改扩建高速公路预应力现浇箱梁支座安装施工控制研究

李建雄、唐高华、王谊

（中国建筑土木建设有限公司，北京 100067）

1 预应力技术在扩建高速公路施工建设中的应用

预应力施工技术在扩建高速公路施工作业的基础上，结合当前施工作业的实际结构情况，以三个部分施工为主，即当前扩建高速公路受弯构件部分、加固施工的部分以及钢筋混凝土施工结构之中的连续梁施工作业部分。在扩建高速公路这三个施工部分的具体过程中，都需要通过相关的预应力施工技术进行操作。其中，对于一些加固的构件，由于受到内部作用力的直接影响，导致混凝土的结构部分实际应力产生变化，为有效规避这种变化对施工作业质量产生的影响，需要通过一定预应力施工作业来保证施工质量。

在扩建高速公路加固施工作业的过程中，需要通过预应力和施工技术的有效使用，对施工作业中的突出问题进行补充加固，提升整个扩建高速公路的质量。扩建高速公路施工作业之中的钢筋混凝土结构部分需要经过连续梁的施工作业，为保证连续梁的抗弯承载力以及抗剪承载力，就需要以预应力施工方式为基础进行施工作业，以保证最终施工建设的有效性。

在传统的改扩建高速公路架设过程中，使用预应力现浇箱梁支座进行支座安装施工作业，不仅能够有效减少人力资源的过度消耗，同时也能进一步提升改扩建高速公路施工的质量。在当前我国使用的预应力现浇箱梁主要是辅助导梁式预应力现浇箱梁支座，这种预应力现浇箱梁支座专门针对传统规范性的20m、24m、32m 的改扩建高速公路双线整孔箱型使用，同时实际的重量应控制在900t 以内。这种设备的适应性由于自身基础重量相对较大，内部的结构也相对复杂，主要是由辅助的导梁、结构主梁、不同类型和不同要求的支腿、内部电气、液压管理装置等设备组成的。

这种基数相对较大的天桥及能够通过自身的辅助导梁和路面上临时铺设的轨道过孔，因此从安全性上来说，其本身的安全系数相对较高，工作的持续性和稳定性相对较强。

另外，为了充分发挥预应力现浇箱梁支座的优势，在施工使用的过程中，还为整个预应力现浇箱梁支座设置了一定的保护装置，其内部不仅涵盖了紧急制动装置，也安装了施工工作及时检测和重力维护检测系统。另外，还有超载实时保护机制，不仅能够有效防止安全事故的发生，同时也能够保证施工效率，减少可能出现的施工安全问题。

除此之外，为了减少人员的损耗，在进行具体的操作过程中，这种预应力现浇箱梁支座还用了无线遥控管理装置技术，所有的施工作业都能及时地被操作者掌控，不仅保证了操作的质量，同时操作的方式也变得简便。

而且，有效使用遥感技术也能帮助司机对整个施工作业进行实时的监控。预应力现浇箱梁支座的使用不是长时间进行的，为了满足不同地区的建设需要，进行转场的过程难度虽然较大，但是距离较短时还是可以自动移动，进行实时转场，而较长距离的转运，则可以通过运梁车进行托运处理，增加了转场的便捷性。

2 支座安装施工使用过程中的要求及注意事项

2.1 不断优化导梁过孔

导梁过孔的开展是通过三个步骤分别进行的，一是天车与辅助的支腿应当同时在吊导梁过孔，二是辅助支腿和天车这两个材料应当同时进行吊梁过孔，三是辅助支腿和辅助天车应当同时进行导梁过孔。只有经过这三个环节的导梁过孔，才能有效提升支座安装施工的使用质量。在支座安装施工的使用架设过程中，同时也要注意以下几个方面的问题：

首先，要注意辅助支腿的有效监控管理，始终关注辅助支腿、电机及各种电缆筒之间是否存在问题，一旦发现问题就应当及时进行调整。

其次，要及时关注导梁过孔过程中辅助支腿、辅助天车以及天车是否在同一时间内完成过孔，如果出现不同步的情况，就应针对问题及时做出调整。在施工的过程中要及时对导梁前、后的支腿进行固定，确保其在一个水平面上，保证二者之间的差异不会超过1cm。

最后，要做好后支腿油箱的抱箍，使整个前、后支腿的受力都逐渐转化为机械的受力，减少前后支腿的磨损，还可以将后支腿固定在原本预留的螺纹钢栓的基础上，全面加固在整个基础桥墩上，确保整个支腿的可靠性。

2.2 预应力现浇箱梁支座过孔的注意事项

预应力现浇箱梁支座进行过孔的过程中应充分使用天车和辅助天车，将其根据要求移动到靠后的位置上，实时检查导梁的后支腿是否固定牢靠，其他前期的准备工作是否根据要求进行预期安排，从而保证整个预应力现浇箱梁支座过孔的安全性。

在进行过孔的过程中，预应力现浇箱梁支座后面的支腿应当和辅助支腿一起进行加固监督，实时监控整个电机的运转，确保辅助支腿以及电缆滚筒架设的安全，有效避免可能出现的支腿问题，导致轮缘的损坏。过孔后支护的前后腿之间应充分保证水平的距离，前腿的油缸受力应以机械力为主，最终完成后将前腿与横梁相互连接起来，用联结梢子进行固定作业，从而保证预应力现浇箱梁支座过孔过程中不会出现多重安全问题。

2.3 改扩建高速公路预应力现浇箱梁支座安装的安全要求

桥梁的架设主要是通过以下两个方面进行：一是要充分做好出梁准备。在进行出梁的过程中，首先将运梁车与预应力现浇箱梁支座相互对位，其次用天车提起箱梁的上半部分，保证天车和托梁车一同进行出梁作业，然后再用其他运输车将梁的整个后端进行过抬高，保证天车能够自由出梁。运梁车和预应力现浇箱梁支座应缓慢地进行对位，且二者之间的最大偏差不能大于10cm。另外，在整个改扩建高速公路预应力现浇箱梁支座安装施工前端放置三角木，使整个出梁的过程能够按照既定的要求进行。在进行出梁的过程中，因为箱梁本身和预应力，现浇箱梁支座的前端距离较小，因此在进行出梁时经常产生撞裂的风险。

因此，在设置的过程中，预应力现浇箱梁支座应在加强墙的主梁之上，实时对整个施工环节进行监督。出梁必须一步到位，不能在出梁的过程中停顿，以免产生箱梁前的晃动现象。当箱梁快要到达千斤顶时，要紧盯安全防护设施，保证箱梁能够安全到达千斤顶之上，确保千斤顶的最大度数值不超过水平值的5%。

3 改扩建高速公路预应力现浇箱梁支座安装的分析

3.1 明确现有施工方案

首先要对施工方案进行确定，所制定的相关施工方案必须与当前的施工建设基础要求以及设计管理基础要求相吻合，施工现场实际的工作情况以及相关的施工设备等多种元素之间应当综合分析，以此为基础确定当前地基处理过程中的相关施工方式、支架施工管理以及模板的选用分析等要求。

另外，在具体完成施工方案确定的过程中，也要做好力学的分析，以此为基础确定不同地基开挖过程中的深度与广度，对于模板的厚度选择和支架施工的相关细节进行分析，精准做好每一个施工环节的施工技术管控。

3.2 地基处理施工技术

在地基施工的前期，管理人员要对施工现场进行综合分析和系统评价，实施详细的调研分析管理，按照施工过程中的相关要求对标高以及范围进行综合控制管理，保证整个地基的施工质量。在施工过程中，管理人员需要对地基进行系统的连接、加快均匀处理工作模式的构建，规避今后地基施工管理过程中出现不均匀沉降的现象。

另外，地基施工的顶面应当保持平整的状态，在两侧设定纵向的排水沟，保证降水可以顺利排除，保证施工建设管理质量。在地基施工建设完成之后，还需要对整个地基路面的承载力进行实验操作，操作方式是在地基的施工现场设定承压板，按照分级管理增加不同压力的竖直荷载。通过这种操作方式对整个地基路面的承载力以及形变的状态进行判断，将最终的结果汇总形成沉降关系结构的曲线图。绘图的过程中若是整个波段趋向于直线，就说明检查各地基环境下的剪力小于地基土抗剪力的实际强度，整个地基的整体质量趋于稳定状态。

3.3 支架施工技术

要想推进桥梁建设任务的落实，支架施工必不可少。在进行支架施工之前，首先要测量放样，明确整个支架环节的平面位置，对整个支架结构实施全方位细致化的检查分析，保证施工过程中的支架质量。在施工作业的前期，作业人员要对施工作业方式进行合理化的判断，按照设计方案进行操作。在支架的搭设过程中，既可以选择从一个方位到另一个方位的方式，也可以选择从中间向两端转移的方式进行搭设。不应当采用两端向中间搭设的方式进行操作，这种方式对施工作业的判断存在误差，会导致后期合龙失效。

为此，施工建设人员应严格做好支架施工技术的分析，判断不同架设方式对支架结构产生的影响，全面做好支架管理工作，提升施工质量，确保后期各项操作任务有序推进。

3.4 底板安装以及预压施工技术分析

改扩建高速公路预应力现浇箱梁支座安装中较为关键的环节是底板的安装管理以及预压施工技术的有效落实，因此在实际施工建设的基础上，底板安装以及预压施工技术都应当结合具体的施工作业工作方案，实现底膜以及支撑架的搭设构建以及安装管理。这两项任务的实现可以有效进行预测分析、预压以及卸载。预测是对整个地基结构以及支架设定预压观测点的分析，地基预测多数是在要求位置上进行分布，支架观测点则需要在桥墩的边缘结构位置设定，设定的点共有三个，分别在左中右的位置上对称分布。

在实施预压管理的过程中，预压荷载涵盖了除底膜之外的模板以及钢筋混凝土的实际质量，对混凝土的施工操作受载情况进行模拟分析操作，预测的过程中要实现分级荷载以及分级的观测分析。观测过程中，除在既定观测点进行观测分析之外，同时也要对模板、支架结构以及地面受载力状态变化进行考察，并且详细记录，最终结合相关的数据进行参数分析和判断，测算出沉降点的数值以及平均状态下的沉降值[1]。

4 改扩建高速公路预应力现浇箱梁支座安装施工方案创新

预应力现浇箱梁支座过孔时，应当按照既定的设计施工方案进行施工，但是因为受到新型施工设备的约束，导致当前的预应力现浇箱梁支座施工难度加大，只有结合现状按照导梁过孔和预应力现浇箱梁支座变跨，才能实现预应力现浇箱梁支座过孔。为了保证施工安全，提升施工质量，在后期预应力现浇箱梁支座过孔的过程中，所有的施工作业应当按照两次进行完成。

在保证预应力现浇箱梁支座过孔的安全性的基础上，实际的施工过程中，首先导梁按照24m 跨支立好，其次进行预应力现浇箱梁支座过孔，再次进行预应力现浇箱梁支座前腿的固定，最后通过导梁过孔完成预应力现浇箱梁支座后支腿的固定以及其他相关的支护工作。这种方式虽然较为烦琐，但能够保证施工安全。不过，在实际的施工过程中，对预埋件的要求较低，只要合适的螺纹钢就能满足当前的安全施工要求，实现正常的施工保证，推动后续施工的正常开展，保证后期各项建设工作有效进行[2]。

5 结语

在传统的施工过程中，改扩建高速公路桥梁架构工作是当前施工安全管理最关键的环节。为了优化改扩建高速公路预应力现浇箱梁支座的安装，本文通过对预应力现浇箱梁支座安装施工过程中出现的导梁过孔、预应力现浇箱梁支座过孔以及基础架设和支架固定等问题进行分析，通过转变架设方式和架设理念技术，得知在进行选择的过程中首先应关注的是预应力后期施工操作的便捷性是否满足要求，确保不断优化技术创新要求，提高预应力现浇箱梁支座过孔的安全性。