簡述預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁懸臂澆筑的施工

熊祖發(fā)

【摘要】本文介紹了懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要特點，探討了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁懸臂澆筑施工技術(shù)質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力混凝土；橋梁；懸臂澆筑；施工技術(shù)

近幾年以來，被大量修建的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土以及T型剛構(gòu)、連續(xù)鋼構(gòu)橋、連續(xù)梁大多都采取對稱懸臂澆筑的方法來進行施工。這種方法能夠在不影響橋下行車或者通航的情況下進行施工，此外還充分利用了預(yù)應(yīng)力混凝土能夠承受高強度的負(fù)彎矩能力的優(yōu)點，促進提升工程橋梁的跨越能力。

1懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要特點

1.1預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有利于懸臂施工，即懸臂施工時的受力與成橋后的結(jié)構(gòu)受力較為接近。施工時的預(yù)應(yīng)力筋張拉既是施工時的臨時需要，又是成橋后的結(jié)構(gòu)受力筋。

1.2作為無支架施工，有利于通航河流建橋、有利于深山峽谷之間建橋、有利于城市立交建橋，不妨礙橋下凈空，不影響橋下交通。

1.3有利于節(jié)省施工費用，降低工程造價。因為掛藍結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，逐段澆筑混凝土無需大型吊裝設(shè)備。

1.4有利于變高度箱梁施工。由于采用分段施工，便于梁體設(shè)計成變高度梁，可使預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)布置呈千姿百態(tài)，能設(shè)計出各種輕巧、飄逸、美觀的橋梁。

2.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁懸臂澆筑施工技術(shù)

2.1掛籃拼裝及預(yù)壓

掛籃安裝標(biāo)高要嚴(yán)格按設(shè)計標(biāo)高進行安裝，從0#段梁端向中間安裝軌道，利用連接器接長精軋螺紋鋼筋，將軌道錨固，量測軌道中心距無誤后，用螺母把軌道鎖定，用螺栓在軌道接縫處將軌道連接成整體；掛籃主構(gòu)架分片吊裝，先吊裝遠離塔吊位置的一片，放至前后支座上，旋緊連結(jié)螺栓，采用腳手架臨時支撐，按同樣方法吊裝另一片主構(gòu)架；將主構(gòu)架后端通過精軋螺紋鋼和扁擔(dān)梁錨固在軌道上，調(diào)整位置，安裝連接系；吊裝前上橫梁前，先在主構(gòu)梁前端放置作業(yè)平臺，在前上橫梁上的上、下墊梁及兩根鋼吊帶一起組裝好后，整體起吊安裝，待底模架拼裝完成后安裝千斤頂；在0#梁段底板預(yù)留孔內(nèi)，安裝后吊帶、千斤頂和上墊梁，后吊帶從底板穿出與底模架連接；拆除0#梁段底部部分支架，將底模架后端插入0#段箱梁底部，前端與前吊帶連接；掛籃外側(cè)模首先用于0#梁段施工，在上述拼裝程序之前，將外模走行梁先放至外模豎框架上，0#段頂板上預(yù)留孔，先將后吊架安放好，后端插入后吊架上；內(nèi)模架首先使用在0#節(jié)段，待1#節(jié)段需要使用內(nèi)模架時，吊裝內(nèi)模架走行梁穿入0#節(jié)段，臨時固定在橫隔板預(yù)埋件上，同時利用橫隔板梁體變化處預(yù)留孔安裝好后吊桿，待內(nèi)模脫模后，利用倒鏈前移至1#節(jié)段；掛籃彈性及非彈性變形值，加上設(shè)計立模標(biāo)高值，為1#段的立模標(biāo)高，底模的標(biāo)高通過前上橫梁上的千斤頂調(diào)整。

掛籃組拼完成后，為有效消除掛籃安裝后的塑性變形，實測掛籃本身在加載狀態(tài)下的彈性變形，需對組拼后的掛籃進行加載預(yù)壓。可采用鋼筋、鋼絞線、砂袋仿照掛籃受力模式布載，進行四級加載，并及時測量每級加載后的支架彈、塑性變形值，預(yù)壓測點布置在后支座、前支座、上橫梁、下橫梁、后橫梁等處。

2.2撓度控制

撓度控制是懸臂澆筑橋梁混凝土施工控制的關(guān)鍵，影響撓度的因素有掛籃變形、預(yù)應(yīng)力損失、混凝土彈性模量、測量誤差、混凝土徐變等等，其中掛籃變形至關(guān)重要。工程實踐證明，與掛籃變形相比，其它影響因素對撓度控制的影響遠不及掛籃變形更具有實際意義。鑒于此，懸臂澆筑施工過程中一定要注意擰緊掛籃系統(tǒng)的螺栓，拉緊吊帶，這樣施工支模時計入的預(yù)拋高過程中的掛籃變形才能更準(zhǔn)確，從而確保合攏段對位準(zhǔn)確并保證工程質(zhì)量。

2.3預(yù)應(yīng)力張拉與壓漿

張拉前應(yīng)對千斤頂油表進行標(biāo)定，通過萬能機或傳感器，標(biāo)定出相應(yīng)的千斤頂油表讀數(shù)。由于萬能機和油泵之間不可能完全同步，瞬時讀數(shù)也常出現(xiàn)誤差，可用最小二乘法建立相關(guān)方程，并應(yīng)注意標(biāo)定狀態(tài)與工作狀態(tài)一致，張拉以應(yīng)力控制為主，并按規(guī)范要求測量張拉伸長值，輔以伸長值校核。安裝張拉設(shè)備時應(yīng)保證錨墊板，錨具和千斤頂三心重合，張拉時要控制進油和回油速度，緩慢平衡，在張拉過程中，應(yīng)認(rèn)真測量預(yù)應(yīng)力筋伸長，并做好記錄。第一梁段張拉完畢即進行孔道壓漿，壓漿時應(yīng)按設(shè)計要求的配合比配制灰漿，以保證能順利入孔道。

2.4掛籃前移

壓漿后待水泥漿強度達到20Mpa后即可移動掛籃。安裝軌道；將底模平臺后橫梁用兩臺5t手拉葫蘆懸于外模走行梁上；拆除底模平臺后吊帶；同時安裝前吊帶、外模走行梁前吊繩和懸吊滾輪，使底模平臺和外側(cè)模在自重作用下脫模；拆除掛籃后錨；軌道前端安裝手拉葫蘆，牽引主構(gòu)架前移，并帶動底模平臺和外側(cè)模一同前移。

注意事項：1）T構(gòu)兩端的掛籃應(yīng)同時移動；2）拆除后錨前要認(rèn)真檢查反扣輪各部聯(lián)結(jié)是否可靠，發(fā)現(xiàn)問題及時解決；3）掛籃移動前要調(diào)整底模平臺和外側(cè)模水平，仔細(xì)檢查掛籃各部分聯(lián)結(jié)情況，檢查掛籃上的安全網(wǎng)，鋼筋頭或其字繩索有無與箱梁鉤掛的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；4）掛籃移動要統(tǒng)一指揮，兩臺手拉葫蘆盡量同步，并防止脈沖式行走；（5）掛籃移動過程要用兩臺手拉葫蘆拉住掛籃的節(jié)點，防止溜車事故發(fā)生。

2.5邊跨的施工

邊跨不對稱的現(xiàn)澆梁段采用在已澆懸臂段和過渡墩上架設(shè)吊籃進行施工。其現(xiàn)澆梁段利用掛籃施工，施工方法同主跨。邊跨施工等混凝土強度達到設(shè)計要求后，分批張拉預(yù)應(yīng)力筋，然后壓漿封錨。

2.6合攏程序

測量合攏口中線及標(biāo)高，必要時采取措施校正以滿足施工規(guī)范要求做跨中合攏準(zhǔn)備，立模安裝合攏段勁性骨架在箱梁頂，底板頂面設(shè)體外組合鋼桿支撐在兩懸臂端面之間設(shè)置千斤頂，對兩側(cè)T構(gòu)主動施頂，增大懸臂端面間距（是否施頂及頂力大小應(yīng)根據(jù)砼長期收縮徐變和合攏時環(huán)境溫度確定），頂梁的同時應(yīng)監(jiān)測墩的位移，在達到一定的變形量后停止頂梁，然后鎖定合攏口，拆除千斤頂，頂力轉(zhuǎn)至撐桿。張拉N18，N22，每束張拉力為設(shè)計值的40%。在一天溫度最低時段灌注13號合攏段砼。為縮短砼及張拉鋼束的時間間隔，采用早強砼。在灌注合攏段砼的過程中，在兩邊跨掛籃旁邊逐漸加壓重塊（加至6t）以平衡中跨的灌注，待砼強度及彈模達到90%設(shè)計值并不小于5天齡期后張拉N18，N22至設(shè)計值，拆除合攏段勁性骨架張拉合攏段豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋。

合攏段施工是連續(xù)剛構(gòu)施工的關(guān)鍵。為確保合攏段的施工質(zhì)量擬采取以下措施：1）選擇在一天中溫度最低的時間段內(nèi)灌注混凝土。2）灌注混凝土前在合攏段相鄰梁上設(shè)置剛性支撐并先期部分張拉N18，N22束鋼絞線將合攏段鎖定，防止由于溫度變化引起的梁體伸縮而壓壞或拉裂新澆混凝土。支撐的設(shè)置和預(yù)應(yīng)力張拉噸位根據(jù)當(dāng)時的溫度經(jīng)計算確定。3）為防止出現(xiàn)由于新澆混凝土自身收縮而引起的裂紋，在混凝土中加入微膨脹劑。

2.7連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換

按照設(shè)計要求，先中跨合攏，然后兩邊跨合攏。在施工至最后一個節(jié)段9#塊完成后，安裝中跨合攏段吊架，施加頂力，安裝勁性骨架，利用鋼束鎖定。邊澆注中跨合攏砼，邊在兩邊跨掛籃位置逐漸壓重。中跨合攏完成后，在兩邊跨現(xiàn)澆直線段節(jié)塊。澆注順序從兩邊墩位置向跨中對稱進行，最后對稱澆注10、10a節(jié)段。從而完成三跨連續(xù)梁的內(nèi)力調(diào)整和體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換完成后即可進行橋面施工。

3.結(jié)束語

隨著懸臂施工方法的應(yīng)用，連續(xù)梁在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中有了飛速的發(fā)展。無論是城市橋梁、高速公路橋、高架道路、山谷高架棧橋，還是跨越寬闊河流的大橋，預(yù)應(yīng)力混凝土梁較多的發(fā)揮了它的優(yōu)勢，它是廣泛使用的一種橋型。