大型预应力混凝土连续梁桥施工技术分析

刘海兵

（中铁十八局集团第五工程有限公司，天津市 304500）

一、引言

近三十年来，我国社会经济快速发展，大型预应力混凝土连续梁桥施工技术愈发先进，为我国交通事业快速发展提供了全新的技术支持和质量保障。主要体现在以下几个方面：其一，在原材料结构方面，混凝土强度不断提升，高性能混凝土被广泛应用在工程建设中；其二，传统混凝土施工方法，逐步被泵送混凝土和商品混凝土所取代；其三，在预应力技术方面，大吨位群锚技术和高强度钢绞线得到了广泛应用，在很多大跨度混凝土桥梁施工中都应用了超过1860MPa的钢绞线。其四，在结构设计方面，BIM技术和有限元技术为桥梁结构设计提供了三维可视化的设计工具。从目前发展现状而言，桥梁的跨度不断被刷新，施工材料、施工技术、设计水平等也在不断提升，为我国大型预应力混凝土连续梁桥事业的快速发展提供新的机遇。

二、工程概述

尔王庄干渠梁跨尺寸为32+48+32连续梁，里程为DK128+096.31-DK128+210.01，本工程地震基本烈度8度，地震动峰值加速度0.2g，动反应谱特征周期Tg=0.55s，跨尔王庄干渠连续梁二期恒载为120～140kN/m。（32+48+32）m连续梁梁体为单箱单室、等高度箱梁，底板、腹板、顶板局部向内侧加厚。全联在端支点、中支点处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。桥面宽度：防护墙内侧净宽9.0m，桥梁宽12.6m，桥梁建筑总宽12.9m。桥

梁全长113.5m，计算跨度为32+48+32m，截面中心线处梁高3.035m，梁底下缘按照直线变化。边支座中心线至梁端0.75m，梁缝分界线至梁端0.1m。边支座横桥向4.5m，中支座横桥向中心距4.5m。

三、大型预应力混凝土连续梁桥的基本特点

（一）消除或者减少截面裂缝

大型预应力混凝土连续梁桥可有效消除或者减少截面裂缝，提升桥型的适应性，结构的耐久性也会得到大幅度提升。通过合理利用高强度施工原材料，可降低构件截面，提升跨越长度，用钢量可节约30%～40%。

（二）稳定性比较高

在预应力混凝土中当桥梁某些构件受到压力时，其稳定性会进一步提升，如果受压构件为细长状态，则容易被压弯，从而破坏桥梁结构的稳定性。通过施加预应力法可有效解决此类问题，通过拉紧纵向受力筋的方法，可避免钢筋在受压时发生压弯问题。

2.3 有利于抑制构件的“疲劳现象”

无论钢构件，还是混凝土构件，随着时间的推移，会发生“疲劳现象”，从而影响桥梁结构的稳定性。当预应力混凝土施工技术，就能有效解决此类问题。钢筋以强大的预应力为基础，无论加载还是卸载，其应力变化比较小，从而达到抑制“疲劳现象”目的，保证桥梁总体结构的稳定性。

四、大型预应力混凝土连续梁桥施工技术

（一）墩顶临时固结施工方法

墩顶临时固结结构在墩顶面上横桥向前后两侧设置两条4块C50钢筋混凝土临时支座，临时支座尺寸为1.1m*0.425m，高度从墩顶至梁底，抗倾覆锚栓每个临时支座设置28根直径20mm钢筋锚栓，在临时支座处布置钢筋网片。

在墩顶永久支座和临时支座的空处，采用砖砌砂浆胎模，以增强抗滑能力，提高稳定性。精轧螺纹锚固钢筋的位置通过模板加固定位，确保其垂直受力，伸入梁段内的位置准确。墩顶临时固结立面图如图1所示：

图1 墩顶临时固结立面图（单位：mm）

（二）支座安装

墩身施工完成后安装永久支座，支座采用铁路常用跨度连续梁球型支座（TJQZ-通桥8361），350#墩为固定支座和横向支座，固定支座GD、纵向支座ZX均设置在线路左侧，横向支座HX、多向支座DX均设置在线路右侧。预留锚栓中心及对角线位置偏差不得超过10mm。支座安装允许偏差表如表1所示：

表1 支座安装允许偏差表

（三）模板安装

底模板：底模面板采用挂篮底模。

外侧模板：就案例工程而言，外侧模板共有两大部分共同组成，一部分是翼缘折线板，另一部分为腹板平面板，其中前者为6mm厚的钢板，边框及肋板采用12mm钢板，横肋采用[8#槽钢，桁架采用[10#槽钢组焊。

内模板：腹板外模为定型钢板，内模为木模，采用直径25mm精轧螺纹对拉，精轧螺纹竖向间距60-90cm，从底部往顶依次调整；纵向依据外模背楞位置设置，间距90cm。

（四）钢筋和波纹管道加工和安装

0#段钢筋在绑扎过程中，先进行地板部分的钢筋绑扎，再进行桥面板钢筋绑扎，钢筋绑扎质量对整个工程施工的总体质量和稳定性有密切联系。就案例工程而言，为满足实际施工质量的要求，在钢筋绑扎过程中，严禁铁丝的尾部穿过保护层，在预留孔的位置合理设置环形钢筋，如果在钢筋绑扎过程中，泄水孔的位置发生改变，则钢筋位置也要进行适当调整；钢筋绑扎允许偏差表如表2所示：

表2 钢筋绑扎允许偏差表

钢束管道通过定位钢筋进行全面固定，并用U字形焊接法，焊接到钢筋骨架上，如果发现管道的位置和骨架钢筋存在交叉碰撞的问题，需要合理调整管道位置。每根定位筋之间的间距控制在0.5m左右，加密钢束管位置安装的精度。

（五）混凝土的浇筑和养护

混凝土从悬臂端开始向桥墩位置方向浇筑，按0#块全部平面面积等高水平分层，进行纵横对称连续浇筑。浇筑时同一断面先浇筑梗肋处砼，再底板，后腹板、顶板。为避免下梗胁处出现露筋、蜂窝麻面等质量问题，浇筑底板时从腹板处下灰，混凝土通过预置下料管逐管入模为主。预置混凝土下料管示意图如图2所示：

图2 预置混凝土下料管示意图

夏季施工采用梁体内外洒水养护，养护完成拆模后，为防止砼表面开裂，对箱梁顶面覆盖土工布保湿养护，使土工布和混凝土表面始终处于潮湿状态，侧面涂刷养护液保水养护。养护的时间不少于14天。

（六）预应力张拉

预应力张拉是该工程施工的核心环节，其施工质量对桥梁的稳定性有至关重要的影响。当梁段混凝强度达到设计标准90%以上，弹性模量达到设计标准的100%时，即可进行预应力张拉操作。在纵向张拉时要同时张拉两侧，并保证两侧张拉力度的均匀性。张拉体系采用YCW450型千斤顶。张拉施工以先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称，各节段先纵向后竖向再横向的原则进行。纵向预应力钢束采用智能张拉设备张拉。

横向预应力钢束采用 YDC240Q型千斤顶张拉，横向钢束张拉端与固定端沿梁长交错张拉，钢绞线直接安设在横向管道之内，在浇筑时准确定位，在张拉后及时压浆。张拉时预留1束钢绞线与下一节段张拉。横向预应力张拉滞后纵向预应力张拉不宜大于2～3个悬臂梁段。

五、结束语

综上所述，本文结合工程实例，分析了大型预应力混凝土连续梁桥施工技术，分析结果表明，大型预应力混凝土连续梁桥施工技术具有很强的综合性，从理论上而言，各项技术比较成熟。但不同桥梁的结构设计、施工组织等方面存在较大差异，对施工技术造成的影响程度也各不相同，因此，在具体施工过程中，要充分结合桥梁工程的实际情况，选择有针对性的施工技术，并对各个施工环节进行全面监督和控制，才能保证桥梁工程施工质量。