鐵路大跨度預應力混凝土剛構連續梁橋施工技術

霍東偉

（中鐵十九局集團第六工程有限公司，江蘇無錫 214000）

1 工程概況

馮家寨特大橋全長約為654.51 m，主墩連續梁采用（92+168+92）m連續剛構和2×50 mT結合的結構布置方案。橋梁跨越馮家寨深切河谷及鄉道，在河谷兩側設墩，6#主墩高120 m、7#主墩高129 m，使用了56根Ф2.5 m的樁基。

2 大跨度預應力混凝土連續梁橋的施工控制措施

2.1 加強線形控制

線形是橋梁施工中的重點控制對象，結構變形將影響橋梁結構的布設位置，偏離預設要求，偏差過大會明顯加大合龍難度，甚至出現無法正常合龍的情況，輕則影響橋梁的外觀，重則威脅橋梁的穩定性。在施工期間應采取有效的線形控制措施，最大限度減小線形誤差。

2.2 加強應力控制

應力是影響橋梁整體安全性的關鍵指標，在橋梁施工以及使用階段，應力均應控制在合理范圍內。為準確判斷橋梁的應力狀態，宜將觀測點布設在危險截面處，觀測后得到具體的應力值，若該值與設計應力的偏差超出許可范圍，需要查明原因，采取控制措施。

2.3 加強結構穩定性控制

橋梁的安全狀況還與結構的穩定性有關。在施工期間，有必要做好結構變形觀測工作，根據實測結果判斷橋梁結構的穩定狀態，若存在異常則及時采取控制措施，消除不良因素的干擾，全面保證橋梁的穩定性。觀測是正確開展穩定性控制工作的前提，觀測時需要重點考慮結構內力和變形，對橋梁的穩定性進行綜合評價。

2.4 加強安全控制

采取安全控制措施時，需要將其落到橋梁施工、使用全流程中，從源頭上消除安全隱患，創設安全的橋梁施工以及使用環境。

3 鐵路大跨度預應力混凝土連續梁橋施工要點

3.1 臨時支墩的設置

懸臂施工期間存在梁體自重作用和不平衡彎矩，為有效承受此類作用力，設4個臨時支墩。支墩基礎均采用承臺混凝土基礎，各支墩設置Ф1 600×12鋼管，通過此構件使承臺與梁段固結；為保證鋼管柱的穩定性，填充C40混凝土；設水平連接桿、剪刀撐，構成橫向連接系，提升支架穩定性。

3.2 掛籃的結構、施工方法及安全防護措施

掛籃形式多樣，通常選用三角形掛籃，原因在于其結構組成較為簡單、受力條件良好、穩定可靠。三角桁架是關鍵的負重結構，主桿件采用A3型號的鋼材，通過桁架、橫聯、門架等相關構件的結合，構成完整的主體結構。為進一步增強穩定性，利用加強螺栓予以加固。

掛籃施工采用懸澆法，但周邊存在已處于運營狀態的鐵路，易由于施工控制不當影響既有鐵路路線正常運行，在掛籃外側搭建封閉安全棚架進行防護。為避免放電事故，設置掛籃和防拋網時分別配套接地線。隨著施工進程的推進，待梁體順利合龍后，拆除不使用的掛籃模板和內外滑梁系統，對設置在掛籃前端的橫梁進行接長處理，配套外側吊桿，回退至鐵路限界以外的區域內，通過塔吊的配合完成剩余掛籃模板的拆除作業[1]。

（1）掛籃預壓。

掛籃拼裝后安排預壓，測定結構的彈性變形值，消除非彈性變形，根據測定結果對結構的安全狀況進行客觀判斷，獲得立模標高控制依據，以便后續高效立模。橋墩較高，堆載預壓的工作量較大，常規的加載砂袋、水箱的方法缺乏可行性（耗時長、可控性差），提前在箱梁腹板處預埋牛腿，再焊接反力架。進入靜壓試驗環節，配套液壓千斤頂，對掛籃進行預壓加載。

（2）主梁懸澆。

懸澆施工前，根據要求將鋼筋和預應力管道設置到位，再正式進入懸澆施工環節。施工采用雙向澆筑的方法，即從兩側開始，同步向中間推進。

①測量標高、控制線形。

提前測量標高（發生在鋼筋和預應力管道安裝前），根據檢測結果，明確橋體的高度和跨度；為保證測量結果的準確性，采用激光測距儀等高精度的儀器，并由專員操作；加強對澆筑主線的控制，以便高效推進懸澆施工進程。

②綁扎鋼筋。

明確標高的具體情況并對其采取線形控制措施后，開始綁扎鋼筋。將準備好的鋼筋束橫向安置在指定位置，采用焊接的方法處理銜接部位，穩定連接；進一步將預應力管道設置到位，此處包含頂板縱向和橫向兩部分，各自的預應力管道均要準確到位且維持穩定，為避免管道翻滾問題，可在管道兩側配套支架。

③儀器測量。

安裝過程中，由專員利用水平儀、弧度定位儀等具有高精度特性的儀器測量，準確掌握鋼筋以及預應力管道的安裝情況，若存在偏差或其他問題，及時查明原因，采取處理措施，以免對后續的施工造成不良影響。參與安裝、測量的工作人員應具有足夠的資質，按照規范開展工作。

3.3 掛籃行走

掛籃行走前做好準備工作，即全面檢查掛籃系統，確保其結構具有完整性與穩定性。掛籃行走時，需要加強控制，例如掛籃在行走過程中容易出現中線偏移或難以有效控制掛籃的前行方向，需要嚴格控制兩個掛籃桁片的運動狀態，保證其速度、方向均具有一致性；主梁體容易出現變形或局部不均勻沉降，應在前走船支點處鋪設鋼板，厚度根據實際情況而定[2]。

3.4 支架的搭設與預壓

支架以型鋼為基礎材料，經焊接后制得，成型的支架與臨時支墩共同受力，可保證整體結構的穩定性以及施工的安全性。支架的縱梁（I36b）可作為承重結構，有效承受模板及混凝土的自重、施工期間的各類荷載。根據受力關系將縱梁支撐在橫梁上，依托橫梁實現對荷載的傳遞，將其轉至立柱后進一步傳遞，由承臺有效承擔，由此構成一條順暢、可靠的傳力路徑，消除異常受力的問題。

3.5 模板拼裝

（1）組織底模的安裝作業，合理設定預拱度。

0#段施工中，底模采用竹膠板，以支架縱橫梁的布置情況為參考，將底模設置在指定位置，加強對預拱度的控制。經測量得到底模板的標高，根據實測結果墊入合適厚度的鐵楔，起到調整的作用。

（2）組織側模的安裝與加固作業。

側模材料為定型鋼模，在現場利用（塔吊）將其轉至墩頂，進一步利用倒鏈對側模進行臨時固定處理（使其可以穩定在墩身的兩側）。使用千斤頂有效調整模板的姿態，使其標高、垂直度均可以滿足要求。側模安裝到位后，采取加固措施，以免失穩。

3.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑采取的是分層的方法，（分兩次澆筑，0#塊高12 m），無異常狀況時不可中斷施工，避免影響層間結合穩定性，引起整體質量問題。從中橫隔板處開始對稱澆筑，具即中橫隔板→底板→腹板→頂板[3]。

混凝土澆筑前，全面檢查預先設置的各類構件，例如梁體鋼筋、預埋件，位置應準確，且具有足夠的穩定性，否則不可施工。混凝土由攪拌站集中生產，出廠后利用混凝土罐車轉至施工現場，車輛盡可能保持勻速行駛的狀態，避免急剎車以及忽然提速的駕駛行為。考慮梁面混凝土的平整性要求，需要在澆筑后及時進行收面處理，期間有效控制混凝土頂高程和坡度。為確保頂板混凝土的厚度具有合理性，采取焊接臨時豎向鋼筋并在該處設置高程標記的方法，以此為依據合理澆筑混凝土，使成型混凝土的頂面標高滿足要求。經過混凝土澆筑施工后，在初凝前抹面收平，終凝前進行二次壓光收面處理，保證混凝土面的平整性與完整性。

3.7 預應力張拉

初拉力取設計張拉噸位的20%，超張拉時以張拉應力為主要的分析對象，利用伸長量校核，要求兩者均無誤。經過張拉后，確定多余的鋼絞線，利用切割機予以切除，預應力錨固后的外露長度至少為30 mm。

3.8 孔道壓漿及封錨

預應力筋張拉結束后的24 h內組織孔道壓漿作業，壓漿前制備適量的高強水泥漿，利用此材料有效封堵錨具空隙，覆蓋層的厚度至少達到15 mm。壓漿全程漿體的溫度需要得到有效控制，即穩定在5～30 ℃。壓漿材料的制備中，選用P.O42.5水泥，水灰比0.4，為改善混凝土的綜合性能，摻入適量的減水劑，同一孔道的壓漿應具有連續性。

4 連續梁撓度和變形控制技術

受梁體自重、混凝土收縮徐變、溫度、施工荷載等多重因素的變化與影響，不施工中、施工后期、施工結束工程投入使用后變形都會存在，若處理不當，就對連續梁造成無法修補且永久存在的缺陷。

（1）增強支架剛度，減少基礎沉降。

為防止出現不均勻沉降，減少支架下的基礎沉降，需要清理支架基礎處表層的浮土，并向其中夯填厚度為15 cm的碎石，澆筑厚度為30 cm的C13混凝土作為滿堂的基礎。選取支架時，盡可能選取整體剛度大、受力性能好的碗扣式腳手架，可在節點和跨中的位置進行支架加密，增加強度。

（2）預留出支座的偏移量。

預偏量計算：

式中：Δl——支座偏移量；x——混凝土線性膨脹系數；Δt——混凝土收縮計算溫差與施工溫差的代數和；l——支座處梁的溫度跨度。

（3）進行分級預壓。

安裝完模板和支架后，對模板進行等荷載預壓，應在鋼筋綁扎前分2次進行，兩次預壓的荷載都控制在50%，以便對桿件間隙、基礎沉降、鋼木結合、支架上方橫方木等位置的非彈性變形進行消除。

5 結語

綜上所述，大跨度預應力混凝土連續梁橋的結構復雜，合理應用施工方法是保證施工安全、提高施工質量的關鍵途徑。工程人員應高度重視連續梁橋的施工，注重對方法的應用，加強監測與控制，全面保證橋梁的建設質量。