大跨度预应力混凝土桥梁施工技术研究

2015-03-21陈勇星贵州省交通科学研究院股份有限公司

黑龙江交通科技 2015年4期

陈勇星(贵州省交通科学研究院股份有限公司)

大跨度预应力混凝土桥梁施工技术研究

陈勇星
(贵州省交通科学研究院股份有限公司)

摘要:以大跨度预应力混凝土连续箱梁悬臂挂篮施工技术为例，分别在0#块施工、挂篮施工、边跨现浇施工以及合龙段施工等几方面详细概述了大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术，同时对施工阶段的重点控制内容作了相应分析，可以作为大跨度预应力连续梁桥的施工技术参考。

关键词:大跨度;预应力;连续箱梁;施工

中图分类号:U445

文献标识码:C

文章编号:1008－3383(2015)04－0171－01

1　大跨度预应力混凝土连续箱梁施工技术

1. 10#块施工

对于大跨度预应力混凝土连续箱梁施工而言，如果采取悬臂挂篮浇筑施工工艺，在施工阶段会出现不平衡荷载，需要以0#块作为施工阶段墩梁的临时固结部位，因此0#块施工对于整个工程施工质量都有着非常重要的影响。施工中，作业管理的关键在于确保0#块支架搭设与预压施工的安全可靠。现阶段在施工中，0#块支架方式有满堂支架、排架支撑、墩顶托架等多种方式，由于大跨度桥梁的下部结构一般多为独桩独柱，缺少可利用的承台支撑，因此支架的搭设方式大多采用预埋牛腿，设墩顶托架方式。

在具体的施工过程中，首先应该在立柱外侧施工支撑系统，以控制悬臂浇筑过程的墩顶水平位移及各悬浇节段的挠度，可以采用钢管桩作为支撑系统以加快施工进度。钢管桩顶部设置钢板，与钢管桩焊接牢固，作为管桩支撑的横梁托架，保证横梁稳定和钢管桩整体性受力。在支架拼立好后应进行等载预压工艺分别按照梁体荷载的60%、100%、120%分级进行加载，并根据按测得的弹性变形，确定设计标高，重新调整模板标高。完成支架搭设以及模板安装后，即可按施工设计图纸和施工技术规范的要求绑扎钢筋，安装及固定预应力波纹管，浇筑混凝土完成0#块施工。

1．2悬灌施工

悬灌施工工艺为首先调整锚固挂篮，绑扎腹板、底板钢筋，安装底、顶板波纹管，加固立内箱模板，浇筑混凝土，安装顶板模板，绑扎顶板及翼缘板钢筋，安装顶板波纹管，浇筑混凝土浇筑，完成张拉、压浆等以后，挂篮行走继续进行施工作业。在悬灌施工技术管理中，施工关键在于挂篮拼装、走行及使用，为了确保悬浇施工的安全进行，挂篮拼装完成后应进行加载试验，明确挂篮荷载与位移的关系曲线，通过弹性变形值及非弹性变形值指导施工阶段的管理。需要注意的是，为了确保施工精度，提高施工质量，在施工中做好标高、轴线及挠度的监测分析，每段箱梁施工后，要整理出挠度曲线。

1．3预应力施工

预应力工程施工对于大跨度预应力混凝土连续箱梁的施工质量具有非常重要的影响，在施工过程中，必须在梁体混凝土强度符合要求以后施工，一般是要求达到设计强度的85%之后，才可以进行预应力筋及钢绞线的张拉施工。对于预应力工程施工，一般是采用张拉力与伸长量进行控制，以张拉力为主，采用伸长量校核控制，通常要求在确保张拉力满足施工技术规范要求后，预应力筋伸长量与设计计算伸长量之差在±6%以内。在张拉施工作业的具体控制上，首先应该张拉至预定荷载值的20%，之后持续荷载作用5 min，进而依次按照40%、80%、100%的张拉荷载逐级张拉，并持续荷载作用5 min，对钢绞线的伸长量测量，直至张拉应力、张拉伸长率满足要求之后结束张拉。此外，由于压浆质量对预应力体系工程十分重要，为了避免压浆不饱满、预应力筋容易锈蚀等问题，现阶段在工程施工中一般采用真空辅助孔道压浆操作方法。

1．4边跨现浇段施工

边跨现浇段施工在工程项目施工中大多采用搭设满堂支架进行边跨施工，在边跨现浇段施工过程中，首先应该对基底进行处理，主要是清除浮土并机械碾压，确保承载力在0．2 MPa以上后，浇筑混凝土硬化。对于满堂钢管支架的搭设，应该注意确保支架的整体承载能力和稳定性，在支架安装好后，应及时对支架进行等载预压，以检查支架的工作性能和安全性，同时消除非弹性变形，量测出弹性变形，作为现浇段立模时设置施工预拱度的依据。在支架施工结束以后，即可进行底模施工，之后绑扎钢筋，安装波纹管和预埋件，立内模，在检查各项施工工序合格以后，即可浇筑混凝土完成边跨施工。

1．5合龙段施工及体系转换

合龙是大跨度预应力混凝土桥梁施工体系转换的重要环节，施工控制管理的关键在于确保桥梁结构受力状态符合设计要求，并保持桥梁线形，控制合龙段的施工误差。合龙梁段施工工艺流程为首先安装底模、侧模板，测量底模标高，之后绑扎底板钢筋、安装底板波纹管，并安装底模支撑、绑扎腹扳钢筋、安装腹板波纹管、预埋件、安装顶板支撑，安装内模、绑扎顶板钢筋，安装顶板波纹管、预埋件，然后张拉顶板及底板临时钢绞线束并浇筑混凝土完成合龙段施工。在施工过程中，应该严格按照规范以及设计要求的合龙顺序、合龙温度要求进行，施工作业从两边至中间对称施工，先进行两侧边跨的合龙，然后进行两边中跨的合龙。

2　大跨度预应力混凝土连续箱梁施工监测

(1)桥梁线形的控制。在大跨度预应力混凝土连续箱梁施工过程中由于桥梁结构受到诸多施工因素的影响，因此很有可能产生结构变形误差，进而有可能造成桥梁结构的主体位置与实际距离之间产生偏离，如果偏离较为严重甚至会影响桥梁的正常合龙。因此，在桥梁结构施工过程中，必须做好线形的控制，重点是在桥梁施工过程中，针对桥梁结构的每一个块段，应该预先通过模型计算，并同时综合考虑桥梁恒载、活载以及可变荷载作用下的挠度，明确不同控制点的立模标高，进而对模板高度进行调节，确保误差控制在合理的范围内。

(2)应力控制。由于大跨度预应力混凝土连续箱梁施

工主要采用钢筋混凝土材料，但是受到钢筋混凝土材料的非均匀性和复杂性的影响，导致桥梁结构的应力情况与设计应力之间可能存在较大的差距。因此必须通过设置应力传感器等措施对桥梁结构的实际应力状态进行准确的掌握，以确保桥梁结构主体的安全可靠。应力监测控制的流程为，首先确定好应力监测位置，并预埋传感器，之后在桥梁结构的施工阶段对应力情况进行监测分析，通过应力理论值与实测值的对比分析，判定是否需要进行相应的调整。

(3)合龙段施工监测。对于采用挂篮悬臂法施工作业而言，不同的主梁合龙顺序，对桥梁结构产生的内力也会存在较大的差别。因此在桥梁施工过程中，需要对桥梁桥墩、梁采取相应的固结措施，为了确保桥梁合龙施工作业的安全顺利完成，必须强化合龙段的施工过程中配重、合龙温度、顶推力以及标高等各项数据的监测。