桥梁预应力混凝土连续刚构悬灌施工分析

2011-08-15李旭东龚光立

科技传播 2011年7期

李旭东，龚光立

中铁七局集团第三工程有限公司，陕西西安 710032

1 桥梁构造

某大桥上部结构为预应力混凝土连续刚构，均采用挂篮悬浇法施工，其中桥跨径布置为46m+5×80m+46m，中跨主梁为单箱单室截面，顶板宽11.80m，底宽6.5m，悬浇段梁高为4.5m，箱梁顶板厚25cm，底板厚度0#块为80cm，合拢段长为2m，底板按2 次抛物线变化，箱梁梁高按1.8 次抛物线变化；梁段除梁端外腹板厚度为50cm，主桥0#块为4.0m，悬臂现浇分块长度为4.0m、3.0m，悬臂浇注梁段最大重量为94.3T，中跨及左边跨合拢为2m，左边跨现浇段为4。82m。

2 挂蓝悬浇段施工

2.1 挂篮安装

待砼强度达到90%以后，在1#段上铺放滑道，其下放垫梁进行找平，滑道上安放滑块；吊装后上横梁进行焊接，注意在焊接时保证上下两面在同一直线上；安装主梁及立柱、斜拉带、三角架平联及斜拉杆，进行调试，将后上横梁平联安装好，并用后锚系统锚固好；安装前上横梁于主梁端头，完毕后及时安装斜撑及平联；在地面将底模系统拼装好，调试合格后，分别在后上横梁、前上横梁挂滑车组，用卷扬机提升后下、前下横梁，将底模系统提升到位，安装后吊杆及前吊杆。保证底模与底纵焊接牢固并且底模拉筋焊接牢固；滑梁安装时先安装一侧，脱模后滑梁承担侧模系统重量，用卷扬机拖移到位，完成后再装另一侧。

2.2 砼悬臂灌注

外侧模及底模就位后，绑孔底板钢筋及钢筋定位架；绑扎腹板钢筋及预应力束管道；立内模，并用拉条与外侧模连接；设内模支撑及顶板支架；绑扎顶板钢筋及预应力束管道和立端模；经检查合格后，方可灌注梁段砼，梁面砼要求平整。浇注顺序从悬臂端部向根部顺序进行。梁块施工的砼通过左岸砼拌合站生产，由1#、2#墩位处布置砼输送泵进行泵送。

2.3 挂篮的移动

灌注完毕后等砼强度达到设计强度的90%以上，按设计对纵向进行张拉，压浆等强后方可移动挂篮，准备灌注下一段梁。

3 挂篮悬灌施工质量控制

3.1 箱梁施工控制

挂篮行走的控制，在箱梁顶两侧设辅助线，该线平行对称，宽度为挂篮行走的中距，行走时轨道中心压在辅助轴线上，挂篮前后横梁的中心点应投影在桥轴线上。桥轴线轨道中心线的延长点采用经纬仪控制。挂篮就位后严格检查下横梁标高，混凝土浇注过程中，要用水准仪反复观测下横梁各吊点的变化，当超过5mm 时要及时进行调整。箱梁节段的控制，每次浇注好的箱梁端部上，下游距桥轴线7m 处和箱梁内肋上，测设各段的红油漆点，用经过鉴定的钢尺丈量横轴线至红油漆点的水平距离。从而求得该点至下一梁段的长度，如此便可控制箱梁各梁段的长度，又可保证箱梁各端面垂直于桥轴线。要求其误差不得超过5mm，若超过则需及时调整。箱梁挠度观测及预拱度的控制，挠度观测是箱梁施工观测的主要内容。

3.2 合拢段施工

采用挂篮悬浇的预应力连续结构桥梁合拢段长均为2m。合拢是本桥施工体系转换的重要环节，合拢施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线形，控制合拢段的施工误差。在悬臂段和现浇段梁体完成之后，即可进行合拢段的施工。施工时拆除边跨挂篮并解除边跨其它荷载，在中跨配重，接长现浇支架，并将其与悬臂梁端固接，使悬臂端及现浇段与落地支架有相同的变形。在设计要求的温度范围内完成边跨的合拢。对于中跨合拢段，施工中拆除中跨一端的挂篮，另一端挂篮前移，完成篮底，外模板的安装。然后在中跨两悬臂端加配重，并焊接劲性骨架，并进行钢筋的绑扎、模板和波纹管的安装。在设计要求的温度范围内进行合拢段混凝土的浇注同时将压重逐渐的解除。待合拢段达到设计强度的90%后进行预应力钢束张拉。跨中合拢段混凝土未达到设计强度的90%前不得在跨中范围内堆放重物或走行机具。最后拆除挂篮。

3.3 梁体预应力施工

3.3.1 波纹管施工

采用符合真空压浆工艺的塑料波纹管，所有纵向预应力管道必须设置塑料内衬管时才允许浇筑混凝土，内衬管外径可比波纹管内径小3mm～4mm。波纹管安装时，必须按坐标位置正确定位并用铁丝将波纹管与钢筋托架牢固地绑在一起，以防浇注混凝土时波纹管上浮而引起严重的质量事故。同时还应防止振动棒碰撞及电焊火花烧伤管壁。波纹管接头必须用套管旋紧，保证有相互重叠，并沿长度方向用两层胶布在接口处缠5cm 左右。压浆排气孔的设置对于长束和长曲线束，在其中间和最高点位置设置压浆排气管道。排气管用钢管，并将其引出梁顶面40cm～60cm。排气孔在施工时要用胶部将孔口封住。

3.3.2 预应力张拉

穿钢绞线前使用高压水冲洗和检查管道。钢绞线的下料按设计长度和预留工作长度下料。采用砂轮切割机切割，严禁采用电焊烧割。按设计钢束编号编束，挂牌存放。中短钢束穿入端绑扎紧密后用人工穿入管道，长钢束采用卷扬机拖拉穿束。当砼达到设计强度的90%后按对称、平衡的原则进行张拉。待所有安装就绪后并经现场技术人员检查、试机一切处于正常状态下方可正式开机张拉。对低松驰钢绞线、预应力钢筋一般可按以下程序张拉：开机加压到初应力→作量测标记→缓慢逐级加压至设计油压并量取各级伸长值→σcon→锚固卸顶。

3.4 管道压浆

管道压浆采用真空压浆技术，检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况，施工平台等措施，检查封锚及孔道密封工作，高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干；每压浆二至三孔作为一组，每一组在灌浆之前先用水灰比0.45 稀浆压入孔道少许润滑孔道，以减小孔道对浆液的阻力；两端抽真空管及灌浆管安装完毕后，关闭进浆管球阀，开启真空泵。真空泵工作1min后压力稳定在-0.075MPa～-0.08MPa，继续稳压1min后开启进浆管球阀并同时压浆；压浆，对于圆管从开始灌浆至出浆口真空泵透明喉管冒浆历时5min10s左右，各管道比较一致；对于扁管，灌浆历时2min30s左右，各管道也比较一致；补压及稳压：真空泵、灌浆机停机，将抽真空连接管卸下，将出浆端球阀关闭，用预先准备的4 磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散，露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆，再持续补压稳压过程中，水泥浆由浓变稀，由稀变清，由流量大至滴出清水，此时灌浆及压力表稳定在0.8MPa～1.0MPa。补压稳压结束，关闭球阀。补压稳压历时3min。球阀拆除清洗在半小时后至1个小时之间进行；转入下一孔道压浆。