论文部分内容阅读
【摘 要】 常常采用对称悬臂浇筑法进行大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工。为了保证桥梁建设安全和桥梁施工质量，确保连续梁桥成桥后的结构内力和主梁线形符合设计要求，探析桥梁施工关键问题是不可缺少的。本文进行概括介绍大跨径预应力连续刚构桥的施工方法、特点，对箱梁悬浇施工、0号块的施工、合拢段施工、箱梁预应力张拉等技术进行了分析，以供参考。
【关键词】 连续刚构;悬臂浇筑;0号块的施工;合拢段施工
引言：
预应力混凝土连续刚构是长大跨径、高墩桥梁最普遍采用的结构形式，其构造特点是中间2个以上主墩采用墩梁固结，下部结构一般采用柔性桥墩，以减少主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。由于其施工工艺相对简单、通用技术成熟，结构受力合理、经济适用性强，因此该结构在我国高速公路建设中得到了迅速的推广应用。
一、工程概况
重庆昌湾大桥主梁为跨径33.5+63+33.5的预应力连续刚构桥，梁全长139m，横截面设计为单箱单室，上缘宽度为6.5m，下缘宽度为4.5m，顶板厚度为0.22m，底板厚度为25～50cm，腹板厚度为30～50cm，中间支点梁高3.854m，跨中及边支点梁高1.8m。箱梁在底板、腹板及顶板配置纵向预应力束。预应力钢束为1×7-15.20-1860-GB/T5224-2003低松弛钢绞线。
二、主桥0号块的施工
主桥0号块高3.854m，长4m。采用满堂支架搭设，由于承台处于悬崖上，在承台上预埋工字钢，扩大架子搭设范围。由于0号块钢筋密集，预埋孔道多，倒角多，混凝土浇注以前，确保底板混凝土无木杂、烟头等杂质。混凝土振捣时，避免碰撞预应力管道和预埋件，倒角加强振捣，确保混凝土密实。
三、施工方案
预应力混凝土悬浇连续刚构施工工艺流程为：在墩旁托架上下部结构施工完成后，浇筑0号块，除合龙段及边跨现浇段外其余块件均以挂篮悬臂对称浇筑，并直至最大悬臂，张拉各阶段预应力钢束;然后依次合龙按先边跨后中跨的顺序;最后进行桥面系施工。
采用梁式支架配合牛腿托架形式对连续刚构0号块在墩顶进行现浇施工，采用菱形挂篮悬臂现浇1～14号块，采用墩身托架现浇施工边跨现浇段，采用挂篮现浇施工次中跨、中跨合龙段，施工时混凝土各节段一次浇筑完成。由拌合站集中拌合生产箱梁混凝土，搅拌车运输混凝土至施工点，然后用混凝土输送泵泵送至工作面。采用分层浇筑混凝土，纵向分段斜向分层，在30cm左右控制分层厚度，从悬臂端向中间方向进行0号段浇筑，从悬臂端向墩中心方向分层浇筑主梁节段混凝土，每层30cm，底板→腹板→顶板是每个节段主梁混凝土灌注顺序的原则。合龙段从节段中心向两侧进行。
四、主桥悬浇施工关键技术
（一）挂篮施工准备
板石沟高架桥主桥采用平衡悬臂法施工，挂篮安装施工前，首先在主墩顶部预埋钢支撑，安装挂篮托架，挂篮再拼装固定在施工托架上。
（二）挂篮施工技术要求
①两边三角挂篮的走行轨道必须通过水准仪调整水平;②挂篮就位以后，必须调整好各个吊点的精扎螺纹钢筋受力均匀;③预埋孔严格按照图纸埋设，保证预埋孔的垂直度;④浇注混凝土之前，确保预埋孔位置正确，检查后锚及各个吊挂是否牢固受力，确保挂篮安全施工;⑤浇注混凝土时，应保证两边桁架受力均匀，不产生较大偏载。
（三）混凝土浇筑
分2次浇筑0号梁段混凝土共388m3，第1次浇筑底板和至约183m3，3.5m高的腹板与横隔板;第2次浇筑余下的腹板、顶板及翼缘板。
均采用2台混凝土输送泵每次浇筑分别浇筑速度≥20m3/h，从中间向两端浇筑。采用30mm的高频插入式振捣器在钢筋比较密集位置。隔墙人孔以下混凝土采用局部开口的方法加强捣固，通过加强捣固确保小断面处的混凝土浇筑质量。
（四）预应力管道安装
板石沟高架桥竖向预应力波纹管采用镀锌铁皮制作，安装前要检测波纹管的透水性能、环刚度是否满足规定要求。每根镀锌波纹管底端要开孔接一根PVC管，之间的空隙要裹严防止漏浆。横向预应力波纹管为扁管，主要设置在桥面顶板内，安装过程中要控制好波纹管的顺直度和间距。纵向预应力波纹管是控制重点，尤其是腹板上纵向管道分布密集，应每隔50cm设置一道钢筋网片来定位波纹管，钢筋网片须牢固焊接在腹板钢筋上。由于纵向波纹管管道很长，而每次浇筑混凝土的长度只有3.75m或4.50m，波纹管接长的部位要用胶带做好密封处理。
（五）预应力张拉控制
梁体混凝土强度和弹性模量达到规定要求后，进行预应力穿束和张拉。钢绞线穿束过程中禁止在周围进行焊接作业，锚环安装前要及时清理管道内的混凝土块等杂物，防止张拉钢绞线时影响摩阻力甚至引起断束等问题。由于设计所给张拉数据没有考虑锚口损失、工作锚应力损失、工作夹片的回缩量及千斤顶所占长度的钢绞线伸长量，在实际计算中都要予以考虑，一般情况下锚口损失量为张拉应力的2.0%～3.0%。因此实际张拉应力为设计张拉力的103%。结构竖向预应力钢筋采用二次张拉技术，张拉以应力控制为准。二次张拉的目的是消除锚下螺栓与锚口间的变形、压缩、钢筋回缩等引起的应力损失，保证张拉应力，避免出现腹板开裂等问题。
（六）箱梁混凝土施工
挂篮悬臂浇筑梁体混凝土，两端浇筑混凝土同步进行，混凝土采用输送泵运输，通过悬索桥沿墩身的管道上到桥面。浇筑混凝土前先打通清水，再打砂浆润滑管道，不允许砂浆打入箱梁。为防止堵管，应每隔一段时间测混凝土的坍落度，保证混凝土的坍落度在180mm。混凝土浇筑方式采用一次完成浇筑，浇筑顺序由下而上，先底板，后腹板，最后顶板。混凝土施工中加强锚固区振捣，振捣采用插入式振捣器，当振捣时无明显沉落，不再有大量气泡为适宜。混凝土初凝以后，应立即开始养护，洒水养护时间一般为7d。养护用水和拌合用水相同。
五、边跨和中跨合拢施工
施工各个节块时，一定要严格控制，分析调整，合拢时各个合拢段两端相对标高不大于3cm，轴向中线偏差不大于3cm。
中跨的施工利用两端挂篮的前下横梁，适当降低挂篮前下横梁，在前下横梁上铺设工字钢，在工字钢横铺木梁，木梁上满铺小钢模，构成跨中的底模系统，调整底模标高。浇筑混凝土之前采用与梁体同重的水箱预压，随着混凝土的浇筑，不断用泵出水，控制压重不变。浇筑混凝土选择一天中温度最低，温度变化较小时，应在气温上升之前浇筑完毕。
施工过程中保留合龙用的挂篮外侧模后拆除其余部分，安装但不固定合龙段底板和外侧模板，将其对称支在两侧待合龙段上，然后将现浇段和T构梁面上的杂物清理干净，施工必需的施工机具放置在0号块上。为防止T构因热膨冷缩而对合龙段混凝土造成不利影响，选择气温最低的时间，按设计的位置和数量焊接型钢支撑（包括水平支撑与剪力撑）并张拉顶板部分与底板部分合龙束，从而将待合龙段临时锁定，连成一体。固定合龙段底模板和外侧模板，绑扎底腹板钢筋，安装底腹板波纹管，立内模，绑扎顶板钢筋和波纹管，混凝土浇筑选择在一天中的低温、温变较小时进行，保证混凝土在处于温升、受压的情况下达到终凝，避免受拉开裂。右幅边孔中孔合龙见图1.
图1 右幅边孔中孔合龙
本桥边跨合拢采用满堂支架浇注施工。在搭设支架之前，首先处理地基，防止塌陷，待支架搭设完毕，用与梁体同重的沙袋预压，消除非弹性形变，安装支座，绑扎钢筋，浇注混凝土，养护，待强度达到85%以上时，穿底板和顶板的钢绞线，张拉，压浆，封锚。
六、结束语
总而言之，在施工过程中，施工单位在遵守施工规范的前提下，严格按照施工方案，精心组织施工，使该桥于2012年11月底顺利合龙，此桥的顺利合龙说明此施工方案科学、合理，为以后同类型桥梁的施工提供了很好的依据。
参考文献：
[1]彭霁云.斜拉式预应力混凝土桁架悬臂梁桥简介[J].中南公路工程，2012（1）.
[2] JTJ041—2000，公路桥涵施工技术规范[S].
[3]金文成.三峡库区秭归县卡子湾大桥设计与施工[J].世界桥梁，2006（4）.
【关键词】 连续刚构;悬臂浇筑;0号块的施工;合拢段施工
引言：
预应力混凝土连续刚构是长大跨径、高墩桥梁最普遍采用的结构形式，其构造特点是中间2个以上主墩采用墩梁固结，下部结构一般采用柔性桥墩，以减少主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。由于其施工工艺相对简单、通用技术成熟，结构受力合理、经济适用性强，因此该结构在我国高速公路建设中得到了迅速的推广应用。
一、工程概况
重庆昌湾大桥主梁为跨径33.5+63+33.5的预应力连续刚构桥，梁全长139m，横截面设计为单箱单室，上缘宽度为6.5m，下缘宽度为4.5m，顶板厚度为0.22m，底板厚度为25～50cm，腹板厚度为30～50cm，中间支点梁高3.854m，跨中及边支点梁高1.8m。箱梁在底板、腹板及顶板配置纵向预应力束。预应力钢束为1×7-15.20-1860-GB/T5224-2003低松弛钢绞线。
二、主桥0号块的施工
主桥0号块高3.854m，长4m。采用满堂支架搭设，由于承台处于悬崖上，在承台上预埋工字钢，扩大架子搭设范围。由于0号块钢筋密集，预埋孔道多，倒角多，混凝土浇注以前，确保底板混凝土无木杂、烟头等杂质。混凝土振捣时，避免碰撞预应力管道和预埋件，倒角加强振捣，确保混凝土密实。
三、施工方案
预应力混凝土悬浇连续刚构施工工艺流程为：在墩旁托架上下部结构施工完成后，浇筑0号块，除合龙段及边跨现浇段外其余块件均以挂篮悬臂对称浇筑，并直至最大悬臂，张拉各阶段预应力钢束;然后依次合龙按先边跨后中跨的顺序;最后进行桥面系施工。
采用梁式支架配合牛腿托架形式对连续刚构0号块在墩顶进行现浇施工，采用菱形挂篮悬臂现浇1～14号块，采用墩身托架现浇施工边跨现浇段，采用挂篮现浇施工次中跨、中跨合龙段，施工时混凝土各节段一次浇筑完成。由拌合站集中拌合生产箱梁混凝土，搅拌车运输混凝土至施工点，然后用混凝土输送泵泵送至工作面。采用分层浇筑混凝土，纵向分段斜向分层，在30cm左右控制分层厚度，从悬臂端向中间方向进行0号段浇筑，从悬臂端向墩中心方向分层浇筑主梁节段混凝土，每层30cm，底板→腹板→顶板是每个节段主梁混凝土灌注顺序的原则。合龙段从节段中心向两侧进行。
四、主桥悬浇施工关键技术
（一）挂篮施工准备
板石沟高架桥主桥采用平衡悬臂法施工，挂篮安装施工前，首先在主墩顶部预埋钢支撑，安装挂篮托架，挂篮再拼装固定在施工托架上。
（二）挂篮施工技术要求
①两边三角挂篮的走行轨道必须通过水准仪调整水平;②挂篮就位以后，必须调整好各个吊点的精扎螺纹钢筋受力均匀;③预埋孔严格按照图纸埋设，保证预埋孔的垂直度;④浇注混凝土之前，确保预埋孔位置正确，检查后锚及各个吊挂是否牢固受力，确保挂篮安全施工;⑤浇注混凝土时，应保证两边桁架受力均匀，不产生较大偏载。
（三）混凝土浇筑
分2次浇筑0号梁段混凝土共388m3，第1次浇筑底板和至约183m3，3.5m高的腹板与横隔板;第2次浇筑余下的腹板、顶板及翼缘板。
均采用2台混凝土输送泵每次浇筑分别浇筑速度≥20m3/h，从中间向两端浇筑。采用30mm的高频插入式振捣器在钢筋比较密集位置。隔墙人孔以下混凝土采用局部开口的方法加强捣固，通过加强捣固确保小断面处的混凝土浇筑质量。
（四）预应力管道安装
板石沟高架桥竖向预应力波纹管采用镀锌铁皮制作，安装前要检测波纹管的透水性能、环刚度是否满足规定要求。每根镀锌波纹管底端要开孔接一根PVC管，之间的空隙要裹严防止漏浆。横向预应力波纹管为扁管，主要设置在桥面顶板内，安装过程中要控制好波纹管的顺直度和间距。纵向预应力波纹管是控制重点，尤其是腹板上纵向管道分布密集，应每隔50cm设置一道钢筋网片来定位波纹管，钢筋网片须牢固焊接在腹板钢筋上。由于纵向波纹管管道很长，而每次浇筑混凝土的长度只有3.75m或4.50m，波纹管接长的部位要用胶带做好密封处理。
（五）预应力张拉控制
梁体混凝土强度和弹性模量达到规定要求后，进行预应力穿束和张拉。钢绞线穿束过程中禁止在周围进行焊接作业，锚环安装前要及时清理管道内的混凝土块等杂物，防止张拉钢绞线时影响摩阻力甚至引起断束等问题。由于设计所给张拉数据没有考虑锚口损失、工作锚应力损失、工作夹片的回缩量及千斤顶所占长度的钢绞线伸长量，在实际计算中都要予以考虑，一般情况下锚口损失量为张拉应力的2.0%～3.0%。因此实际张拉应力为设计张拉力的103%。结构竖向预应力钢筋采用二次张拉技术，张拉以应力控制为准。二次张拉的目的是消除锚下螺栓与锚口间的变形、压缩、钢筋回缩等引起的应力损失，保证张拉应力，避免出现腹板开裂等问题。
（六）箱梁混凝土施工
挂篮悬臂浇筑梁体混凝土，两端浇筑混凝土同步进行，混凝土采用输送泵运输，通过悬索桥沿墩身的管道上到桥面。浇筑混凝土前先打通清水，再打砂浆润滑管道，不允许砂浆打入箱梁。为防止堵管，应每隔一段时间测混凝土的坍落度，保证混凝土的坍落度在180mm。混凝土浇筑方式采用一次完成浇筑，浇筑顺序由下而上，先底板，后腹板，最后顶板。混凝土施工中加强锚固区振捣，振捣采用插入式振捣器，当振捣时无明显沉落，不再有大量气泡为适宜。混凝土初凝以后，应立即开始养护，洒水养护时间一般为7d。养护用水和拌合用水相同。
五、边跨和中跨合拢施工
施工各个节块时，一定要严格控制，分析调整，合拢时各个合拢段两端相对标高不大于3cm，轴向中线偏差不大于3cm。
中跨的施工利用两端挂篮的前下横梁，适当降低挂篮前下横梁，在前下横梁上铺设工字钢，在工字钢横铺木梁，木梁上满铺小钢模，构成跨中的底模系统，调整底模标高。浇筑混凝土之前采用与梁体同重的水箱预压，随着混凝土的浇筑，不断用泵出水，控制压重不变。浇筑混凝土选择一天中温度最低，温度变化较小时，应在气温上升之前浇筑完毕。
施工过程中保留合龙用的挂篮外侧模后拆除其余部分，安装但不固定合龙段底板和外侧模板，将其对称支在两侧待合龙段上，然后将现浇段和T构梁面上的杂物清理干净，施工必需的施工机具放置在0号块上。为防止T构因热膨冷缩而对合龙段混凝土造成不利影响，选择气温最低的时间，按设计的位置和数量焊接型钢支撑（包括水平支撑与剪力撑）并张拉顶板部分与底板部分合龙束，从而将待合龙段临时锁定，连成一体。固定合龙段底模板和外侧模板，绑扎底腹板钢筋，安装底腹板波纹管，立内模，绑扎顶板钢筋和波纹管，混凝土浇筑选择在一天中的低温、温变较小时进行，保证混凝土在处于温升、受压的情况下达到终凝，避免受拉开裂。右幅边孔中孔合龙见图1.
图1 右幅边孔中孔合龙
本桥边跨合拢采用满堂支架浇注施工。在搭设支架之前，首先处理地基，防止塌陷，待支架搭设完毕，用与梁体同重的沙袋预压，消除非弹性形变，安装支座，绑扎钢筋，浇注混凝土，养护，待强度达到85%以上时，穿底板和顶板的钢绞线，张拉，压浆，封锚。
六、结束语
总而言之，在施工过程中，施工单位在遵守施工规范的前提下，严格按照施工方案，精心组织施工，使该桥于2012年11月底顺利合龙，此桥的顺利合龙说明此施工方案科学、合理，为以后同类型桥梁的施工提供了很好的依据。
参考文献：
[1]彭霁云.斜拉式预应力混凝土桁架悬臂梁桥简介[J].中南公路工程，2012（1）.
[2] JTJ041—2000，公路桥涵施工技术规范[S].
[3]金文成.三峡库区秭归县卡子湾大桥设计与施工[J].世界桥梁，2006（4）.