城市高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术研究

刘涛

（中国建筑第八工程局有限公司浙江公司，浙江诸暨 310000）

0 引言

随着交通运输事业的发展，大型环城公路主要采用高架桥施工技术形成跨越式的市政道路，以此确保高架桥上的行车道宽度适中，符合要求，减少对桥下车道车辆通行的影响，并保证城市的美观度。基于此，需要科学设计，采用大悬臂预应力盖梁施工技术进行施工，并根据施工要点科学设计施工方案。在高架桥的建设过程中，桥面的宽度越来越宽。在既保证桥上有足够的行车宽度，又要确保桥下有较大的空间和较好的视线前提下，大悬臂预应力盖梁的概念应运而生。国内工程经验较少，需要加强专题研究，提高大悬臂预应力盖梁理论分析、设计、施工控制等技术水平。

1 工程概况

选择柯诸高速公路工程为研究主体，该工程项目主线全长为39.3km，项目的修建对杭州经济发展有重大作用。 柯诸高速公路TJ04 标段主线全长7.776km，分上下两层交通。在主架桥的主体结构中，上部结构采用预应力T 梁结构，是连续高架桥，公路等级为高速公路。下部结构采用大悬臂盖梁或者门式墩盖梁结构形式，是混凝土结构，其中盖梁断面结构形式是一种倒立的T 字型，大悬臂盖梁和单侧悬臂盖梁的长度和宽度都有明确的规定[1]。总之，通过悬臂预应力盖梁施工技术的应用可以科学设置支架，并利用承台设置钢管支撑柱及贝雷架或桁架悬臂梁。该施工技术在应用时存在结构变形大、施工风险高的问题，因此需要施工单位探索一整套完整的装配钢管支撑柱型钢支架体系，确保车辆在桥下道路正常通行。

2 普通盖梁施工方法和要点

2.1 施工要点

普通大桥活络端具体安装如图1 所示。

图1 普通大桥活络端安装

在普通盖梁预应力结构中，对于张拉力的实施需要分次进行。在此过程中，需要明确具体的张拉顺序。如果混凝土的强度和弹性模量达到了标准值，且时间已经经过了一个礼拜，就需要先张拉第一道和第三道钢束。压浆强度值达到标准数值后敷设预应力T 梁。整个桥架梁完成后，张拉第二道和第四道钢束。当压浆强度满足要求后，进行湿接缝的现浇筑、敷设等。最终在桥面湿接缝浇筑完成后，根据具体的强度和硬度变化情况，及时拆除底模和支架。设置大悬臂预应力盖梁支架装置，包括支撑在盖梁悬臂根部的中部支撑柱，对称设置在盖梁桥墩的两侧，并使底部支撑在盖梁桥墩所在的承台上。此外，还包括支撑在盖梁悬臂端部的端部支撑柱。在施工中，将支撑柱底端通过钢筋混凝土支撑在地面上，作为端部支撑柱上端支撑承重梁。总之，承重梁上支撑调坡桁架梁，也称作调坡桁架梁上支撑盖梁底模。在设置后，可以确保车辆在中部支撑柱与端部支撑柱之间顺利通过[2]。

2.2 施工难点

其一，为了更好地完成施工，保证工期，工程单位需要采用高低结合法设计施工工艺，确保在运输时直接在盖梁下侧进行。在架梁施工的过程中，如果盖梁底端的模架没有及时拆除，会影响施工方案的实施。该方法的具体操作步骤如下：将两墩顶盖梁作为初次架桥机拼装的支撑点，当梁架被提升到一定高度后，梁体通过盖梁，再下降到指定位置处。在初次完成架梁后，选择中间点作为支撑点，再进行配重，确保架桥机可以顺利移动。人力推动架桥机的主梁，当架桥机主梁通过了指定的盖梁点后，整个架桥机顺利完成拼装施工，进行下一步的施工。

其二，在架梁施工中，根据普通预应力张拉顺利进行施工，并及时拆除盖梁支架。当盖梁前侧一定位置产生张拉力裂缝后，盖梁支架此时在预应力T 梁桥面敷设完成，可以根据要求拆除支架，如果工期增加，则无法按时完成施工。

2.3 优化设计

其一，考虑到该绕城高速公路扩建路段处的预制梁段施工中存在很多的障碍点，导致墩柱盖梁施工受到影响，无法顺利进行。对于架桥机运梁需要直接在桥下进行。此时如果实施传统的施工方案，则会在湿接缝浇筑后无法及时拆除支架，也无法采用车辆运输梁架，无法满足施工要求。如果施工工期短，根据普通的施工设计方案，在拆除梁架后运输梁架，无法满足基本的施工要求。其二，施工单位为了按时完成施工，提前完成落架工作，导致盖梁前侧产生预应力裂缝。因为悬臂长度较长，悬臂前端是预应力裂缝的控制关键点，工程单位需要制定科学的控制措施，及时观察，有效避免悬臂前端的热挠度发生变化。其三，在现场已有的条件下，对普通的施工方案进行优化设计，确保满足梁架运输条件，也可以缩短工期，确保悬臂整体质量较好，施工顺利进行。

3 城市高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术应用

3.1 水平测试技术

在大悬臂预应力盖梁施工中，需要科学设置支架。在具体设置前，在立柱上放置钢槽抱箍支撑体，并采用水平校准仪对抱箍标高进行测量，以此满足设计要求。在立柱表面缠绕一定的弹线，为后续施工活动的进行做好基础。

3.2 支架搭设技术

在大悬臂预应力盖梁施工前，需要科学选择连接支撑架，一般选择对拉螺栓支架。根据抱箍位置，横向放置一定数量的贝雷片，以此设置其他支架[3]。

3.3 铺设技术

在大悬臂预应力盖梁施工中，需要设置钢模。根据设计图纸要求进行拼装，一般选择聚乙烯塑料将立柱之间的连接缝隙填充完整，然后铺设。对标高进行控制，根据现场实际情况调整位置。

3.4 测量放样技术

在铺设完成后，使用全站仪测量放样中心点和轴线，并根据规范要求和现场实际情况进行调整和校验，确保其符合设计标准。

3.5 钢筋绑扎技术

在大悬臂预应力盖梁施工中，使用的盖梁钢筋是一种骨架钢筋网支撑结构。该结构需要在生产车间进行焊接处理，成型后焊接钢筋骨架时，加强外形的控制，确保下料和弯角准确。在下料的过程中，控制接头和弯曲部位的间距,根据钢筋直径的比例科学控制，且施工人员需要科学设置最大弯矩。在具体焊接前，选择长度、宽度相同的钢筋板，联合短钢筋焊接，再根据规定要求科学控制间距，调整位置，拼装成为钢筋。在焊接位置处设置楔形卡，加固焊接钢筋，避免其在外力作用下发生变形问题。当所有的焊接点固定完成后，根据顺序进行焊接，重点对焊接缝进行补焊。为了确保预应力管道位置符合要求，施工人员需要在现浇筑的过程中设置定位架，避免预应力管道发生偏移的问题。通过定位架支撑钢筋骨架和管道，直线段定位架的间距控制在1m 内，曲线段定位架的间距根据要求科学设置，加强位置偏差的控制[4]。

在钢筋骨架成型后，需要确保其刚度符合设计标准，避免在运输和吊装的过程中发生变形问题。如果出现问题，需要在焊接缝处放置钢筋支撑，当骨架被运送到现场后，采用专门的吊机根据一定的方法进行吊装。在此过程中，固定骨架，科学安排，及时绑扎钢筋，尤其是插筋或者水平钢筋。在绑扎后，对其硬度和稳定性进行检测，确保符合要求后才可以继续施工。大悬臂预应力盖梁施工中的桥梁钢筋，需要统一在钢筋加工厂进行加工，在现场集中进行绑扎；主体结构的墩柱钢筋笼，在现场加工后及时进行焊接吊装；桥台和承台、盖梁钢筋在加工完成后，需要在现场进行绑扎处理。

3.6 侧模支架技术

在高架桥大悬臂预应力盖梁施工中，设置定型钢模，将其设置在模板连接缝处。设置完成后，将外部拉杆进行固定处理，调整模板支撑结构体，并加固。根据设计垂直度的要求，做好相关检查，确保其符合要求，便于进入下一个工序中。

3.7 标高复核技术

在高架桥大悬臂预应力盖梁施工中，根据规范要求、设计图纸科学安装梁板。对于铺设的厚度加强控制，确保其偏差符合规范要求，有效控制盖梁顶部标高，且在现场浇筑前，对顶部标高进行重复核验和测试。在具体测试的过程中，可以使用钢卷尺和水准仪，确保合格后才可以进行浇筑。

3.8 盖梁浇筑技术

施工人员需要根据设计要求选择一定型号的混凝土进行浇筑。在浇筑的过程中加强控制，避免混凝土因为收缩变形出现掉落的情况。严格控制水灰比和水泥用量，在浇筑前期进行配比测试，科学选择外加剂的类型和用量。在现场预制浇筑的过程中，采用大型搅拌机充分搅拌混凝土材料。搅拌完成后，采用专门的运输车辆将其运送到施工现场，使用吊装机进行吊装。在运输的过程中，施工人员需要持续搅拌，避免其出现离析的情况，影响混凝土的质量。

3.9 拆模技术

在混凝土浇筑完成后，凝固时需要对其硬度和强度进行检测。在满足设计要求后，及时拆除侧模，并采用土工格布对侧模进行遮盖，并及时洒水做好养护工作。在具体养护的过程中，加强对表面棱角处的保护。在拆模后，采用吊车及时将模板装卸并放置在平整、有垫木的场地空间中。及时清理场地，并在模板上涂抹脱模剂。做好养护后，对混凝土的强度进行检测，满足设计要求后及时拆除底模。在拆除底模的过程中，需要先取出木楔，敲打底模观察。一般需要采用自然下放的方法及时拆除底模，采用吊车将其放到平整的场地中进行存放，并做好养护工作。

3.10 支架拆除技术

施工人员需要采用和安装相反的顺序拆除支架。在拆除的过程中，加强对工字钢和槽钢的保护。科学进行卸落，避免其在卸落的过程中对盖梁产生破坏，并保护立柱混凝土不受影响。

3.11 混凝土养护技术

在完成混凝土浇筑后，及时进行洒水、遮盖养护，确保侧模和底模表面的湿度和温度符合要求。为了提升强度和硬度，科学控制水泥灰比，依次加入材料，确保满足设计要求。

3.12 预应力张拉技术

在盖梁混凝土施工完成后，需要对其强度进行检测，符合要求后进行张拉。混凝土的使用期限保持在10d 以上。在首批钢束张拉完成后，拆除盖梁支撑结构。根据设计要求，确保两侧在进行张拉的过程中，控制延伸量和张拉力。对于不同外力条件的张拉长度，做好相关记录，为后期施工活动提供依据。张拉完成后，对混凝土的强度和使用期限进行再次检查，在此过程中，安排监理工程师加强现场监测。

3.13 孔道压浆技术

施工人员对钢绞线进行张拉后，需要监理工程师进行检查。符合要求后，在2d 后进行孔道压浆施工。在压浆的过程中，匀速缓慢地进行，确保一次完成。在孔道相邻的点位连续压浆，避免发生串孔的问题。在中途停止时，采用灰浆进行冲洗，严格控制压力。如果管道长度超出了设计标准，加大压浆压力，确保各个孔道的压浆压力满足要求后，稳定孔道。

4 结语

为了有效解决我国高架桥建设应用方面的问题，需要国内学者加强研究，重点对城市高架桥进行综合分析，以此完善盖梁施工技术体系，规范施工过程。科学采用盖梁预应力和张拉力，并在盖梁完成后进行二次张拉，稳固支撑体系，更好地推动城市高架桥大悬臂预应力盖梁施工技术的发展。