淺談預應力混凝土連續剛構懸臂澆筑施工技術

李春陽

(天津城建總誠基礎設施建設投資有限公司， 天津市 300000)

淺談預應力混凝土連續剛構懸臂澆筑施工技術

李春陽

(天津城建總誠基礎設施建設投資有限公司， 天津市 300000)

本文以某工程為實例，介紹了預應力混凝土連續剛構懸臂澆筑的施工工藝，分別從 0#塊施工、掛籃施工、合攏段施工等關鍵工序介紹其技術要點。

0#塊；掛籃；合攏段；技術；質量

1 概述

內江城市過境高速公路沱江特大橋主橋為90m+160m+90m預應力混凝土連續剛構，主橋上部結構為三跨變截面連續箱梁，梁高按1.5次拋物線變化，箱梁根部梁高11m，跨中及邊跨合攏段梁高為3.5m。箱梁橫橋向底板保持水平，頂板橫坡由腹板高度的變化形成。

2 0＃塊施工技術要點

2.1 托架設計

0#段箱梁的截面內力最大且受力復雜，具有斷面高、砼體積大、鋼筋及預應力管道密集等特點，是施工的關鍵工序，采用托架法進行現澆施工。

薄壁墩上預埋牛腿是支承荷載的基礎，采用雙拼工字鋼，固定于墩頂位置，每側順橋向正面布置 5片，腹板及翼緣板下根據荷載分配布設橫梁。翼緣模板支架采用鋼桁架并設置剪刀撐。托架作為承重構件，必須具有足夠的強度、剛度和安全性，加工、吊裝、組拼完成經驗收合格后方可進行下一步工序施工。

2.2 托架安裝、拆除

托架安裝順序為：安裝托架；安裝平臺步行板、欄桿、安全網；安裝底模；綁扎橫隔板進入洞頂以下部位的底板、腹板、橫隔板鋼筋；安裝外模；綁扎腹板和橫隔板剩余鋼筋；布設預應力管道；安裝內模；綁扎頂板鋼筋；固定端模。拆除順序與安裝相反。

2.3 質量保證措施

安裝托架時要將托架頂桿調整到同一水平面上，以便安裝并保證托架均勻受力，確保安全。安裝過程中要嚴格檢查支架，特別注意順橋向的支架頂面標高是否符合設計標高，不符合要求的要及時改正。

3 懸臂澆筑施工技術要點

3.1 掛籃設計

主梁設計單側懸澆共計22個塊件，高度11m-3.5m漸變，長度為3m或3.7m，最大懸澆塊件重量218.5t，最大懸臂長度75m，梁體為雙幅變高度直腹板單箱體結構，采用三角型掛籃懸臂澆筑施工，掛籃主要由主桁系統、底模系統、內模系統、外模系統、走行系統、吊桿及錨桿等組成。三角型主桁為掛籃主要承載結構，桁桿型鋼采用鋼銷軸連接組拼而成。主桁前上橫梁安置吊桿及施工操作平臺。底籃為底部承載平臺，由前托梁、后托梁、固定縱梁架、固定縱梁、活動底模組成。模板系統包括底籃、外模、內模、端模和工作平臺等隨主桁行走一次到位。懸吊系統主要由頂橫梁、鋼吊桿和千斤頂等組成。鋼吊桿上端穩固于分配梁，下端懸掛底籃與內外模，通過千斤頂調節底籃與內外模板的高度。行走系統主要由液壓缸、行走小車、內模行走滾輪、滑軌等組成，通過主桁架前支點下方滑船由液壓缸頂推在滑軌上移動，內模工字鋼滑梁由掛籃主桁架通過內模行走滾輪牽引同步移動。錨固系統包括主桁架的錨固、軌道的錨固及模板系統的錨固三部分，主桁架尾部通過箱梁預留孔位用吊桿進行錨固，通過千斤頂調整錨固力及懸臂端的撓度，軌道利用豎向預應力筋錨固，模板系統前端由吊桿支承后端利用吊筋錨固于已澆梁段。

3.2 掛籃施工工藝

3.2.1 掛籃拼裝

根據起吊設備的起重能力對掛籃部位進行預拼組裝，保證拼裝過程中的強度

和穩定性。拼裝順序為：鋪設軌道，復測軌距、水平位置及高程；吊裝主桁架，聯成整體；安裝前上橫梁、吊桿分配梁及吊桿系統；吊裝后橫梁、縱梁、底模板；安裝外模、內模滑梁、模板及支架；調整掛籃位置。

3.2.2 掛籃預壓

施工前對掛籃進行預壓，以確定承載力、剛度及穩定性，消除非彈性變形。對掛籃進行完全模擬施工狀態下的荷載加載試驗，觀測實際變形值，以修正掛籃懸澆過程中各塊件的立模標高。

預壓方式采用反力梁法，承臺頂面預埋鋼絞線采用連接器與張拉鋼絞線相連接，在底籃分配梁上采用千斤頂進行張拉。根據箱梁腹板及箱室部位荷載分布對不同部位采用不同的張拉力，超載系數1.2。預壓按照荷載總量60%、80%、100%逐級加載，并觀測變形值。張拉過程注意兩側掛籃對稱進行并保證各部位的千斤頂同步。加載全部完成后，持荷一天進行變形觀測。卸載按加載反程序進行，遵照對稱的原則逐步、分級卸除壓重荷載。

3.2.3 掛籃移動

混凝土澆注及預應力張拉完畢后進行掛籃前移：拆除錨固吊桿及模板等約束；鋪設前移軌道；掛籃行走就位；錨固并安裝側模、內模后吊桿；調整梁架、模板位置及標高；梁段施工；下一個掛籃移動循環。

3.2.4 掛籃拆除

懸臂澆注施工完成后拆除掛籃，拆除順序如下：邊跨合攏前，將掛籃外側模板及底模利用卷揚機進行下放至沱江中間運輸船上，船只接收后移至碼頭將掛籃解體拆除。掛籃主桁架、軌道鋼枕及其它構件退至塔吊處進行拆除解體。

3.3 掛籃施工質量要求

拼裝前必須確定掛籃拼裝方案并組織詳細的施工技術交底和安全作業交底；0#節段混凝土強度達到設計強度的100%，并張拉完成，吊桿預留孔齊全，孔位準確；軌道范圍清理平整，標高符合設計要求，軸線測設準確；掛籃拼裝要嚴格按照設計圖要求進行；施工過程必須檢查所有螺栓是否擰緊，開口銷有無遺漏，保證連接的可靠性。

4 、合攏段施工技術要點

4.1 合攏段施工準備

根據箱梁重量設計并制作能夠容納邊跨現澆段及中跨合攏段吊架一半重量水的體積水箱；研究本地區往年天氣氣溫變化情況，并根據近期氣溫變化規律測量記錄，找出最佳的施工時間；測量箱梁頂板、底板之間的高差，軸線偏位等，若高差偏差較大，可增加配重調整線型。

4.2 合攏段施工工藝

邊跨現澆段為等高粱段，采用鋼管撐支架法進行施工。現澆段施工完畢進行合攏段施工，先進行邊跨合攏，再進行中跨合攏。

邊跨合攏段采用滿堂支架法進行施工。通過水箱充水配重將該段梁的重量平均的分配到兩側梁段，需考慮中跨合攏段吊架重量。

中跨合攏段采用懸吊支架法，在澆筑完中跨懸臂段后一側掛籃繼續向前行進，在兩側懸臂梁頂設吊架橫梁，采用豎向吊筋通過預留孔洞與掛籃下部支撐梁連接穩固。待吊桿及底、側模板穩固后拆除掛籃上部受力桿件，以減輕箱梁懸臂端荷載。通過水箱充水配重將該段梁的重量平均的分配到兩端。中跨合攏前將兩懸臂端的合攏口進行臨時連接，復查、調整兩懸壁端合攏施加荷載，使其對稱相等。

勁性骨架按設計合攏溫度及張拉預應力后彈性壓縮進行約束鎖定后，復測合攏段長度、高程。剛性骨架焊接前需對箱梁采用千斤頂進行頂推，頂推力為3500KN。正式頂推前應進行試頂，得到柱墩實際的抗推剛度，與設計方溝通對頂推力是否進行相應的調整。頂推千斤頂分布于勁性骨架的邊緣，頂推時同時進行頂推作業，要求各千斤頂的頂推力均勻一致，確保勁性骨架合攏后的有效推頂力。

3.3 合攏段施工質量要求

懸臂澆筑過程中，按照監控要求布設測點，加強變形觀測，對箱梁標高、線型及軸線等進行控制調整。箱梁合攏即完成體系轉換，是控制全橋受力狀態和線形的關鍵工序，因此合攏順序、合攏溫度和合攏工藝都必須嚴格控制。合攏前應在兩懸壁端加平衡量，并在混凝土澆筑過程中隨砼的澆注速度逐步撤除，使懸臂撓度保持穩定。在邊跨合攏段混凝土強度未達到設計強度的 80%前不得在跨中范圍內堆放重物或行走機械。混凝土澆筑等待強度達到95%且解除勁性骨架鎖定后，張拉剩余部分的預應力筋，張拉應同步、對稱、均勻勁性。

4 結語

目前，預應力混凝土連續剛構設計和懸臂澆筑施工技術應用得到了廣泛發展，施工組織過程中應以確保質量、重視安全、縝密安排、精心施工為原則，認真分析連續剛構結構特點及懸臂澆筑技術要求，保證關鍵工序的施工質量，為今后懸臂澆筑施工提供參考。

［1］公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTGD62- 2004)

［2］公路橋涵施工技術規范（JTG/T F50-2011）

［3］公路工程施工安全技術規范(JTG F90-2015)

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1007-6344（2017）09-0342-01