高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术

2018-02-14张守陆

建材与装饰 2018年4期

张守陆

（中铁十八局集团第五工程有限公司天津市 300450）

1 大跨度预应力混凝土连续梁桥概述

大跨度预应力混凝土连续梁桥具有结构刚度大，动力性能好，变形小和受力性能好的优点。预应力混凝土连续梁桥主梁变形挠度曲线平缓，桥面伸缩缝小，桥面行车平稳。被广泛应用于公路桥、铁路桥，或者横跨江河与悬崖的大桥等各种桥梁中。这种连续梁桥一般采用变截面，箱形截面是主要断面形式。其中箱形截面具有抗扭刚度较大、动力特性好、承受偏载时受力分布均匀、有效抵抗正负弯矩等优点，所以大多数桥梁采用的就是箱形截面。

2 大跨度预应力混凝土连续梁桥施工的注意点

施工的过程中需要以施工方案及设计图纸为依据，按相关规范的要求，通过结构分析。确定计算参数。制定线形方案。确定计算模型并做出施工控制计算结果（包括各施工阶段累计位移。成桥阶段累计位移及立模标高计算）。制定应力方案及测量方案等，确定施工方案。

2.1 线形控制

施工过程不存在绝对完美，结构变形误差在任何施工过程中都存在。结构变形会导致施工过程中桥梁的主体位置与设计的实际位置有所差距。如偏离严重会导致合龙段不能正常完成，且成桥后的线形还会发生明显变化，影响大桥外观。所以需减少尺寸结构与涉及尺寸的差距，将其减低在允许范围内。

2.2 应力控制

桥梁的安全与桥梁的应力有紧密联系。使桥梁在施工或运营中控制在荷载范围，这就是应力控制。它需要把观测点设置在危险截面，如果设计应力与实测应力存在较大差距，则要立即检查。

2.3 稳定控制

结构的安全同样与稳定控制有着紧密关联，稳定性研究逐渐被重视。施工过程中需观察结构变形，进而控制结构整体和局部稳定性。由于对稳定性控制没有可靠检测手段，必须做好整体结构，局部内力和变形控制。

2.4 安全控制

安全控制主要是指在桥梁施工和运营过程中，要采取有效手段避免出现安全问题。

3 高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥施工的具体流程

3.1 工程概况

我国西部某高速铁路大桥以（60+100+60）m的连续梁结构形式建设，该桥施工难度大。技术含量高，为此标段重难点工程之一，该桥梁体采用单箱单室变高度直腹板箱形截面，设计标准为：①铁路等级：客运专线；②双线铁路桥位于直线及曲线上，线间距5.0m，最小曲线半径R=7000m；③设计速度：适用于250km/h及以上铁路；④设计活载：列车竖向荷载采用ZK活载；⑤桥面二期恒载：150kN/m；⑥主体结构设计使用年限为100年。桥梁合拢顺序为：先合拢边跨，张拉边跨顶板和底板预应力束；合拢中跨，张拉所有剩余预应力束。

3.2 具体施工工序

3.2.1 临时支墩施工

为了承受悬臂施工中连续梁重量及施工产生的不平衡弯矩，设置4个临时支墩。支墩基础为承台混凝土基础，在浇筑承台和墩身混凝土时按照支架设计要求预埋精轧螺纹钢筋及钢板。每个支墩采用φ1600×12的钢管（至少φ1220×12）混凝土柱将承台与梁段固结，钢管柱内填充C40的混凝土，在进行混凝土浇筑时，人工进入钢管内进行振捣，以确保混凝土密实并保证混凝土强度达标。设置纵。横向连接系（包括水平连接杆和剪刀撑），使其成为空间网架结构，提升支架的整体稳定性。

3.2.2 支架搭设与预压

支架采用型钢拼装焊接而成，型钢支架与临时支墩连接联合受力。支架的各类纵梁（I36b）用于支撑底模板。外模。内模的自重。梁段混凝土重量及其它施工荷载；纵梁直接支撑于横梁上，并通过横梁将各类荷载传递到立柱上，最终各类荷载由承台承担，托架需经刚度和稳定性验算。

3.2.3 模板的安装

模板使用定型钢模板。其主要拼装施工工艺包括：

（1）安装底模，设置预拱度。0#段底模用竹胶板，铺设根据支架纵横梁布置以及底模架设计施工，按要求设置预拱度，调整底模板标高，以铁楔作调整加固。

（2）侧模加固。外模全部采用定型钢模。将侧模用吊车吊至墩顶，支撑在支架上，并用倒链将侧模临时固定在墩身两侧；然后用千斤顶调整模板的标高。垂直度。位置，最后彻底固定。

3.2.4 浇筑混凝土施工工艺

通过混凝土采取分层浇筑一次性浇筑成型工艺。从中横隔板向大小里程对称浇筑。总体浇注按照先中横隔板。底板。腹板，最后顶板的顺序，遵循“变形小处先灌，变形大处后浇筑”的原则。混凝土浇筑前需对梁体钢筋。波纹管道。剪力齿槽。预埋件。侧向挡块预埋钢筋以及各预留孔洞进行检查验收，以保证其数量。位置等符合要求。混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土罐车运输，混凝土泵车泵送混凝土进行连续浇筑。为保证梁面混凝土的平整性，还需进行收面处理。收面时严格控制混凝土顶面高程和坡度，顶板混凝土的厚度采用焊接临时竖向钢筋，在钢筋上作顶面混凝土高程标记，浇筑时严格控制。混凝土浇筑完成后，在初凝之前先进行第一次抹面收平，在终凝前进行二次压光收面，防止表面收缩出现裂纹。

3.2.5 预应力束张拉

预应力筋张拉时，在设计张拉吨位20%的初拉力时做出标记，以便直接测出各钢绞线的引伸量，并与施工规范推荐的计算公式对照，对不符合的延伸量应该查明原因并处理，预应力钢束或钢筋张拉完毕后，严禁撞击锚头和钢束，钢绞线和粗钢筋多余长度应用切割机切割，用于挂篮后锚的粗钢筋则待用后再切割。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm。

3.2.6 孔道压浆及封锚

孔道压浆在预应力筋张拉完成后24h内完成。压浆时，浆体温度应控制在5～30℃之间，压浆前应使用高强水泥浆封闭锚具孔隙，覆盖层厚度不应小于15mm。同一孔道压浆应使用压浆泵连续压浆。在长孔道和弯曲孔道中压浆时及时打通排气孔，做为排气。排水和中继压浆之用。压浆采用P.O42.5水泥，水灰比0.4，适量加入减水剂，浆液质量达到要求。在压浆顺利的前提下，适当加大水泥浆浓度，做好检查试件，测定水泥净浆收缩值。