以增设一道湿接缝来调整。但应注意，增设的湿接缝宽度必须用凿打节段端面的办法来提供。

1号梁段安装的允许偏差如表1所示。

表1 1号梁段安装的允许偏差（mm）

湿接缝铁皮管的对接，是一项施工工艺很高且很复杂的技术，在对接中往往不易处理，常会出现铁皮管长度、直径与接缝宽度不相称，预留管道位置不准确，管孔串浆、排气的三通铁皮管错乱等现象，施工时应特别注意。

2.3 其它节段用胶接缝或干接缝拼装

其它梁段吊上并基本定位后(此时接缝宽约10cm～15cm)，先将临时预应力筋穿人，安好连接器，再开始涂胶及合龙，张拉临时预应力筋，使固化前胶接缝的压应力不低于0.3MPa，这时可解除吊钩。

2.4 环氧树脂胶节段接缝

采用环氧树脂胶，厚度1.0mm左右。环氧树脂胶接缝可使节段连接密贴，可提高结构抗剪能力、整体刚度和不透水性。一般不宜采用于接缝。干接缝节段密贴性差，接缝中水气浸入导致钢筋锈蚀。环氧树脂胶的配方应通过试验决定，并随化学工业的迅猛发展，产品换代，应作市场调查，采用性能最好的产品。环氧树脂胶由环氧树脂、固化剂、增塑剂、稀释剂、填料等组成。填料一般用高等级水泥、洁净干燥砂。一般对接缝混凝上面先涂底层环氧树脂底胶(环氧树脂底层胶由环氧树脂、固化剂、稀释剂按试验决定比例调配)，然后再涂加人填料的环氧树脂胶。环氧树脂胶随用随配调。

3 穿束及张拉

3.1 穿束

T形刚构桥纵向预应力钢筋的布置有两个特点：1）较多集中于顶板部位；2）钢束布置对称于桥墩。因此拼装每一对对称于桥墩节段用的预应力钢丝束须按锚固这——对节段所需长度下料。明槽钢丝束通常为等间距排列，锚固在顶板加厚的部分（这种板俗称“锯齿板”）。加厚部分预制时留有管道（如图2）。

图2 明槽钢丝束布置图

穿束时先将钢丝束在明槽内摆放乎顺，然后再分别将钢丝束穿人两端管道之内。钢丝束在管道两头伸出长度要相等。暗管穿束比明槽难度大。经验表明，60m以下的钢丝束穿束一般均可采用人工推送。较长钢丝束穿入端，可点焊成箭头状缠裹黑胶布。60m以上的长束穿束时可先从孔道中插入一根钢丝与钢丝束引丝连接，然后一端以卷扬机牵引，一端以人工送入。

3.2 张拉

钢丝束张拉前要首先确定合理的张拉次序，以保证箱梁在张拉过程中每批张拉合力都接近于该断面钢丝束总拉力重心处。钢丝束张拉次序的确定与箱梁横断面形式，同时明槽钢丝束布置图工作的千斤顶数量、是否设置临时张拉系统等因素关系很大。在一般情况下，纵向预应力钢丝束的张拉次序按以下原则确定：

1）对称于箱梁中轴线，钢束两端同时成对张拉；

2）先张拉肋束，后张拉板束；

3）肋束的张拉次序是先张拉边肋，后张拉中肋(若横断面为三根肋，仅有二对千斤顶时)；

4）同一肋上的钢丝束先张拉下边的，后张拉上边的；

5）板束的次序是先张拉顶板中部的，后张拉边部的。每一束的张拉程序参见第八章的后张法预制工艺。

4 压浆管道

压浆的目的是为了保证预应力筋不受腐蚀。目前的工艺是先用高压水检查管道的畅通：匹配面的密贴情况以及封端情况后再进行正式压浆，直到出浆口出浓浆。封闭出浆口持压儿分钟，以保证水泥浆尽量充满管道。压浆是在局部封锚后进行的。尚未进行封端，封锚水泥砂浆极易收缩开裂，造成压浆时漏浆，直接影响持压效果；且水泥浆在管道内会产生收缩，使压浆质量难以控制。故除了保证封端质量外，若在水泥浆中加人适量微膨胀剂，选取合适的配合比，则既能使压浆工作顺利进行，又能使凝固后的水泥浆尽量充满管道，尽可能地排出管道内的水和空气，避免力筋受蚀。值得提出的是，在正式压浆前，必须检查管道畅通及渗漏情况，在压浆时，若从一端压不通，须及时处理，不得从另一端补压了事。