大跨度预应力混凝土桥梁的施工技术要点

2017-04-12宋贺

设备管理与维修 2017年3期

关键词：合龙跨度张拉

宋贺

（中铁十八局集团第二工程有限公司，福建福州350000）

大跨度预应力混凝土桥梁的施工技术要点

宋贺

（中铁十八局集团第二工程有限公司，福建福州350000）

以实际工程为例，从大跨度预应力混凝土桥梁施工参数选择、底座张拉、混凝土浇注、合龙段施工等方面，探讨大跨度预应力混凝土桥梁的施工技术要点。

大跨度；预应力混凝土桥梁；施工技术

0 前言

桥梁工程施工中，大跨度预应力混凝土施工是非常重要的一项施工内容。随着机械设备、结构分析、施工工艺的不断升级，大跨度预应力混凝土桥梁施工技术已经有了较高的建设水平。但因大跨度预应力混凝土桥梁自身结构的特点，施工过程中存在很多难点，如果采用的施工技术不合理，会直接影响工程的质量，增加桥梁施工过程中的安全隐患。

1 工程概况

某大跨度预应力混凝土桥梁工程主墩和箱梁为T形结构。桥梁采用挂篮悬臂浇注的方法分段开展。桥梁主跨跨径为81+ 146+80 m，箱梁结构采用3向预应力混凝土结构。单幅箱梁地面宽度5.74 m，主梁桥面宽度24.3 m，顶板宽度0.27 m，顶面宽度11.65 m，跨中处腹板厚度0.42 m，桥梁根部设计厚度0.71 m，主桥墩高度20.67 m，承台厚度4.1 m，横桥向宽度6.63 m。主引桥墩的过桥墩为实体墩，桥墩设计厚度3.5 m，承台厚度3 m并配置了4根直径2 m的钻孔桩。

2 大跨度预应力混凝土桥梁施工技术要点

2.1 加强对模板质量的控制

桥梁建设项目中，模板质量直接关系到桥梁整体建筑质量。在整个桥梁项目施工过程中，要严格把控模板施工技术，控制模板施工质量，保障模板的稳定性、强度均符合设计需求[1]。同时，要对模板开展分块分析处理，保证模板结构科学、合理，符合规范要求；保持模板表面的整洁性，采用最佳钢模板来充当箱梁的外模板，杜绝施工中存在安全隐患，进而保障模板施工质量。

2.2 底座张拉预制施工

在进行底座张拉预制施工时，要严格按照规范要求开展施工作业，确保底座的稳定性，最大限度地降低桥梁沉降高度[2]。施工过程中，施工技术人员严格按照设计需求进行底座安装，认真完成预制底座的排水施工，防止桥梁施工中出现排水不到位现象，以免桥梁地基下降问题的发生，严格把控底座张拉预制施工质量。

2.3 控制箱梁吊装质量

为保障桥梁工程质量，施工过程中要严格控制箱梁吊装施工质量。首先，认真完成吊装标注工作，详细核实永久支座和临时支座的精确位置。同时，要清除混凝土表面的软土层结构，严格把控支座施工技术要点，确保支座施工质量符合工程技术要求。

2.4 混凝土浇注控制

混凝土浇注环节，要严格按照施工技术要求开展浇注作业，确保模板、预埋件、垫块质量符合技术要求，及时清除模板中杂物。施工过程中，为保持施工的连续性，需实时对混凝土坍落的均匀度进行监测。施工器械要定期进行检查、维修和问题处理，避免隐患问题影响施工周期和工程质量。混凝土浇注时，要确保模板和钢筋不出现位移、变形等问题。浇注完成后及时进行混凝土养护施工，确保混凝土表面的湿润度。此外，拆模时要格外注意，避免损坏浇注好的混凝土，尤其是各种边角处，更应注意保护。

3 大跨度预应力混凝土桥梁工程质量控制重点

3.1 钢筋防腐防锈施工

大跨度预应力混凝土桥梁工程，钢筋质量的好坏直接关系到桥梁建设质量。大跨度预应力混凝土施工要严格注意钢筋性能，选取高性能钢筋，并对钢筋表面选用防腐涂料进行防腐处理。钢筋使用时，要严格避免和腐蚀性物质接触，防止钢筋内部损坏。同时，对于钢筋使用过程中发现的腐蚀现象可以选用电化学防护措施进行处理，经专人采用喷砂技术开展钢筋修整，去除钢筋表面锈迹现象。此外，要认真做好钢筋腐蚀、锈蚀情况准确位置的记录，在以后施工时要格外注意。

3.2 混凝土铺装施工

大跨度预应力混凝土桥梁项目建设中，要严格把控混凝土铺装层的施工质量。

（1）现场施工时，技术人员要加强对于铺装层的把控力度，为降低后期运营过程中因恶劣环境引起的渗漏、裂缝情况的发生概率，铺装材料要具备较高的弯曲性能。

（2）铺装施工时，为防止桥梁材料中水分过多而影响材料性能，要严格控制桥梁铺装层的质量，提升桥梁防水性能。实践经验证明，高防水性能桥梁的使用年限更长久。

（3）结合桥梁所处地区的环境和气候特点，对桥梁进行维护保养作业，减少对通行车辆造成的影响。同时，在确保桥梁工程质量的前提下，选择最佳的原材料和施工方案，合理利用资源，实现最大效益。

3.3 主梁合龙段施工

本工程中大跨度预应力混凝土桥梁施工选用了悬臂浇注法，结构内力的产生随着主梁合龙顺序的不同而不同，而且桥梁结构系统的转变引起的桥梁重力分布也不同。为进一步提升桥梁结构的安全稳定性，降低不平衡因素对桥梁的损坏，在进行桥梁施工时，梁和墩之间需布设临时固定装置，合龙段施工流程：边跨合龙→系统结构转换→中跨合龙。

待完成中跨合龙施工后开展下一步施工，本方案选用的施工工艺很成熟，可以很方便地控制桥梁应力和线形，使其满足设计需求，且可以防止桥梁主梁下边缘位置出现裂缝。合龙段施工时，为避免合龙段破碎和温度变化时引起轴向力产生弯矩（该弯矩将直接导致桥梁体裂缝），混凝土浇注前期需精确锁定合龙口[3]。温度降低使得合龙口处产生拉力，引起梁体收缩变形；温度升高使得梁体膨胀，进而增大了合龙段的压力。预应力混凝土浇注过程中，环境因素如雨雪、太阳辐射、温度变化等将直接影响连续梁受力变化，造成结构顺桥梁的轴向位置发生水平偏移等问题。为减弱温度变化对悬臂段造成的影响，合龙段处需布设劲性钢骨架。结合本工程具体情况，合龙段劲性钢骨架施工需采取外刚性支撑法开展，具体施工时，可以在大桥底板顶面和箱梁顶部预布设钢板材料，箱梁底板、顶板的中间位置布设内刚性和外刚性支撑，借助所有支撑进行合龙口的锁定。本工程中，桥梁中跨和边跨的跨度均为2 m，合龙段劲性钢骨架主要由梁体预埋件和型钢支撑构成，借助锚固钢板连接型钢和梁体预埋件，合龙段劲性钢骨架布局示意图见图1。

3.4 箱梁施工

待完成混凝土浇注施工后，需对箱梁根部截面混凝土进行应力增量的测算，确保和计算值相一致，此工况下，左幅箱梁的测试应力值与计算应力值差距为最大正值1.04 MPa，右幅箱梁的测试应力值与计算应力值差距为最大正值0.49 MPa。待完成预应力钢束的张拉施工后，箱梁根部截面混凝土的预应力增量的测试值和计算值不相同。此工况下，左幅箱梁的测试应力值与计算应力值误差范围是-0.73～0.64 MPa，右幅箱梁的测试应力值与计算应力值的误差范围-0.65～0.54 MPa。结合预应力的测试数据发现，桥梁下游腹板与同一悬臂上应力值具有一定的偏差，造成这种偏差的原因有设计参数选择不合理、误差分析过程漏掉了某些影响因素、预应力测试环境存在差异等。特别是在增长应力索长度时，索的张拉延伸量会出现显著性偏低，造成预应力的损失增大，引起这种问题发生的原因有施工时波纹管管道在拼接时出现偏差、接头处存在漏浆情况及弯道影响等，这些都将引起预应力损失增大。结合预应力测量值，施工方选取了适当的处理方案。

（1）针对预应力索的延伸量不够问题，可以通过改善施工工艺处理，参照张拉→测试→张拉→再测试的流程开展预应力索的二次张拉施工。

（2）施工时结合设计需求，对预应力索采用4个千斤顶同时开展分级、对称、同步张拉施工，进而减少预应力损失值。