先简支后连续施工技术在某桥梁施工中的应用

2011-08-15童云

黑龙江交通科技 2011年1期

童云

(新疆石油工程建设有限责任公司)

1 工程概况

G045线果子沟口至霍尔果斯高速公路建设项目土建工程施工第二合同段，全长15.649 km，工程全线位于伊宁地区霍城县境内，路线所经区域为温带干旱型气候，昼夜温差较大，冬季漫长寒冷，区域地震基本烈度为Ⅶ度。

该合同段共设有6处分离式立交跨线桥，桥梁上部均采用后张预应力混凝土空心板和部分预应力混凝土箱梁结构，下部采用柱式桥墩、肋式桥台和扶壁式桥台，承台，桩基础和扩大基础。其中桩号为：左K4 800+760和左K4 805+000两处分离式立交跨线桥交角90°，跨径均为：4～25.0m，桥梁全长均为107.40m，均采用三级公路标准，设计时速为30km/h。主要针对该两项桥梁工程中预应力混凝土箱梁采用的先简支后连续施工技术进行相应探讨。

2 预应力混凝土箱梁预制施工

预制梁施工时，注意支座钢板的位置、高度要正确预埋，防撞护栏的锚固钢筋、伸缩缝钢筋、箱梁负弯矩区的波纹管预先埋入，并预留泄水孔位置，保证各种预埋件正确预埋。

(1)台座和钢模板：制梁台座基底采用压路机对地表进行碾压密实，保证预制场地平整、坚实，并采取必要的排水措施。台座采用现浇1.0m厚C20钢筋混凝土，同时为了保证桥梁的平整，在台座表面设置一定的反向预拱度。

台座表面铺设钢板，作底模用，在台座上按需要予留固定侧模及芯模螺栓和孔洞。侧模用型钢和钢板焊成，底部用螺栓通过底座将左右两边的侧模紧固，并根据需要设置穿心螺栓紧固，侧面设置可调支腿，松开支脚钢模板就会因自重作用而自动脱模。侧模上按计算配置附着式振动器，保证梁体混凝土灌注密实。

(2)钢筋骨架的制备和吊装：钢筋骨架在预先用小角钢焊好的模具上进行绑扎，把各种编号的钢筋对应放入模具上涂了各种颜色的凹槽内，联结绑扎，形成钢筋骨架。钢筋骨架制作好以后，用吊车吊装就位，联结成形。

绑扎钢筋的同时，按设计要求绑扎好定位钢筋网，施工时可插入铁片以确保定位准确。钢筋骨架就位后再穿入钢束波纹管以及各种预埋件，并要绑扎牢固，钢束波纹管以及各种预埋件的安装位置要保证精确无误并固定牢固，以保证在浇注混凝土时波纹管不会坍陷、上浮或移位以及预埋件的移位。波纹管接头处严格密封，防止灰浆渗入波纹管中。

(3)梁体混凝土浇筑：梁体混凝土的浇筑采用斜层法进行斜向分段水平分层分次浇筑时，先浇筑底板至底板承托面，再浇筑腹板混凝土，最后浇筑顶板及翼板混凝土。具体浇筑时，从梁体跨中向两端对称浇筑，根据混凝土浇筑到的位置，分批、定时地打开侧模上安装好的附着式振动器进行振动，当浇筑至梁端一定距离时，再从两端向跨中方向浇筑。顶板浇筑时，由中间向两边的翼板进行对称浇筑，顶板混凝土振捣时，采用插入式振捣器辅助振捣，用平板式振动器对梁体顶面混凝土振捣，以确保梁体混凝土密实，同时在顶板表面采用行夯进行振动以保证顶板的平整度，从而使顶板的平整度满足规范要求，为桥面铺装施工创造条件。顶板在混凝土初凝前应进行拉毛处理。

(4)预应力筋张拉施工。

①张拉前的准备工作：预应力筋制作要按设计及规范要求进行，并对所用钢铰线进行检查，保证其无锈蚀、无硬伤。

预应力钢筋的张拉是保证预制梁施工质量的关键工序，张拉前需对试块的强度进行检验，只有混凝土试块达到设计要求时方可对梁体进行张拉。

②张拉程序按设计要求进行，要进行超张拉，以减少预应力损失。其张拉施工程序为：0→初应力(划标线)→100%бk→持荷2min→(锚固)。所有钢铰线在张拉时，必须由两端同时张拉，并按照设计要求的张拉力对称进行，采用张拉力及钢筋伸长量双控制的方法检查张拉的质量，同时在张拉过程中做好各项记录，以备检查。

③张拉力校核：预应力钢绞线在张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。理论伸长值根据相应的简化计算公式计算，实际伸长值除量测的伸长值外，还应加上初应力时的推算伸长值及扣除混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩值。

张拉完成以后，实际测量的伸长值与理论伸长值之差不能超过6%，否则则采取相应措施进行调整。

(5)孔道灌浆和封锚。

压浆工作应在预应力筋张拉完以后尽早进行。实际施工时，应先从由一端向另一端压注，压注前用高压水冲洗管道，确保管道内无杂物，然后用空压机将管道内的水清除干净，确保管道清洁干燥。压浆孔道两锚头上的进出孔上均应安装一个带阀门的短钢管，以备压浆完毕时封闭，使管内水泥浆在有压状态下凝固。为了保证压浆质量，分两次对管道进行压浆，第一次先从一端向另一端压浆30min以后，再由另一端进行反向压浆，以保证管道内水泥灰浆充满管道。

压浆完成后即可进行封端，封端前应先清除锚头、垫板、梁端衔接处的油污和其他杂质，然后再绑扎钢筋、立钢模，浇筑与梁体标号相同的混凝土。

3 预制梁架设施工

预制箱梁在简支安装时设置临时支座，并安装好永久性支座，临时支座采用硫磺砂浆制成，硫磺砂浆内埋入电热丝，解除临时支座时采用电热法。解除临时支座的时候要注意严防高温影响橡胶支座质量。临时支座顶面高程应比永久支座高出2～3mm，永久支座顶面与接头混凝土底部浇在一起。

预制箱梁采用160t吊车吊装，平板拖车运梁，逐孔安装主梁，使主梁置于临时支座上成为简支受力状态，并进行横向联接。具体方法如下。

(1)准备工作：梁体铺架前，应校对墩台位置、支座垫石的高程、支座中心线及预埋件的位置，在墩台面上放出每孔梁的纵向中心线以及支座纵横中心线梁板端位置，以保证主梁就位时的准确性。在吊装前还心须对钢丝绳的强度、架设安装荷载进行验算，以保证架设工作的安全可靠。

(2)运输：用运梁平板车运至架设处，构件装车时必须平衡放正并有牢固的支承，防止倾覆。另外，箱梁在移运过程中，不允许出现受力裂缝。

(3)架设：吊车就位，放下千斤支架，保持车体平稳;运梁车移动车位，使之处于起吊最佳位置，吊车吊起前后两端至架设部位，同时将梁落到准确位置，两侧边梁采用千斤顶横移就位;当架设好一孔梁后，吊车及运梁车前进至下孔对位，重复上述作业。

4 体系转换施工

当大梁安装就位后，大梁坐落在临时支座上，处于简支梁的受力状态，同时对需对接的简支梁梁端进行凿毛并清洗干净，对锚具进行除锈后，及时连接连续桥面板钢筋以及端横梁钢筋，同时连接连续接头段钢筋，绑扎横梁钢筋并连接接头板钢束波纹管，在以上工作完成以后，然后穿预应力钢绞线束。

现浇接头处连续梁的永久性支座在安装接头混凝土底模前安装，底模必须保证梁体线型平顺，支座与梁体的连接、支座安装应符合图纸和规范的要求。

在气温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩区同长度范围内的桥面板，当混凝土强度达到设计强度的95%后，在两端对称并逐根张拉顶板负弯矩预应力钢束，张拉结束后及时压注水泥浆。张拉连续接头段各箱梁顶板钢束采用先边梁后中梁的横桥向顺序进行。墩顶梁体接头施工完毕后浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土应由跨中向支点方向浇筑。

在混凝土浇筑完成，并达到设计所要求的强度后，采用电热法拆除一联内临时支座，使梁体坐落在永久性橡胶支座上，完成体系转换。解除临时支座时，应特别注意严防高温影响橡胶支座的质量。

连接顶板钢束张拉预留槽口处的钢筋后，现浇调平层混凝土、喷洒防水层、护栏施工、进行桥面铺装施工以及伸缩缝安装施工。

箱梁端部的湿接头，从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间间隔不超过3个月，新老混凝土结合面均应严格凿毛并用清水清洗干净。