桥梁现浇预应力箱梁施工技术

2021-12-04高杰

商品与质量 2021年41期

高杰

山西路桥第六工程有限公司山西晋中 030600

基于新时代背景下，随着我国经济发展呈现稳步增长态势，基础性设施建设也变得越来越完善，其中道路桥梁建设实现了高速性发展，但是对桥梁项目施工技术、质量以及安全也提出了严格要求。近些年来，我国桥梁项目建设中现浇预应力箱梁施工技术得以普遍应用，其结构整体性较强，抗扭刚度比较大，同时外形较为美观，具备良好的耐久性，但是现浇预应力箱梁的结构尤为复杂，施工技术流程较为繁琐，为了能够有效发挥出现浇预应力箱梁施工技术的突出性优势及作用，就必须精准把控现浇预应力箱梁施工关键技术，同时在具体施工中有效应用，以充分保证桥梁施工质量及安全。本文结合出入线特大桥工程项目实际情况，综合分析了现浇预应力箱梁施工技术，以为类似项目施工提供参考与借鉴。

1 项目背景

此出入线特大桥项目设计的是高架结构，长度是1638m，结构体系包含了桩基础、承台以及圆柱实心墩等。该高架桥梁段基础选择的是钻孔灌注桩，其直径φ=1.5m；墩身采用的是Y形墩与圆柱实心墩，其中墩身的最大高度是16.8m。桥梁的上部结构简支梁是30m+35m跨构，施工方式是支架法。考虑到此项目需要跨越河道与市政道路等，所以简支箱梁的施工方式是“梁柱式支架（即贝雷梁+钢管柱）”。

2 施工技术

2.1 基础施工

基础类型。此项目桩基础设计的是多根桩组合基础，其中桩顶部以承台方式连为一体，并从承台上进行墩身与上部结构施工。

施工方法。桩基成孔使用的是旋挖钻机，结合项目现场地质条件选择干桩施工技术。若是成孔阶段发生了地下涌水现象，则应选择水桩施工技术。首先施工前应合理确定开挖泥浆池位置，待钻孔泥浆达到沉淀状态之后运输到指定区域，以免泥浆污染环境。其次从钢筋加工场采用“集中+分节”方式制作桩身钢筋笼，通过轮胎起重机运输到施工现场，并选择25t起重机进行吊装施工，各节钢筋笼之间以套筒机械方式进行连接[1]。最后是基坑开挖阶段，必须高度重视排水支护处理，且基础施工结束之后要立即回填，根据规范基本要求实施夯填。

桩基检测。待桩基施工结束之后，必须按照规定要求检测桩身混凝土完整性。此项目中桩径小于2m，桩长小于40m，选择低应变反射波实现桩基检测。

2.2 支架施工

技术流程。此项目选择的是“贝雷梁+钢管立柱”的梁柱支架，详细施工流程见图1所示。

图1 “贝雷梁+钢管立柱”梁柱式支架施工技术流程

钢立柱支墩施工。各跨分别布设4排钢立柱，同时跨中建立支墩。两侧的钢立柱基础在进行承台施工时需要根据设计图纸从承台的两侧实施基础沟槽开挖，然后安装模板以及浇筑混凝土[2]。钢立柱支墩施工通过贯入度和单桩承载力进行双控，根据设计承载力严格把控。考虑到基础承载力直接关系到支架结构的安全性，所以必须按照技术规范要求施工，切实保证钢立柱基础施工质量。

支架搭设。此项目中箱梁支架选择的是贝雷片钢立柱支架，在钢管柱基础施工结束之后，需要从两侧承台布设钢管立柱（φ609mm×16mm，数量是4根），跨中布设2排，各排以抱箍方式连接，按照合理间隔高度建立剪刀撑。在钢管立柱的顶部设置可调活络头（可调高度是1.45m，长度是20cm）。从活络头顶部建立横向大分配梁（3榀I50b），且在分配梁的顺桥向建立贝雷梁组，同时贝雷梁的顶部横向设置方木（规格是10cm×10cm），间隔距离是0.6m[3]。支架横断面结构详见图2所示。

图2 支架横断面结构

支架预压。具体如下：①预压目的。在支架搭设完成之后，为了能够验证现浇箱梁支架方案的可行性与安全性，消除非弹性变形，实现梁体线性的有效控制，在施工阶段精准建立梁体预拱度，所以就需要预压箱梁现浇支架体系；②预压方式。确定的预压荷载是“箱梁自重+施工荷载”，通过钢筋原材料实施预压，其中钢筋以过磅的方式把控质量，预压荷载是支架可以承受的最大施工荷载110%。选择分断面等荷载预压方式，也就是根据箱梁不同部位的质量×荷载系数实施预压。而预压加载主要划分成3级，即0→50%→100%→110%。各级加载1h之后仔细观测支架中各个监测点变形状况，然后以6h为间隔时间进行1次监测，连续2次监测变形值小于2mm则表明支架稳定，然后继续进行加载。待最后一级加载结束后，以6h为间隔时间进行各监测点位移量观测，连续12h监测点位移差小于2mm则表明支架稳定，然后才能够实施卸载。

预压监测。在支架的上端布局观测点（数量是15个），其中纵桥向建立5个观测断面，所有观测断面横桥向从贝雷梁的上弦杆建立3个观测点，支架的下端管柱柱脚位置全部布设观测点，各级别加载阶段必须准确测量观测点实际数据[4]。

支架拆除。在箱梁预应力张拉结束之后，紧接着就要拆除支架，施工方法是整体落架法，顺序是由跨中至桥墩两端，且保持对称性，以免主梁出现局部受力。与此同时，箱梁支架系统进行拆除之前，必须保证箱梁混凝土强度符合规定要求。支架拆除具体要点如下：①在落架安装时必须保证精轧螺纹钢处于竖直状态，禁止与板凳梁、贝雷梁等出现碰触，从而发生横向受力；②贝雷梁下放之前需要将底模板、方木等拆除，保证贝雷梁顶部无任何的杂物；③从横向分配梁的两侧以焊接的方式设置倾覆挡块，若是条件允许则选择倒链把贝雷梁和分配梁进行固定处理，以保证贝雷梁安全、有序拆除。

2.3 模板安装

模板安装需要结合项目具体状况进行铺设，此项目主要采用的是钢模板与竹胶板，局部位置独立设计钢模，同时模板必须保证受力与变形满足规定基本要求，结构设计简单、操作便捷。模板设计必须符合图纸对混凝土结构外形的要求，模板与支架要具备良好的承载力与稳定性，以保证混凝土结构的挠度与截面尺寸处于规定允许偏差之内。施工阶段必须严格按照逐节顺序进行安装，并采取有效措施对侧模板进行加固处理，以保证成品质量及外观满足设计规定要求。重复使用的模板应确保表面整洁、干燥，形状完整，无漏浆现象，而且每次使用之前需要进行仔细、全面检查，若是出现了变形则要立即修整。

2.4 钢筋质量控制

从本质上分析，原材料的性能及质量是桥梁项目安全、稳定运行的决定性因素，所以在施工阶段必须对钢筋质量进行严格控制，确保钢筋的表面无损伤、无锈蚀以及无任何的杂物，同时钢筋的型号、级别以及直径等参数必须满足设计规定基本要求。此项目中钢筋质量控制措施具体如下：①钢筋进场需要进行抽检，重点检查钢筋的焊接强度、韧性等，确保满足设计规定基本要求才能够正式使用；②在钢筋制作阶段应确保其处于垂直状态，无任何的局部弯曲现象，若是存在损伤或者是弯曲等现象必须进行切除。基于常温条件下实施钢筋弯曲成型作业，不可采取热弯曲方法，不可进行锤击或者是尖角弯折；③接头受力钢筋的截面积应≤受力钢筋总体截面积的1/2，同时受压区与装配式构建的边界无限制措施。

2.5 混凝土浇筑及养护

混凝土浇筑。此项目中箱梁混凝土以泵车泵送方式入槽，通过设计试验确定最佳的混凝土配合比，以保证混凝土的凝结速度、强度以及耐久性等指标符合规定要求。而在进行浇筑施工之前需要把模板内、外表面清理干净，同时认真检查钢筋、波纹管以及模板等部件，以提升混凝土浇筑质量。混凝土浇筑阶段按照从中间到两端的顺序，纵向斜向分段与水平分层浇筑，各层浇筑厚度控制在30cm以内[5-8]。选择插入式振捣棒进行密实振捣，一直振捣至混凝土表面泛浆，且无冒气泡现象。浇筑施工应保证均匀性与连续性，若是遇到了紧急状况中断，则应确保间断时间＜前层混凝土的初凝时间。

在梁体混凝土浇筑施工完成之后，紧接着就需要实施养护处理。而在养护阶段应保证混凝土表面处于湿润状态，同时采取措施避免混凝土被雨淋、日晒。针对混凝土的外露面，等到表面收浆与初凝之后选择土工布进行覆盖，通过洒水处理使模板与土工布保持湿润。此外，禁止堆载其他不相关物品，养护时间必须符合设计规范基本要求。