高速公路鋼構特大橋施工技術淺析

熊訓飛

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 預應力混凝土連續剛構橋施工質量控制

1.1 工程概況

某高速公路鋼構特大橋主跨部分采用65 m+2 ×120 m+65 m 連續剛構，箱梁根部梁高7 m，跨中及邊跨梁端處梁高2.5 m，單箱單室結構，全梁長370 m，共分99 段，主梁懸臂澆筑梁段劃分長度共分3 m、4 m 二種，最大懸臂澆筑梁段重量為138.3 t。箱梁采用縱向、橫向及豎向三向預應力。混凝土標號C50級，采用懸臂澆筑法施工。

1.2 墩頂0#塊的施工技術

利用墩頂扇形托架施工墩頂0 號段，完成墩梁連接，并為掛籃懸臂澆筑施工創造條件。

(1)托架構造

托架由橋墩施工時預埋的工字鋼牛腿，M 型萬能桿件組成，傳力于橋墩，上面輔設分配梁、墊梁，并設置工作平臺。托架設計時，充分考慮模板、混凝土重量及施工荷載，其強度、下沉量均滿足規范要求。

托架結構見連續剛構0 號段托架結構示意圖1。

圖1 扇形托架結構示意圖

(2)托架安裝

托架安裝采用地面分片拼組，分片吊裝方法。托架設計時，根據梁底標高、托架組成，精確計算出墩身預埋工字鋼位置，墩身施工時，準確埋置。

(3)托架測試

在工字鋼四周加鋼筋網片補強。安裝時，工字鋼上焊接連接板，將萬能桿件組與預埋件聯結，最后安裝聯結系桿，安裝分配梁及墊梁。按要求對托架進行加載，加載前計算出托架節點受力分配狀態，確保加載等效性。

加載采用懸掛水箱注水模擬托架承載方式，共加載二次，每次加載前后都預緊所有螺栓。測量托架變形采用N1005A 高精度水準儀測量，通過測量，測定出托架各節點下沉量，確定托架的彈性變形，并消除其塑性變形，為0 號段施工預留拱度提供可靠依據。

(4)支立0 號段模板及綁扎鋼筋

底模分墩內底模及托架上底模兩部分，墩內底模支撐在墩內預埋件上，采用木模板。墩內預埋工字鋼，并做好橫縱梁，施工后不拆除。墩外托架底模采用大塊鋼模板，鋪設后調整托架上墊梁高度，保證底模立模標高同設計要求相附，并預留下沉量。

底模支立完畢后，綁扎底板及腹板鋼筋，安裝波紋管及豎向預應力筋構件，檢查無誤后，安裝木內模，調整標高及位置后固定，支立側模，綁扎頂板鋼筋，安裝波紋管后，澆筑混凝土。

(5)澆筑0 號段混凝土

墩頂0 號段混凝土分層澆筑，按先底板、腹板后頂板一次澆筑完畢，混凝土振搗底板及頂板采用插入式振搗器，底板灌滿后封閉。

1.3 掛籃安裝施工技術

剛構橋的主要施工設備是掛籃，掛籃的安全性、強度、剛度、易操作性是施工成敗的關鍵，因此掛籃的設計應合理，安裝方便，易操作。該工程在0 號段縱向鋼絞線張拉完成后，按以下步驟安裝掛籃。

測量放樣，鋪設鋼枕，安裝滑軌并錨固在豎向預應力粗鋼筋上;掛籃主桁架在墩底拼裝，利用附墩塔吊分片吊裝主桁架穩固支撐后，將后部錨固在豎向預應力筋上，同時安裝掛籃其它桿件;安裝橫梁系及懸吊系;安裝底模、側模，并與懸吊系統連接，并校正底模、側模;裝內模滑道及內模架;掛籃校正、檢查。

掛籃測試:為保證施工的安全，掛籃安裝完畢后，需對掛籃進行荷載試驗，掛籃荷載試驗目的主要有:驗證掛籃結構的安全性;消除掛籃非彈性變形;為懸澆段立模標高提供依據。

掛籃安裝前根據主桁受力情況，在加工場地內用張拉千斤頂進行主桁強度、剛度測試，墩頂拼裝完畢后，利用懸掛水箱方式進行加載試驗，通過三次加載、卸載，消除掛籃塑性變形，測定出前吊點受力變形曲線，為施工線型控制提供依據，測量方法與托架相同。

1.4 懸臂澆筑施工

掛籃安裝測試完畢后，進行懸臂灌筑施工，施工工藝見懸臂澆筑施工工藝流程。

1.4.1 鋼筋及預應力管道施工

(1)鋼筋的下料、加工

主筋的接頭以機械套筒連接為主，兩梁段之間的主筋連接設計為綁扎搭接，搭接長度大于30 d，為加強鋼筋骨架的穩固性和進一步提高鋼筋施工質量，在梁段鋼筋綁扎過程中將搭接頭焊接在一起。

(2)鋼筋的綁扎、安裝鋼筋采用模內綁扎。其綁扎順序如下。

綁扎底板、腹板鋼筋(包括管道定位筋)——安裝底板、腹板縱向波紋管——安裝豎向預應力筋及預埋件(錨墊板，泄水管，通氣孔掛籃預埋件等)——內模前移就位并校正后開始綁扎頂板底層筋——依次安裝頂板底層縱向波紋管、橫向波紋管、頂板頂層縱向波紋管——綁扎頂板頂層鋼筋——安裝預埋件。

(3)預應力管道安裝

連續梁體預應力筋為內徑90 mm 的金屬波紋管成孔。施工過程中正確安裝，并在波紋管內插入硬塑料管，保證預應力管道的位置準確和暢通。

波紋管下料:根據每段施工長度下料，波紋管的下料采用砂輪鋸切割;波紋管的存放;波紋管接頭，端頭的處理:波紋管及接頭(即連接器)被切割后，用三角銼一步修補，直至波紋管直順，端頭齊平無毛刺。連續梁端模為木模，在拆端模、鑿毛端面時，加強對其保護;加密預應力管道的定位筋，以保證管道的位置準確;在灌筑梁段混凝土過程中，縱向波紋管內插硬塑料管，防止堵管;在每一梁段混凝土強度達10 MPa 時，抽出管內膠棒，開始用通孔器疏通全部管道，疏通過程中，發現問題及時處理。

1.4.2 預應力施工

當混凝土強度達到設計強度的90%且混凝土齡期不小于7 d 后，開始進行張拉。

該橋設計為雙向預應力混凝土箱形連續梁。縱向和豎向預應力筋分別為鋼絞線和精軋螺紋鋼筋，張拉千斤頂為YDC－500 型、YDC－150 型、YC－60A 型，管道均為金屬波紋管成孔。

1.4.3 預施應力張拉(數控智能張拉)

(1)縱向鋼絞線張拉

箱梁縱、橫、豎向預應力鋼束(筋)采用滯后張拉工藝，即n 號梁段施工完畢，張拉，張拉(n－2)號箱梁梁段橫向、豎向預應力鋼束(筋);全橋合攏后，張拉剩余節段的所有鋼束，張拉時先張拉長束，再張拉短束。

縱向、橫向鋼絞線張拉程序如下。

初張拉P0(張拉總噸位的10%)→持荷3 min(量測引伸量δ1)→張拉到總張拉噸位P→持荷3 min(量測引伸量δ2)→回油→量測引伸量δ3。

(2)縱向鋼絞線張控質量控制

張拉采用張拉力與伸長值雙控，以張拉力控制為主，伸長值控制為輔。頂錨后量測兩端伸長值，并根據設計要求檢查張拉結果是否設計要求，發現異常立即報告監理，分析原因，進行處理。張拉時兩端同步進行，錨固時單端先后頂錨，錨固后錨具處鋼絞線切割時，預留量大于3 cm。張拉千斤頂及油表要按規范要求及時鑒定，施工用錨具及夾片要逐一進行試驗檢測，合格后使用。

2 結束語

為了提高剛構橋橋的施工質量，必須認真分析剛構橋梁施工過程中可能出現的質量問題，結合工程的實際情況，選擇適宜的防治措施。同時，應編制有針對性、可行性和指導性專項施工方案，指導施工。

［1］ 高志勇.連續鋼構特大橋懸臂施工三角掛籃仿真分析［J］. 公路交通科技，2009，(9):29－32.

［2］ 相龍良.剛結構橋梁施工的控制要點［J］.城市建設理論研究，2012，(7):43－44.