预应力混凝土连续梁挂篮悬浇施工技术及质量控制探讨

陈东兴

摘要：预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术含量高，施工条件复杂，施工质量影响因素众多，其施工质量控制需高度重视。文章结合工程实例，对预应力混凝土连续梁悬浇施工技术及质量控制要点进行了探讨。

关键词：连续梁;悬臂浇筑;施工技术;施工质量

0 引言

挂篮悬臂浇注施工是预应力混凝土连续梁常用施工方法，因其克服了受地形、江河等不利自然条件施工的限制，适合于大跨径，跨越深水、山谷、立体交通等地形的桥梁施工。但是，挂篮悬臂浇注施工环节较多，每个环节之间都具有非常密切的联系，施工质量影响因素众多，施工过程中容易出现混凝土结构裂缝、线形偏差等质量问题，直接影响到桥梁结构的承载力和耐久性，严重时甚至发生断裂、垮塌等重大质量安全事故。因此，在挂篮悬臂浇注施工过程中，要提高施工工艺，采取有效可行的质量控制措施，杜绝质量隐患，以保证桥梁施工的顺利进行。

1 工程概况

某特大桥主桥桥跨布置为五跨（75+125+125+125+75）m，采用预应力混凝土连续单箱单室箱梁，双幅桥宽33 m。箱梁跨中处梁高为3.0 m，箱梁顶面宽度为16.25 m，底板宽为8 m。综合考虑各种因素，主梁采用挂篮悬臂浇筑施工，其共分为13个节段，3#～5#节段长度为4.0 m，6#～10#节段长度为3.5 m，11#～15#节段长度为5.0 m;1#～13#节段采用挂篮对称悬灌施工，最大节段长度为5 m，最小节段长度为3 m。因此挂篮及其模板按5.0 m设计，悬臂浇筑节段最大重量为189.9 t，采用菱形挂篮施工，共投入8套挂篮进行悬臂箱梁的施工。由于本工程挂篮悬臂浇注施工条件复杂，对施工工艺要求高，施工质量控制难度大，是本桥梁工程的施工重点和难点。

2 施工技术及质量控制要点

2.1 挂篮悬浇施工流程

本工程挂篮悬浇施工工艺流程为：设计和加工挂篮及模板→拼装挂篮及模板→挂篮及模板加载试验→挂篮及模板调整校正→悬浇块段钢筋和预应力管道安装→浇筑悬浇块段混凝土→悬浇块段预应力筋张拉和孔道压浆→前移挂篮及模板至下一块段循環进行施工，直至完成所有悬浇块段梁体。

2.2 挂篮拼装和前移

2.2.1 挂篮拼装及预压

（1）本工程菱形挂篮拼装件采用型钢和钢板加工，利用塔吊起吊至0#～2#节块顶面进行组拼，按照先主体后局部，先上部后下部的顺序拼装。

（2）拼装时，先安装菱形桁架，施加主梁后锚，注意菱形桁架的连接螺栓必须施拧紧密;安装菱形桁架立杆平联及下弦杆平联，然后安装上前横梁，立杆平联应与菱形桁架立杆焊接，下弦杆平联及菱形桁架下弦杆平联应与主梁焊接，以加强挂篮的整体性、牢固性。

（3）挂篮拼装完毕后，要仔细地检查各部件连接牢固情况，检查各接头焊缝质量情况，检查各杆件变形情况，检查各部件尺寸是否符合设计要求、安装位置是否准确，发现问题及时整改。

（4）挂篮拼装完毕后，对其进行加载试验，采用沙袋、钢绞线、型钢、钢筋等预压，荷载按照最大节块重量的1.2倍设置。

2.2.2 挂篮前移

（1）本工程采用先主桁系前移后底篮系和侧模系前移的方案，当挂篮前移前的准备工作完善后，仔细检查挂篮各部分情况，检查行走轨道螺栓及竖向预应力筋的连接锚固情况，发现问题及时处理。

（2）挂篮前移时，两端的挂篮应同时对称移动，两只挂篮允许不对称距离之差为50 cm，移动时挂篮后部应设置保险锚。

（3）挂篮移动时要有专人统一指挥，要安排专人对行走后锚梁及外侧模滑梁小车进行跟踪检查，若发现行走后锚梁或外侧模滑梁小车有异常变化，应立刻停止挂篮的行走。

2.3 模板施工

本工程外模采用大块刚性钢模板，内模采用钢木组合模板，面板为竹胶板，龙骨为刚性桁架，内、外模板通过对拉螺栓连成一体;外侧模前移前应对滑轮小车锚筋进行张拉，使滑轮小车支撑架顶紧箱梁翼缘板;如在滑梁前移过程中滑轮小车受碍，应立即停止挂篮的行走并对滑轮小车进行校正;堵头板应根据箱梁腹板浇筑高度，分块分次立模，按照每个块段截面尺寸进行改制，改制完成后现场技术员及工班班长必须认真检查其尺寸及管道预留孔位置准确无误后方可使用。

2.4 钢筋及预应力管道施工

2.4.1 钢筋安装

钢筋下料加工合理，钢筋下料尺寸应考虑安装误差，钢筋安装位置要准确，节段间钢筋搭接长度满足设计要求。钢筋绑扎中，钢筋的绑扎顺序要严格按照设计要求进行，钢筋保护层垫块需相互错开，分散设置在钢筋和模板之间，保证混凝土保护层满足设计要求。

2.4.2 预应力管道安装

（1）预应力管道必须按设计图纸要求的间距设置定位筋，直线段定位筋间距≤100 cm，弯曲段定位筋间距≤50 cm;预应力管道安装时，竖向预应力筋先按设计进行定位，下端螺帽与锚垫板可用焊接固定，相邻两根竖向预应力筋的下锚垫板须通过连通管连接，连接必须牢固;上锚垫板处采用海绵堵住压浆孔，并在锚垫板与锚盒之间铺设一层海绵，防止灰浆堵塞管道。

（2）顶板横向预应力管道锚固端出气管应采用材质较硬的塑料管，要求插入波纹管15 cm以上，并用海绵堵塞好波纹管端口，然后用胶布缠裹严密;张拉端锚垫板处应采用海绵堵住压浆孔，并在锚垫板与锚盒之间垫一层海绵，防止灰浆堵塞管道;确保管道线型的准确以及波纹管埋设位置准确，并做好防护，防止电焊火花烧伤。

（3）预应力管道安装好后，检查管道是否有破损，及时修补;张拉端的锚垫板安装要注意平面角度的控制，张拉端的锚垫板平面与预应力管道必须垂直，连接处必须顺直;所有预应力管道的锚下螺旋钢筋必须安装规范，螺旋钢筋必须紧贴锚垫板安装，并要求固定牢靠。腹板预应力管道安装完成后，在混凝土浇筑施工前应穿上撑管，防止漏浆堵塞管道。

2.4.3 预埋件安装

预埋件安装时必须保证位置准确，施工前须先按照设计图由测量人员进行准确放线，然后进行施工;吊带孔用钢板做成吊带盒预埋，安装时，将吊带盒下口用海绵垫紧，吊杆孔采用内径为50 mm的PVC管预埋。

2.5 混凝土施工

2.5.1 混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑前应按设计配比作试拌，要求和易性好，混凝土入泵坍落度宜控制在（18+2）cm，入模坍落度控制在16～18 cm，满足混凝土收缩徐变要求。

（2）混凝土浇筑采用箱梁全断面一次浇筑法，每个块段竖向依次对称浇筑底板、腹板及顶板混凝土，沿桥的中心线对称进行，混凝土浇筑应连续、均衡、对称进行。每个块段的腹板混凝土浇筑应分层下料、振捣等，每层厚度控制在30～40 cm，下料需布设串筒，腹板混凝土振捣需在内模适当位置处开仓进行。

（3）混凝土振捣时，振捣器要快插慢抽，以免留有孔洞，同时要避免过振和漏振，尤其是锚锭板及钢筋密集处，严禁采用振捣棒赶料;应避免振动棒碰撞模板、钢筋及预应力管道等，对预应力管道内的PVC塑料内衬管应及时转动。

2.5.2 混凝土浇筑过程中测量控制

本工程混凝土浇筑过程中采用四阶段测量法，结合监控数据，消除溫度、日照和体系转换对梁体线形的影响，通过控制节段混凝土浇筑标高，实现标高控制线形。通过浇筑前复核立模标高，张拉后每节段混凝土顶面标高，浇筑后每节段混凝土顶面标高来控制梁体线形。

2.5.3 混凝土养生

（1）箱梁顶板混凝土浇筑完成，可在表面先喷雾养护，待顶面混凝土上可行人时，用麻布等覆盖于混凝土顶面，然后浇淡水养护，浇水次数以混凝土保持充分湿润为宜，遇有干燥气侯或大风天气，适当增加浇水次数，养护时间≥7 d。

（2）梁端模、外侧模和内模待混凝土强度达到2.5 MPa后方可拆除，模板拆除后，应在底板位置安放养生操作平台，可在平台上对底板外侧进行喷雾养护，底板必须待预应力筋张拉完毕后方可脱模。

2.6 预应力施工

2.6.1 预应力张拉

（1）预应力张拉前宜对孔道进行摩阻试验，测试管道摩阻系数，保证实际管道与设计管道摩阻引起的预应力损失一致。为减少混凝土的收缩徐变对预应力的不利影响，预应力束张拉前，应同时检测混凝土强度及其弹性模量，在两者均满足设计要求时，方能张拉。

（2）每次锚具安装好后必须及时张拉以防其在张拉前生锈，张拉前检查锚具锥孔与夹片之间、锚垫板喇叭口内有无杂物;张拉用千斤顶与压力表应标定配套使用，标定时千斤顶活塞运动方向应与实际张拉工作状态一致;应在桥面上铺设塑料薄膜后，再摆设张拉设备，防止液压油污染桥面。

（3）施工中不能随意更改预应力束张拉顺序，预应力张拉必须均衡、对称，每次张拉必须在技术员在场的情况下进行，张拉应有完整的张拉记录。严格控制张拉力与张拉时间，严禁超限张拉，减少梁体徐变差异。

2.6.2 压浆

（1）管道压浆前应检查管道的通畅情况，检查采用通风，不可注水检查。本工程采用高速制浆设备，要求转速在1 000 r/min，以保证水泥浆在水中充分接触，使其流动度、泌水性达到规范要求。压浆前应采用接长出浆管至梁底以下或修筑排污管道至梁底以下的措施排污，防止水泥浆污染成品箱梁外观。

（2）张拉工序完成后，用水泥封堵锚头外面钢绞线，钢绞线露出封锚水泥砂浆2 cm，使压浆时管道内的空气及水泥浆里多余水分泌出。封堵水泥有一定强度后，先用高压水将孔道冲洗干净，再用空压机吹去孔道内积水。

（3）压浆时水泥浆流动度要求在14～18 s，真空度要求在-0.06～0.1 MPa，压浆压力宜为0.5～0.7 MPa。出浆口出浓浆，稳压时间3～5 min，压浆密实，避免锈蚀，保护钢绞线。

3 结语

总之，本工程挂篮悬臂浇注施工过程中，根据现场的实际情况，对挂篮和模板安装、钢筋和预应力管道的安装、混凝土的浇筑、预应力张拉等施工环节进行了控制，施工期间未出现质量安全事故，各项监控、检测数据正常，梁体外观和几何尺寸符合设计要求，取得了良好的施工效果。目前本桥梁工程已完工，一次性通过了竣工验收，取得了较好的社会和经济效益。

参考文献：

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[2]崔 剑.现浇箱梁施工中挂篮悬浇工艺技术分析与运用[J].住宅与房地产，2018（27）：218.

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收稿日期：2020-05-27