城市高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术研究

彭松

摘 要：新时期，桥梁项目建设中预应力盖梁施工技术应用日益广泛，施工技术方案发展日益成熟，大悬臂预应力盖梁还未广泛应用于桥梁项目建设中，尤其是大悬臂预应力盖梁设计与施工案例比较少。在威海市大连路东延工程高架桥盖梁的施工过程中，选用支架法对盖梁混凝土进行浇筑，分阶段张拉预应力筋，获得了很好的效果。基于此，针对城市高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术相关知识，本文进行了简单地论述。

关键词：城市高架桥;大悬臂预应力;盖梁施工技术

随着交通技术的发展，越来越多的市政道路工程开始采用高架桥的形式上跨市政道路或结构物，既能保证有足够的行车宽度，又能尽可能的减少对桥下道路交通及结构的影响，节约用地提高土地利用效率，拓展桥下净空，同时还能满足城市景观的需求，大悬臂预应力混凝土盖梁是最好的选择。国内自80年代广州市第一条高架桥建成至今，施工技术越来越成熟，也是时代经济与社会发展水平的结果体现。

1 项目概况

威海市大连路东延工程，桥梁穿过威海市第一热电厂，因此称为热电厂高架桥，桥梁全长247.56m，桥跨布置为8*30m。由于高架桥桥梁基础横跨热电厂边坡，两侧地势高差最高达40米，为减少开坡工程量，采用四桩承台基础，中墩采用π形盖梁，结构简洁挺拔，桥梁建筑景观良好。本工程桥梁位于热电厂院内，桥梁中墩高3m～14.5m，盖梁顶部全长25.9m，墩柱中距4.5m，盖梁翼缘端部至墩柱中心距离为10.7m，盖梁悬臂端部高1.4m，根部高2.75m，南侧濒临山体边坡，支撑体系搭设难度大，施工质量及安全稳定性难以得到保障。

2 施工工艺与阶段

2.1 为保证施工进度，提高施工质量及安全稳定性，因此开展以下研究：（1）以钢筒支撑工字钢支撑体系搭设，根据现场实际情况调整钢筒高度，将钢筒位置测量放样作出标记，浇筑钢筒支撑扩大基础，并做螺栓预埋，准备搭设支撑，搭设完成后对系统整体进行分层码放均匀加载，对沉降及变形进行追踪观测;综合支架变形、预应力作用、混凝土收缩徐变以及温度产生的变形等因素考虑，设置预拱度，为模板支立标高提供依据。

2.2 盖梁施工完成后，混凝土强度和弹性模量达到设计值100%且龄期达到7天后开始对第一批钢束4N2、4N4完成预应力张拉，并由中间向两边对称架设箱梁，完成后对第二批钢束6N1、2N3、2N5进行张拉，施工桥面铺装及附属设施等二期恒载。张拉时严格按照设计要求张拉控制应力为1321MPa，每束张拉控制力分别为1836.2KN，预应力张拉以应力、应变双控，以应力为主，以伸长量进行校核。

2.3 盖梁浇筑后在挠度最大段即悬臂最末端布设挠度基准点和观测点，在各个施工阶段进行挠度观测，并根据数据分析挠度变化情况，由于大悬臂盖梁施工的复杂性和风险性，盖梁的结构线形及外观质量是施工控制的首要指标，因此为保证盖梁在各个施工阶段的稳定，研究盖梁悬臂端挠度对盖梁总体线形及外观质量造成的影响，解决悬臂长度较大时端部挠度控制的难题，是本研究课题的重中之重。

3 高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术

3.1 水平测放。大悬臂盖梁施工中所用支架以在立柱上设置槽钢抱箍为主，施工前采用水准仪测量抱箍标高，还要在立柱表面弹线。

3.2 支架搭设。选用对拉螺栓连接支架，抱箍上沿横向放置贝雷片然后铺设方木。

3.3 铺设底模。其是定型钢模，结合设计图进行拼装，采用聚乙烯塑料粘贴密封与立柱间的接缝。铺好底模后测量标高并适当地调整。

3.4 轴线及边线放样。铺设好底模后采用全站仪进行中心点与轴线测放，并放出边线。

3.5 绑扎钢筋。盖梁钢筋以骨架钢架网为主，先在车间焊接成型。焊接钢筋骨架时，应严格控制其变形，确保准确下料与弯角。下料时，注意接头与弯曲部位间距不小于钢筋直径的10倍，且不能在最大弯矩位置设置。焊接前，准备好与骨架网片长度相同的钢板，短钢筋焊接在一起构成底模，结合编号逐次放置钢筋调整其位置与间距。拼装好钢筋后，卡紧焊接处楔形卡，以防焊接时局部出现变形。卡好所有焊接点后，先对焊缝两端点焊，在基础上焊接焊缝。

为了确保预应力管道位置准确，设置定位架预防浇筑时发生上浮，以此固定好钢筋骨架与管道，直线段定位架间距在1m以内，曲线段定位架间距在0.5m以内，位置偏差在5mm范围以内。

钢筋骨架成型后刚度好且保持稳定，预防运输与吊装时出现变形。必要时在连接处焊接加强筋。骨架运输到现场后用吊机吊装，以两点法为主。固定好骨架安装后，绑扎其它钢筋，比如插筋或水平钢筋，最后进行检查验收确认合格后方可进入下一环节施工。

本桥梁钢筋统一由钢筋加工场集中统一制作，现场安装绑扎。其中主体结构墩柱钢筋笼由钢筋加工场制作完成后，现场焊接吊装，桥台、承台、盖梁钢筋由钢筋加工场加工成型后，现场焊接绑扎。

3.6 侧模支设。其是定型钢模，止浆垫设置于模板接缝处。侧模支设完成后将外部拉杆固定好。然后调整模板支撑与加固，对比检查垂直度是否符合要求，达标后进入下一工序。

3.7 复核标高。依照规定进行梁板安装，铺装厚度达标后在设计值允许范围内控制盖梁顶部标高。因而，浇筑前要复核墩顶标高。采用钢卷尺与水准仪进行复核，确认无误后进行浇筑。

3.8 盖梁浇筑。采用C50混凝土进行浇筑，为了降低收缩徐变要养控制混凝土塌落度、水灰比及水泥剂量。开始浇筑前一个月，做好配比实验，确定外加剂类型及用量。预制场中采用大型搅拌机配置混凝土材料，再用输送车运输到现场，然后用汽车吊布料与入模。运输过程中要注意持续搅拌以防发生离析。

3.9 拆模。混凝土强度满足设计要求后将侧模拆除掉，用土工布遮盖好后洒水养护。此过程中要注意保护好其表面與棱角处。模板拆下后用吊车卸下并存放在平整且下部有垫木的场地，清理干净后涂抹脱模剂进行养护。然后再次检测混凝土强度，满足要求后再将底模拆掉。拆底模时先打出木楔再敲击底模，自然落下后再用吊车吊放到平整且下部有垫木的场地存放，将其清理干净并刷油做好养护。

3.10 拆除支架。按照与安装相反的顺序拆除支架，拆除过程中注意卸落工字钢与槽钢，以防损伤盖梁及立柱混凝土。

3.11 混凝土养护。混凝土浇筑后要洒水养护，确保其表面温湿度适宜，促使内部水泥充分水化以此增强强度符合设计要求。

3.12 预应力张拉。盖梁混凝土强度符合要求后进行张拉，此过程中龄期在10天以上。第一批钢束张拉好后，拆除盖梁支撑。根据设计要求两端同时张拉，张拉时应用延伸量与张拉力双控，对不同荷载条件下两侧实际伸长值做好记录，为确定引伸量提供参考。混凝土强度与龄期检查确认后，监理工程师负责审核实施预应力张拉施工。

3.13 孔道压浆。钢绞线完成张拉后，由监理工程师检查确认达标后，在48小时内进行孔道压浆。压浆要均匀、连续且缓慢，尽可能一次压完。孔道集中或邻近的部位，保持连续压浆以防发生串孔。停顿时冲洗灰浆再冲洗压浆，严格控制压力为0.5～0.7MPa。如果管道较长，可适当增加压浆压力，各孔道压浆都达到最大压力后，稳压1-2分钟使孔道浆液饱满。

4 结语

综上所述，目前国内外对大悬臂预应力混凝土盖梁的研究与应用主要集中在市政工程桥梁方面，从盖梁施工支撑体系建立到盖梁施工，再到盖梁预应力张拉及架梁后的二次张拉等方面技术发展日益成熟。传统支撑体系建立主要依靠满堂支架，但满堂支架对施工作业空间条件有很大的局限性，作业空间小无法达到支撑体系的预期效果，选用钢筒支撑工字钢桁架能够有效解决施工作业面狭窄且条件复杂的问题，同时还具有支撑体系的稳固效果。

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