大型預應力連續剛構箱梁橋施工實例探究

王名揚，黃 盛

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 工程概況

貴州仁赤高速公路為貴州省赤水至望謨高速公路仁懷至赤水段。馬巖溝特大橋為左右幅分離式路基橋梁，左右幅中心里程樁號分部為ZK81+446.328和YK81+449.863，左幅橋起訖樁號為 ZK81+112.92～ZK81+779.696，全長664.12 m，設計為(96+180+96)+3×40+4×40預應力混凝土連續鋼構、預應力混凝土T梁;右幅橋起訖樁號YK81+138.92～YK81+760.766，全長 624.12 m，設計為(96+180+96)+3×40+3×40預應力混凝土連續鋼構、預應力混凝土箱梁。

2 掛籃的變形(撓度)及其處理方法

箱梁各節段立模標高=設計標高+預拱度+掛籃滿載后自身變形，其中撓度的控制與預拱度設置是懸臂施工中最關鍵的技術，懸臂施工過程中掛籃的自身變形以及處理方法如式(1)、(2)。

根據經驗可知在澆筑i段的梁使掛籃前端的點i下撓

式中:Vi1為點i隨已成(1～i-1)段梁產生的撓度;Vi2為掛籃本身的變形;V(e)i2，V(n)i2為掛籃的彈性和非彈性變形。

根據公式(1)、(2)分析可知，對施工段總撓度影響最大的是Vi1對i點的計算，由于i點的位置在懸臂端處的Vi1必定大于Vj1，而且Vi1不會出現使剛澆筑的i段與已完成的i-1段在結合面處有裂縫產生的現象。為了預防新老混凝土在連接處有裂縫產生，可以選擇的方法是采用頂起前吊桿，亦或預壓和換重法。分析表明實際過程中V(e)i2和V(n)是相互混合發生的，因此V(n)i2在理論上也必須同上的方法處理，但是實際施工過程中實踐表明上述的方法不太合理，實行起來困難重重。

(1)換重

雖然換重對新老澆筑的混凝土在接合處的施工質量，但是換重要求總重量(壓重+卸重)P1=2×(懸灌混凝土總重量P2)，根據公式可知如果用水進行壓重工序，抽水放水的耗費相對之大，不利于節約成本，同時其他材料代替水壓重無法達到水壓重的實際效果。其次根據公式(3)、(4)

可知裂縫產生真正原因是Vi2，與Vi1沒有任何關系，在使用換重法為了防止Vi2產生裂縫的不得不采用(Vi1+Vi2)的壓重，不合理，因此在近幾年的預應力剛構橋施工中很少使用換重法。

(2)頂升前吊桿

研究表明在澆灌混凝土時使其呈現前高后低的斜面，有利于降低先澆筑完成的底板位置與新澆筑的出現裂縫的概率，有效的方法是在澆灌混凝土時可以采用先灌注前端的混凝土再澆灌后端的。然而由于現在澆筑均采用泵送混凝土，振動棒影響造成混凝土流動性較大，使效果不明顯。因此，可以安排專人進行測量監控，監控過程中一旦撓度接近5 mm時暫停灌注，頂升前吊桿。但是頂升前吊桿也有自身的缺點，暫停時間過長會導致泵管堵塞，疏通不易，同時多次上調模板對底部的混凝土造成拉動，影響新老部位混凝土的結合，因此這些不利因素都限制了這個方法的實用性。

(3)復振

在新老部位混凝土終凝前可以進行二次振搗，這樣有利于控制裂縫的產生，這種方法相應的快捷簡便，同時目前沒有不利因素的產生。

(4)增強掛籃的剛度

根據公式分析可知，減小Vi2，增強掛籃剛度的是控制裂縫的產生以及變形的有效途徑。馬巖溝特大橋所用掛籃滿足式中的要求，增強掛籃的剛度，間接地增加掛籃自重，從而使箱梁的撓度增大。

3 預應力連續剛構箱梁橋測量控制

3.1 箱梁懸澆線形控制

設置在0#中心線處的臨時水準點以及梁的前端頂板和底板左、中、右三處的控制點均屬于箱梁懸澆線形控制的觀測點。在進行掛籃移動過程、混凝土澆筑過程、預應力張拉過程中對觀測點進行跟蹤觀測，整理觀測的數據，同時仔細分析觀測數據，為之后的施工提供相應的預拱度。在進行跟蹤觀測的過程中，必須選擇溫差變化較小的時候目的是為了減小日照溫差對觀測數據的影響。箱梁懸澆線形控制還包括對承臺設置沉降觀測點，即使了解基礎沉降的狀況;分析觀測溫度對結構撓度的影響以免提供的數據造成預拱度的誤差。

3.2 施工撓度觀測

撓度觀測點的埋設為監測懸臂中各塊箱梁在施工過程中的撓度變形并指導施工，在每一梁段箱梁腹板頂面上下游方向埋置φ8 mm鋼筋，頂部磨圓，在澆筑混凝土時預埋，端頭露出混凝土面約5 mm，作為撓度的觀測點。觀測點的埋置本著能保證觀測點本身的穩定性和最大限度反映撓度變形，又不妨礙掛籃前移的原則。撓度觀測:用精密水準儀和因瓦水準尺，采用水準測量的方法，周期性的對每一段箱梁觀測點進行監測，對掛籃前移、澆筑混凝土、張拉預應力前后的各觀測點撓度變形進行監測。

4 剛構橋預應力施工要點

4.1 波紋管施工工藝

根據規定的要求縱向預應力的管道使用塑料波紋管，豎向預應力的管道采用鍍鋅鐵皮波紋管，頂板橫向預應力管道采用鍍鋅鐵皮扁型波紋管。并要求有現場壓載、軸拉、彎曲、抗滲試驗。在進行波紋管安裝的過程中，為了防止澆筑混凝土的時候波紋管上浮而引起嚴重的質量事故，必須使用鐵絲將波紋管和鋼筋托架固定在一起，連接必須牢固，接著處光滑嚴密，不得有折角卷邊。同時為了防止管道內壁開裂，安裝波紋管時盡量避免著反復彎曲，并且注意電焊時火花的濺射造成波紋管的損傷。波紋管安裝結束之后，要對波紋管的位置進行檢驗，波紋管控制點的安裝偏差，垂直方向±10 mm，水平方向±20 mm。

4.2 孔道壓漿

為了確保壓漿的密實程度，縱向束、橫向束以及整個橋梁的縱向預應力全都采用真空孔道壓漿的工藝。進行孔道壓漿錢，首先必須壓縮空氣目的是清除孔道內的一些雜質，之后才能進行壓漿的工序。再壓漿過程中必須注意密實性，嚴格控制漿的配合比，同時嚴禁摻入各類氯鹽，28 d強度要求達到55 MPa以上。為減少收縮可摻入0.000 1水泥用量的鋁粉作為膨脹劑。

預應力管道真空壓漿注意事項，對壓漿機具及儀表的完好性進行檢查，消除機具設備障礙。對需要壓漿的預應力管道使用壓力水清洗，并在壓漿前使用空壓機吹出管內積水，保持管內潔凈;拌制水泥漿的各種材料均要符合質量要求。嚴格按照設計配合比報告中的各種材料比例進行拌制，嚴格計量和控制水泥漿稠度;在壓漿之前將真空泵與密封良好的預應力孔道的一端連接后再啟動，抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內部-0.05～-0.1 MPa的負壓并保持住，同時從孔道的另一端再用壓漿機將水泥漿壓入管道內，直至整個管道充滿水泥漿，壓漿機用0.5～0.7 MPa的壓力穩定不小于2 min。

［1］ 賀競.淺談預應力連續剛構橋施工技術［J］.經營管理者，2012，(6):20-21.

［2］ 陳克堅.南昆鐵路清水河大橋預應力連續剛構主橋施工設計［J］.預應力技術，2004，(5):10-11.

［3］ 李風兵.預應力混凝土連續剛構橋裂縫和下撓問題探討［J］.四川建筑，2008，(10):30-31.

［4］ 林勝.預應力混凝土連續剛構寬箱梁橋施工監控技術研究［J］.山西建筑，2013，(10):30-31.