高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术研究

杨德民

（福建中驰交通工程有限公司，福建 漳州 363000)

0 引言

随着交通运输行业的快速发展，越来越多结构新颖、复杂的高速公路桥梁应运而生，建设质量要求也越来越高。高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术具有抗弯强度大、抗扭性能好、承受能力强等众多优势，在高速公路工程项目中得到了广泛应用[1-2]。但该技术在施工过程中存在运输不便、吊装难度大、施工工序多等问题，每一环节出现问题都会导致桥梁质量和性能降低。因此，对高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术实际应用问题的研究及探讨具有十分重要的意义[3]。

1 工程概况

甘芳特大桥A3 标段控制性工程起点里程K29+900，位于福建省漳州市南靖县船场镇境内，穿越天岭特长隧道进入书洋镇境内，终点里程K38+700（洞内），路线总长8.8km。主线采用双向四车道高速公路，桥梁跨径为（88+160+88）m，大桥所在区域内地势高低起伏、群山沟壑、地形复杂（见图1）。

图1 漳武高速南靖段A3 标段甘芳特大桥横断面图

2 重难点分析

其一，工期紧。该工程项目所在区域地形条件复杂，施工现场属于低山-剥蚀丘陵间沟谷地貌，地势起伏较大，对高墩施工带来了很多不便之处。加之，该桥梁的3～8 号墩为军事用地区域，征地工作难度较大，是造成后续连续箱梁工期紧张的一个重要因素。

其二，难度大。该工程项目悬浇梁墩顶0#块长度为15m，宽度为6.75m，采用临时支架法和牛腿法结合的施工方法。另外，0#块使用的钢筋数量多、种类杂，预应力管道密集，现浇预应力混凝土方量约为627.2m3，梁段质量为1630.8t。如果一次性浇筑，施工难度较大。

其三，冲突多。连续箱梁顶板、腹板及底板均设预应力孔道，孔道交错集中，施工时与钢筋位置发生冲突。为了保证预应力孔道的位置和坐标满足设计要求，需要调整普通钢筋的位置。

3 高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术

连续箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工，0#块及边跨直线段采用托架法在墩顶现浇，合龙段采用挂篮组合支架现浇施工，其余各节段均采用菱形挂篮悬臂浇筑施工[4]。

3.1 悬浇梁0#块施工

3.1.1 托架设计。托架是一种用来固定桥梁的墩身，支撑悬浇梁0#块的底模、侧模、支架以及混凝土荷载能力的支撑结构。根据桥梁墩身与梁底的宽度、顶板悬出长度以及施工现场的实际需要，托架主要由32b 工字钢制作而成。

3.1.2 托架安拆。一是将托架的下部深入预埋铁盒，上部通过利用精轧螺纹钢整体对拉连结。二是在0#块施工过程中，应当于翼板上设置预留孔，用于后期托架拆除。托架拆除后，再拆除卷扬机，并及时封闭预留孔。

3.1.3 托架预压。托架安装完成后，对托架进行预压试验，观察荷载作用下托架的稳定性和安全性。

3.1.4 模板施工。该桥梁的8～11 号墩跨径为（88+160+88）m 连续刚构桥。在施工过程中，需要根据设计要求调整模板，以此满足项目的实际需求。

3.1.5 钢筋施工。一是在钢筋加工场专门定制加工使用的钢筋。二是钢筋成品及骨架半成品应当在厂房内设置专用的台架，目的是减少地面返潮造成的钢筋锈蚀。三是钢筋的品种、规格应当分类挂牌标识。四钢筋施工与预应力管道施工在空间上发生干扰时，应当适当移动钢筋的位置。五现浇预应力混凝土时，需专人看护。

3.1.6 管道及应力筋埋设。首先，将组装好的竖向管道、预应力钢筋束、锚垫板、螺母一并埋设。其次，预应力管道应当使用井字型钢筋和U 型钢筋固定。最后，在使用预应力管道之前，应当对其密封性和破损情况进行严格检查，保证密封性符合要求。

3.1.7 孔洞预留。0#块按设计预留孔洞，以便施工时挂篮的安装、锚固及走形。

3.1.8 混凝土施工。一是将已经拌和完成的混凝土通过高压输送泵输送至需要灌注的部位。二是悬浇梁0#块混凝土需要一次灌注成型，并在18h 之内灌注完毕，且灌注速度不得小于36m3/h。三是使用插入式振捣器对混凝土进行振捣，防止漏捣。四是混凝土初凝后及时洒水养护。

3.1.9 预应力张拉施工。首先，张拉前，检查混凝土初凝强度、是否存在蜂窝及空洞现象。若存在蜂窝及空洞现象须及时采取补救措施。其次，混凝土强度大于90%设计强度后，即可进行预应力张拉[5]。最后，张拉完成后，对钢绞线进行100%检查，若不合格则禁止使用，并予以退货。在预应力张拉施工过程中，应当严格遵守相关的操作规程。

3.1.10 管道压浆。该工程项目主梁预应力筋较长，为保证压浆的效果与质量，应当采用真空辅助压浆系统（见图2）。首先，压浆开始之前，应当选择具有代表性的预应力孔道进行试验，验证压浆效果，确定压浆工艺。其次，开始压浆时，先启动真空泵抽真空，并使用1.2mm 筛网过滤。当浆体的稠度符合设计要求时，开始压浆。最后，在压浆及压浆完成后2 天内，混凝土温度保持在5℃以上。当气温超过35°时，压浆工作应当在夜间完成。

图2 真空辅助压浆系统示意图

3.1.11 模板和支架拆卸。模板和支架拆卸应当严格按照后支先拆、先支后拆的原则进行。

一是先利用千斤顶将底模撑起，割除卸落块，缓慢松开千斤顶，下落模板。二是松开螺栓将模板拆除即可。

3.2 悬臂施工挂篮

3.2.1 挂篮安装。挂篮安装时，须严格控制挂篮质量。在施工过程中，挂篮系统总质量要小于50t。

3.2.2 挂篮就位。挂篮统一由工厂制作完成，将挂篮运送至主墩位置处，塔吊安装就位。首先，安装挂篮前支点。在实施过程中，须安装临时固定前支点，保证前支点顺利安装。其次，将主纵梁临时固定在0#块箱梁上。最后，将主梁放置在设计要求的位置，主梁安装完成后，用缆绳固定，以防主梁失稳倾倒。

3.2.3 悬臂浇筑施工。挂篮安装完成后，方可进行悬臂浇筑施工。施工流程如图3所示。

图3 挂篮悬臂浇筑施工图

3.3 合龙段施工

3.3.1 中跨合龙

待悬臂箱梁、边跨现浇施工之后，先中跨合龙，再边跨合龙。一是将一侧挂篮后退至0#块附近拆除。二是将挂篮内模移动至合龙段位置，在中跨两悬臂端以布置水箱的方式设置配重。三是中跨合龙前，锁定两悬臂端，严格遵循“又拉、又撑”的基本原则。锁定后，安装边跨合龙段钢筋及预应力管道，加固挂篮模板[6]。四是中跨合龙之前，应当严密观察施工现场的温度，选择一天中温度最低的时刻浇筑混凝土。五是待混凝土达到设计强度时，按照顺序张拉预应力筋。六是拆除挂篮。

3.3.2 边跨合龙

边跨合龙前，将材料、设备运至现浇段处，将挂篮移动至合龙段，将内模行走梁固定至悬臂顶板上。边跨施工也应在一天中温度最低的时段完成混凝土浇筑。

3.4 预应力施工

3.4.1 预应力管道施工

在该工程项目中，预应力管道接头较多，为保证管道顺畅，须采取以下措施：首先，使用胶带及铁丝绑扎接头，加大管道接头的严密性。其次，严格落实岗位责任制，认真执行管道安装流程。最后混凝土浇筑之前，仔细检查每一根预应力管道，如有破损，应当立即粘贴。

3.4.2 预应力张拉

一是预应力张拉需要使用钢绞线、精轧螺纹钢筋、锚具以及预应力波纹管等材料设备。根据设计要求对材料设备进行检验和校验。二是混凝土浇筑10d后，且强度达到设计要求90%，即可张拉纵向预应力筋。三是预应力张拉用油应当干净与清洁，在注入油泵之前先过滤，保证不会有铁屑、有害杂质进入油泵，并根据工程项目的实际情况进行更换。四是逐步记录预应力张拉过程中产生的各项数据信息。悬浇梁0#块施工总体流程如图4所示。

图4 悬浇梁0#块施工总体流程

4 安全质量防控要点

4.1 提高施工质量意识，健全与完善规章制度

为了切实提高该工程项目的建设质量，需要从以下几个方面做起：其一，认真贯彻落实质量责任制度，将质量意识贯穿工程项目的全部过程，使工程项目的质量能始终保持在受控的状态中。其二，建立质量监督检查机构，充分发挥质检机构工作人员的职能和作用，善于接纳来自监理工程师的监督与帮助。其三，坚决执行质量一票否决权，如果工程项目质量不达标应当坚决返工。

4.2 严把材料质量关，从源头控制工程项目质量

其一，对于进入施工现场的材料，应当按照设计要求严格把关，所有材料检验合格后方可使用。其二，对于业主提供的材料，进行抽样检查和试验，经监理工程师审核签字后，方可使用。

4.3 加大施工现场管理，确保工程项目质量

其一，选择专业水平高、经验丰富以及责任心强的人员担任工程项目的主要负责人，对管理人员、特种工作人员，应当坚持持证上岗原则。其二，强化施工人员的责任意识，运用科学合理的质量管理方法，对工程项目实行全员、全面以及全过程控制。其三，对于在工程项目建设过程中发生的质量事故，应当严格实行“三不放”原则，确保工程项目的质量。

5 结论

以漳州市南靖县的漳武高速南靖段A3 标段甘芳特大桥施工为分析对象，介绍了高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术、施工流程和施工质量控制要点，得出结论如下：其一，高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术施工工期短、受施工场地限制因素小，广泛用于工期紧、环境复杂的桥梁施工。其二，连续箱梁、0#块、合龙段和其余段分别采用挂篮悬臂法、托架法、挂篮组合支架法和菱形挂篮悬臂法浇筑施工，更好地保证桥梁的拱度、强度、安全性以及可靠性。其三，通过健全与完善规章制度、严把材料质量及加大现场管理等措施，达到提高质量、安全，保证进度的目标。