預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋懸澆施工的工藝控制

楊峰

隨著我國交通科技的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有施工簡單、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)合理、交通便利等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，近年來得到迅速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋起主導(dǎo)作用。總結(jié)了連續(xù)梁橋施工的控制方法，分析了施工管理誤差的影響及調(diào)整方法，為大型混凝土橋梁的施工提供了理論依據(jù)，介紹了預(yù)應(yīng)力連續(xù)施工控制的工藝流程，對(duì)梁體懸索及施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些影響工程質(zhì)量的問題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和研究，對(duì)施工和工程監(jiān)理具有一定的參考價(jià)值。

近年來，大跨度連續(xù)剛構(gòu)是三級(jí)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)橋梁，由于結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用，在錨固和高度控制過程中存在許多技術(shù)問題，同時(shí)，德國t-wors114.2m主橋于1953年建成后，對(duì)t梁的施工和運(yùn)營過程進(jìn)行了控制，系統(tǒng)總結(jié)了影響施工質(zhì)量的問題。懸臂結(jié)構(gòu)施工為橋梁建設(shè)提供了新的機(jī)遇，橋梁的發(fā)展考慮到了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)結(jié)構(gòu)由于其剛度高、內(nèi)力分布小、節(jié)能、承載力合理等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但由于其施工安全、狀態(tài)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)簡單、維護(hù)性好、工作量小等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)筆者近年來在橋梁施工和監(jiān)測(cè)中的工作經(jīng)驗(yàn)，由于連續(xù)施工的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn)，在具體的工程施工中，即通過攪拌籃、預(yù)掛混凝土、張拉其中一個(gè)卡箍的方式，已被廣泛應(yīng)用，本文通過對(duì)某高速公路80+160+80懸澆梁施工工藝的總結(jié)，闡述了施工過程控制技術(shù)、過程及暫停制度，分析了影響施工質(zhì)量的因素，并提出控制建議。

一、施工和控制工作流程

連續(xù)梁橋連續(xù)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工監(jiān)理工作流程一般按以下方式進(jìn)行：掛籃定位、檢查點(diǎn)標(biāo)識(shí)→ 綁扎安裝鋼筋及波紋管→ 檢查裝訂、安裝質(zhì)量→ 更改模板尺寸和檢驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)記→ 尺寸和高度檢查-平衡，對(duì)稱澆筑混凝土→ 控制點(diǎn)高度變化測(cè)量→ 混凝土養(yǎng)護(hù)→ 垂直鋼纜通孔→ 安裝錨定板、頂部工作支架→ 安裝上轉(zhuǎn)塔千斤頂→ 安裝質(zhì)量檢查→ 混凝土砌塊強(qiáng)度試驗(yàn)→ 縱向預(yù)應(yīng)力平衡，對(duì)稱拉伸→ 測(cè)量控制點(diǎn)高度變化→ 豎向預(yù)應(yīng)力筋截面張拉→ 水泥混合砂漿、擠壓砂漿→ 切割鋼纜，電樞密封→ 測(cè)量控制點(diǎn)的高度變化→ 壓試塊強(qiáng)度符合性試驗(yàn)→ 把籃子移到下一節(jié)。

二、關(guān)鍵點(diǎn)過程控制

1.混凝土澆筑

（1）均衡澆注。最常見的設(shè)計(jì)是將混凝土垂直泵送至橋梁，然后將勞動(dòng)力水平轉(zhuǎn)移至T形結(jié)構(gòu)，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，需要均衡施工，控制兩側(cè)的混凝土澆付量，避免重量不平衡，從而導(dǎo)致意外結(jié)果。設(shè)計(jì)三面管，使混凝土液位直接通過橋上的增壓泵輸送至工區(qū)，解決平衡問題。

（2）減少影響。因?yàn)樵诘趸@的澆筑過程中，即在澆筑過程中，結(jié)構(gòu)的兩端都是懸臂式的，梁的振動(dòng)不僅影響吊籃的安全，而且破壞了鋼筋網(wǎng)和預(yù)應(yīng)力筒倉的尺寸和定位精度，在拉伸過程中，可能會(huì)引起預(yù)應(yīng)力鋼筋的線性誤差，從而影響到雙重控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，或者由于管道堵塞和固井，波紋管可能進(jìn)一步丟失，因此，必須使用跳板或閘門進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑，減少?zèng)_擊。

（3）混凝土的均勻性和錨下混凝土的密封性。每根梁的懸置長度為3-6m，因此每端澆筑有時(shí)可以達(dá)到40-60m2，這種情況下，混凝土混合料和物體由于其優(yōu)異的輕量化性能和波動(dòng)能量，不允許在有限的澆筑位置堆放在遠(yuǎn)離工作臺(tái)的地方，特別是底部，避免在堆放點(diǎn)附近大量堆積骨料，但遠(yuǎn)離細(xì)骨料和水泥漿，混凝土梁不同部位的強(qiáng)度和質(zhì)量不同，會(huì)造成嚴(yán)重的受拉，當(dāng)混凝土向主應(yīng)力方向腐蝕時(shí)，這里重點(diǎn)介紹，縱向預(yù)應(yīng)力筋埋入螺旋筋中，結(jié)構(gòu)和受拉鋼筋埋入錨墊板下，同時(shí)，鋼筋之間難以提供清潔的空氣，必須用手仔細(xì)規(guī)劃混凝土澆筑，以確保錨下混凝土密封，當(dāng)混凝土被壓力撕裂時(shí)，避免施加預(yù)應(yīng)力。

（4）混凝土試塊。根據(jù)規(guī)范，在澆筑混凝土?xí)r必須按一定的頻率制作混凝土試塊，監(jiān)理工程師必須按一定的頻率進(jìn)行平行試驗(yàn)，在現(xiàn)澆箱梁上澆筑混凝土構(gòu)件的過程中，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，在不同的澆筑區(qū)域，隨機(jī)選取試塊，縱向預(yù)應(yīng)力錨桿下混凝土隨機(jī)選取時(shí)，必須是統(tǒng)一的養(yǎng)護(hù)作業(yè)單元，其強(qiáng)度應(yīng)作為抗拉強(qiáng)度控制的標(biāo)準(zhǔn)。

2.預(yù)應(yīng)力張拉

（1） 用錨墊代替千斤頂施工時(shí)，若施工中預(yù)填23孔的19個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼錨板不到位，在安裝工作錨并將錨板放在23孔卡箍上時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行錨固，必須在錨周圍對(duì)稱布置4個(gè)錨孔，為了使縱向預(yù)應(yīng)力梁在張拉過程中盡可能靠近錨定板中心線，因此，要避免對(duì)索錨定板導(dǎo)軌段的壁面產(chǎn)生嚴(yán)重的剪切和剪切（當(dāng)然，目前，工具錨還必須有23個(gè)孔，并根據(jù)工作錨留下4個(gè)錨孔）；另一方面，在23根預(yù)應(yīng)力鋼筋的情況下，錨墊板錯(cuò)埋至19孔，安裝千斤頂、錨固件和夾具時(shí)，應(yīng)按操作規(guī)程操作，特別是夾板單頭夾緊時(shí)，應(yīng)避免錯(cuò)端和強(qiáng)度不足，不產(chǎn)生滑絲。

（2）計(jì)算拉伸。這里需要注意兩個(gè)問題：多次張拉時(shí)伸長量的計(jì)算，對(duì)于長縱向預(yù)應(yīng)力筋，其伸長量遠(yuǎn)大于對(duì)稱張拉時(shí)大噸位千斤頂?shù)目傂谐蹋虼耍瑸榱丝刂茟?yīng)力，有必要重復(fù)拉伸兩到三次。千斤頂工作端與工具環(huán)之間鉸鏈長度的伸長量必須減去，因?yàn)樯扉L量是按千斤頂行程計(jì)算的，設(shè)計(jì)成本在工作圖中給出，如果不減去，則為錨固段鋼絲實(shí)際長度的伸長量，誤差將大大超過允許的拉伸速率，且不超過控制目標(biāo)的6%。

（3） 當(dāng)縱向預(yù)應(yīng)力筋施工中出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)嘟z時(shí)，必須全部取消，更換線束，重新拉伸。長的縱向線束多少會(huì)纏繞，不允許退出，要省力，用小噸位的吊卡拉一根吊卡，因?yàn)橛袝r(shí)連伸長115%-120%的伸縮調(diào)整卡子都拿不下來，容易拉斷鋼絲（接近彈性極限或更高），留下重復(fù)使用的隱患；同樣，對(duì)于滑動(dòng)鋼絲，也不允許在邊緣工程中直接用小噸位對(duì)中千斤頂填充纖維進(jìn)行張力控制，因?yàn)樗鼈兣c卷繞和壓縮一樣處理，其抗拉強(qiáng)度會(huì)大大低于設(shè)計(jì)要求，或者這種鋼絲只能左右兩端受拉應(yīng)力要求。箱梁上下縱向預(yù)應(yīng)力筋不僅長度較長，而且存在平面彎曲和豎向彎曲。波紋管安裝時(shí)，必須按圖紙準(zhǔn)確布置，使線路按標(biāo)準(zhǔn)順直，因此，可安裝足夠的鋼筋（可根據(jù)實(shí)際情況加密），以保證混凝土澆筑時(shí)不發(fā)生線形變化和轉(zhuǎn)彎，摩擦損失最終導(dǎo)致張力增加，在高斷裂和滑移的情況下很難解決，有時(shí)也很難發(fā)現(xiàn)鋼絲的斷裂和滑移，如卸荷后，受拉端為2-3h，因此，在施工過程中經(jīng)常安裝，認(rèn)為鋼絲張拉后應(yīng)保持穩(wěn)定，改善應(yīng)力分布，如夾具無異常，應(yīng)檢查平面上是否有工裝夾具咬合。否則，意味著滑移線消失。

3.壓 漿

為滿足密度要求，應(yīng)進(jìn)行二次加壓，前后間隔30-40分鐘（可在泥漿噴嘴上安裝控制閥進(jìn)行連續(xù)施工，二次加壓前再加壓一捆）；同時(shí)，為了滿足密度，溶液出口高度應(yīng)大于溶液出口高度，氣體完全從波紋管中釋放出來（用于底部板束中溶液的兩端組裝，因?yàn)樗鼈兊木€條是垂直彎曲的，另外，沖壓試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作要齊全，沖洗通道要干濕，砂漿要均勻緩慢地移動(dòng)，這也是保證密封的重要條件。在壓入過程中必須不斷檢查，波紋管周圍的混凝土是否滲漏，如有滲漏應(yīng)及時(shí)處理，避免出現(xiàn)無法修復(fù)的缺陷。

4.懸澆的高度控制

油箱梁的懸掛高度控制通常能滿足施工要求，實(shí)際上影響高度的因素很多，影響高度的因素有：混凝土的吊籃和重量，混凝土的收縮和緩慢變化，鋼絲的受力，溫度和混凝土質(zhì)量的變化（如e型振搗）和質(zhì)量的拉伸，為設(shè)計(jì)提供了更好的信息，使整個(gè)懸置融合，并不斷調(diào)整垂直模的高度，在施工過程中，需要開發(fā)一套完善的測(cè)量系統(tǒng)，在施工段的任何變化和發(fā)展時(shí)期都要標(biāo)明，澆筑前后的混凝土、垂直伸縮梁、每天不同的溫度時(shí)段等，除必要的施工荷載外，還應(yīng)有完整的測(cè)量記錄，不得將其他貨物留在橋上，以免影響高程控制的精度。

三、施工過程的危險(xiǎn)防控

（1）在施工過程中，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，忽視這個(gè)問題會(huì)對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生不可估量的負(fù)面影響。橋梁橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)，按校準(zhǔn)千斤頂直徑計(jì)算的實(shí)際伸長值小于6-7mm，進(jìn)一步校準(zhǔn)千斤頂時(shí)，必要時(shí)進(jìn)行分析消除。

（2）在三項(xiàng)預(yù)應(yīng)力工作中，首先要保證錨具和夾具的質(zhì)量，必須事先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的研究，同時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)定的頻率檢查夾具的硬度，保證每種材料的質(zhì)量，一個(gè)接一個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)不僅會(huì)影響工作時(shí)間，還會(huì)引起梁的應(yīng)力波動(dòng)和不平衡，從而導(dǎo)致危險(xiǎn)甚至損壞。

（3）懸索控制是控制箱梁的撓度，它直接影響到橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、使用壽命和美觀，在施工過程中，承包商和項(xiàng)目檢查員應(yīng)注意不懈努力。

（4）嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定；嚴(yán)格遵守操作規(guī)程；加強(qiáng)日常檢查維護(hù)，確保設(shè)備性能良好；完善防護(hù)罩，增加防護(hù)用品的照明；檢查設(shè)備電路狀態(tài)；注意安全，加設(shè)安全標(biāo)志，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)。

四、結(jié)語

連續(xù)剛性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是采用連續(xù)塔架固定梁，即。它提供連續(xù)梁的平滑運(yùn)動(dòng)，并保持T型結(jié)構(gòu)無鉸鏈。優(yōu)點(diǎn)：一般情況下，雙薄壁柔性墩適用于高墩?qǐng)龅兀屏?qiáng)度和剛度小，能承受溫度下內(nèi)力的影響；也普遍認(rèn)為，當(dāng)塔高超過25m時(shí)，應(yīng)選擇連續(xù)嚴(yán)格的體系，樹樁越高，塔高越高，除在高速公路上修建立交橋，在城市周圍架設(shè)橋梁外，柱子越高，塔高越低，高架橋的薄壁結(jié)構(gòu)大多采用懸臂連續(xù)澆筑，而普通的實(shí)體墻體系在經(jīng)濟(jì)上難以實(shí)現(xiàn)。