大跨度预应力箱梁挂蓝悬浇施工质量控制

2015-10-21袁帅

建筑工程技术与设计 2015年8期

袁帅

【摘要】随着我国经济体制的不断深化改革，桥梁设计技术发生了较大的变化，桥梁建设工程中引用了先进的科技技术，各种成熟的桥型以及新工艺日渐完善并得到大范围的推广，其中针对大跨度预应力箱梁挂蓝悬浇工艺应用尤其多。本文结合桥梁建设工程实例，对大跨度预应力箱梁挂蓝悬的施工质量控制进行了分析与研究，并提出建议。

【关键词】大跨度；预应力箱梁挂蓝悬浇；施工质量；控制措施

前言

现阶段，中国经济体制发生了巨大变化，河道通航能力要求逐日提升，催生了大跨度桥梁建设。由于大跨度桥梁横跨河道，满堂支架无法满足这一桥梁建设需求，因此，预应力箱梁挂蓝悬浇施工工艺日渐得到大范围推广并应用。

一、大跨度悬浇段箱梁工程概况—以阜阳市泉河大桥为例

阜阳市泉河大桥主桥系采取三跨（77m+110m+77m）V 型墩斜腹板变截面预应力混凝土连续刚构，飞跨泉河的 110m 主跨单箱单室箱梁采用挂篮悬臂浇筑施工，共 13 节段，主跨两 V 型墩为9#、10# 墩。箱梁横断面为大悬臂斜腹板单箱单室形式，顶板设由内向外 1.5% 单向横坡。主桥预应力体系为纵、横、竖三向预应力混凝土结构。

二、施工准备

（一）施工挂篮设计、拼接

根据设计要求，首次浇筑混凝土前挂蓝应进行预压和加载试验，结合工程实际情况，本桥选用三角挂篮，三角挂篮的优点是承载力大、自重轻、稳定性好、加工简单、施工便捷易控制、前吊带短易调整变形量等优点。三角挂篮主要由主桁架系统、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统和模板系统 5 大部分组成。挂蓝设计需经力学计算符合安全要求。

（二）挂篮定位

挂篮后端纵梁采用梁体翼板设预留孔洞，每侧穿入 Φ32 精轧螺纹钢，采用一定的预拉力锚固。前端直接承压在梁顶轨顶上。侧模滑道前端吊挂于前横梁，后端通过托辊结构吊挂于梁翼板之下。

三、模板系统拼接

由于本桥箱梁为斜腹板，尺寸变化大，底面形状为梯形，纵向长2.4m～4.0m，梯形斜边斜率由大变小，采用纵向两块定尺模板加中间调整模板构成。

四、钢筋及预应力管道加工和安装

（一）钢筋加工安装

待底模安装完预压后，对底板标高进行仔细调整（考虑支架弹性变形量及预留拱度），经检查合格后，对底模进行清扫，绑扎梁底部、横隔板及腹板钢筋，钢筋绑扎要与波纹管、钢绞线安装相结合，立好内模后，绑扎顶板及翼板钢筋。

当普通钢筋与预应力管道、预留孔洞冲突时，应遵照以下原则处理：预应力横向束和竖向束避让纵向束；普通钢筋避让预应力钢束；构造筋避让主筋；适当移动构造钢筋或预留孔洞位置；大面积割断或移动普通钢筋，须征得设计单位认可。

（二）预应力管道安装

腹板预应力管道采用塑料波纹管，其余均采用金属波纹管，金属波纹管的接头处采用大一个直径级别长 200mm 的波纹管并用塑料胶带绑扎，以防漏浆或卷口。在波纹管的最高点用内径大于20mm 的钢管设置排气孔，以确保压浆水泥从最高点冒出，确保压浆的密实。锚垫板安放时保持板面与孔道保持垂直，压浆嘴向上，波纹管穿入锚垫板内部，且从锚垫板口部以海绵封堵孔道端口，外包裹胶带，避免漏浆堵孔。为保证锚垫板定位准确，锚垫板用螺丝精确定位在端模上。

五、混凝土施工

混凝土浇筑时先浇筑底板混凝土至倒角位置，然后分层浇筑腹板混凝土，最后浇筑顶板混凝土。因为顶板悬臂较长，为避免由于模板支架弹性变形而产生混凝土裂缝，顶板采取由翼板端头外向内的浇筑顺序；底板、腹板由悬臂端向内侧的浇筑顺序。避免挂篮弹性变形引起的横向裂缝。混凝土浇筑时采用插入式震动棒进行震捣，在锚固端处用 3cm 的插入式震动棒进行震捣，到面层时辅助用平板振动器配合。

箱梁混凝土浇筑严格遵照对称、平衡的原则进行，浇筑混凝土严格控制梁段超方，任何梁段實际浇筑的混凝土重量不超过该梁段理论重量的四分之一；同时注意梁顶面混凝土标高控制，保证梁顶板混凝土不平整度不大于 5mm，底板的上做厚度控制点，严格控制厚度。悬臂施工过程中控制两端的最大不平衡重不得大于待浇筑梁段底板自重的一半，同时注意控制模板的变形和误差。

六、预应力张拉、压浆

（一）预应力束的张拉

施工前先根据理论 E 值计算伸长量，对设计提供的伸长量复核。复核无误后，在张拉施工前，应实测钢绞线的弹性模量 E，修正伸长量做为施工控制的标准。测量伸长值各节段混凝土浇筑完成达到 90% 设计强度后，对预应力筋进行张拉，张拉时安排专人观察记录，察看张拉时锚垫板后端梁断面变化情况，检查是否有裂缝出现。纵向横向竖向三向预应束，在移挂篮前全部完成张拉。对竖向预应力筋，由于预应力筋较短，延伸量较小，锚具的回缩量引起的预应力损失较大，因此本桥施工拟采用二次张拉工艺、第二次为等拉力 100% 检查张拉，两次张拉分别采用不同油漆标识。张拉顺序为：先纵向、后横向，最后竖向，左右对称进行。

（二）孔道的压浆

钢绞线张拉完毕后，在 24h 内封锚，进行压浆，水泥浆稠度控制在 14s～18s 之间，水泥浆最大泌水率不超过 3%，拌和后 3 小时泌水率控制在 2%，24 小时后水全部被浆吸收。水泥浆拌制后经常搅动，并在 45min 内压完。压浆的顺序先下后上。

七、挂篮移位

施工完一个节段，养护强度达 90%，张拉各向预应力束，之后，挂篮纵向前移一个节段距离。

综上所述，要想保证大跨度桥梁的预应力箱梁挂蓝悬浇施工质量达到指定标准，在施工过程中，质量控制与安全管理方面需要注意几点问题。

（一）质量控制方面

1、悬挂施工遵循对称、平衡原则，浇筑混凝土不得超过控制梁段的四分之一，T型桥段两端不能大于待浇桥段的二分之一。此外，混凝土浇筑应从悬臂方向向根部进行浇筑，降低竖向裂缝的发生率。

2、悬挂教主需要采取线形进行控制，以免发生较大误差。

3、为防止模板变形，浇筑混凝土时应保证混凝土的浇筑高度匀速上升。在混凝土浇筑实践中，必须实时观察挂篮的沉降以及位移情况，做到能够及时发现问题并有效处理，从而促进箱梁施工质量的提高。

4、对支架、挂篮的强度、负荷度以及稳定性能进行定期检测。

（二）安全管理方面

1、混凝土必须达到指定设计要求的强度、刚度才能进行拆模。