淺談預應力連續剛構橋合龍段施工控制

譚炳江

淺談預應力連續剛構橋合龍段施工控制

譚炳江

結合具體工程實例,對預應力連續剛構橋合龍段施工控制進行了介紹,分別闡述了合龍段臨時鎖定、澆筑溫度、標高調整、張拉壓漿等方面的注意事項,并對邊、中跨合龍段施工工序作了說明,以期指導實踐。

連續剛構橋,合龍段,注意事項,施工工序

預應力連續剛構橋的合龍段施工是整個施工過程的最后階段,也是難度最大,最關鍵的階段,因此合龍段的施工需要認真組織施工計劃,提前做好施工準備工作?，F結合國家網包(頭)—茂(名)線高速公路陜西境安康—陜川界(毛壩)段上的一座特大型橋梁紫陽漢江特大橋對合龍段施工控制做以下分析。

紫陽漢江特大橋是安康—陜川界高速公路的重點控制性工程,

主橋中心樁號 K248+535,橋梁全長 2 106m,跨徑布置[4×30+7×(5×30)+4×30+(60+100+60)+2×30+(95+2×170+95)]m。主橋為深水基礎、雙薄壁高墩、大跨度連續剛構橋,引橋跨襄渝鐵路采用變截面預應力混凝土連續箱梁,其余采用預制梁板架設。

1 合龍段施工注意事項

1)合龍段采用勁性骨架進行臨時約束鎖定,臨時鎖定按支撐方式可以分為如下 3種。

a.內外剛性支撐法。這種鎖定措施是在箱梁頂板、底板表面預埋鋼板,用剛度較大的型鋼焊接或栓接在鋼板上,并在梁頂、底板中沿縱向設置內剛性支撐,這樣通過內外剛性支撐共同鎖定合龍段。

b.僅設內(外)剛性支撐法。使用懸臂長度不長,合龍時溫度較低,溫差較小,僅用內(或外)剛性支撐就可以克服溫度變化產生的拉壓力的情況。

c.外(內)剛性支撐和張拉臨時預應力鋼束共同鎖定法。用剛性支撐抵抗合龍段混凝土升溫時產生的壓力,用預應力鋼束抵抗降溫時產生的拉力。

根據紫陽漢江特大橋的設計要求和當地氣候的特點,合龍段決定使用內外剛性支撐法。

2)合龍段勁性骨架鎖定溫度和澆筑溫度確定。

連續多天對紫陽當地氣溫和混凝土澆筑后的溫度變化進行跟蹤測量,將測量結果進行分析整理,繪制成溫度曲線,確定設計鎖定溫度為 15℃,實際合龍溫度將按照合龍前實測溫度報施工監控和設計部門后最終確定,勁性骨架鎖定時間及澆筑混凝土安排在溫度變化相對穩定的時段進行。

在實際施工中,合龍溫度應盡量滿足設計要求,實際合龍溫度不能達到設計要求時,應通過內力調整使主梁達到設計合龍溫度,當合龍溫度高于設計合龍溫度,由于恢復到設計合龍溫度是一個降溫過程,對主梁懸臂根部是負彎矩作用,對結構受力不利,應適當采取頂開措施來調整結構受力。當合龍溫度低于設計溫度,由于恢復設計合龍溫度是一個升溫過程,對主梁懸臂根部是正彎矩,對結構受力有利,一般不作調整。

3)合龍前標高調整應注意以下問題。

由于主梁懸臂施工中標高控制存在不可避免的施工誤差和預測誤差,因此,主梁合龍時兩合龍端存在標高偏差(扣除縱坡影響),當高差小于 1 cm時,不做調整,當高差大于 1 cm時,必須通過臨時配重予以調整。臨時配重應在待合龍的“T”結構兩端對稱設置。臨時配重必須通過理論分析計算,充分考慮合龍后及運營階段的結構內力(應力)的影響,與主梁標高偏差兼顧,不合理的配重設置導致結構內力(應力)不合理,可能導致箱梁薄弱處在運營階段混凝土開裂。因此,必須嚴格控制橋面不合理配重及合龍前拆除橋面的臨時荷載。

4)為保證混凝土澆筑的安全并使懸臂撓度始終保持穩定,在合龍前,應在各懸臂端附加與合龍段混凝土重量相同的平衡重,并隨著混凝土的澆筑分級卸除平衡重。結合當地實際情況,配重采用水箱平衡法,按照設計圖紙計算所需重量,制作所需水箱的尺寸,澆筑混凝土前注入所需重量的水,澆筑過程中要嚴格控制混凝土的澆筑量和澆筑速度,并在澆筑混凝土的過程中分級抽掉水箱中的水,以平衡懸臂端的重量,使兩懸臂在澆筑混凝土及混凝土初期硬化過程中始終保持穩定,同時懸臂撓度也得到控制。

5)鎖定過程：完成合龍段立模標高,綁扎鋼筋及預應力管道,按要求設置平衡重,由于合龍段施工時已是 7月份,即使將施工時間安排在晚間 24：00以后,溫度仍然達不到設計的 15℃,在監控單位和設計單位共同研究決定后,決定對合龍段采用頂推的方法克服因溫度高于設計溫度而造成的變形量,頂推采用千斤頂對稱頂推的方法,按照設計單位所計算的設計量緩慢對塊段進行頂推,在滿足要求后焊死剛性桿及錨固桿之間的連接板,并同時用薄鋼板填實頂緊剛性桿與錨固桿之間的空隙。

6)在安裝好勁性支撐后,立即張拉合龍段臨時預應力束,張拉噸位應根據實際張拉噸位及溫度計算,當合龍時氣溫驟然變化時,臨時張拉噸位要根據溫度應力影響確定。

7)混凝土施工。在灌合龍段混凝土前幾天不斷濕潤合龍段兩端交界面的混凝土。交界面的鑿毛要符合規范要求,嚴格控制。

混凝土的施工順序按先底板后腹板再頂板的順序進行。底板混凝土從頂板上預留孔進入?；炷恋臐仓r間應選在一天中氣溫最低的時間進行,澆筑完畢后氣溫開始回升,避免白天澆筑產生的收縮裂縫,混凝土的入模坍落度控制在180mm～200mm,混凝土的澆筑工作必須在初凝前完成,混凝土的初凝時間控制在3h左右。澆筑合龍段混凝土時,可將合龍段混凝土強度等級提高一級,采用早強、高強、收縮少或微膨脹的水泥拌制的混凝土,以便及早達到設計要求的強度,及時張拉預應力鋼束,防止合龍段混凝土出現裂縫。

8)合龍段混凝土澆筑完成后,為防止溫度變化影響產生裂縫,必須加強養生,使混凝土在早期結硬過程中處于升溫受壓狀態。對合龍段混凝土進行覆蓋養護,合龍段左右各 2 m～3m范圍內也應一起灑水養護,箱內箱外均應不間斷灑水,養護時間不少于 7 d。特別注意的是,合龍段混凝土澆筑后,需對該跨頂板采取隔熱措施,以免箱梁頂板與底板溫差變化大。合龍段混凝土收漿后,再予以覆蓋和灑水養生,如果混凝土面有模板覆蓋時,在養護期間應使模板保持濕潤。

9)張拉壓漿。待合龍段混凝土強度達到 90%設計強度和彈性模量達到設計的 90%時,對稱張拉合龍段的底板預應力束,先長束后短束,并安排專人觀測頂板、底板齒塊,看是否有裂縫等異常產生,如果有異常產生要立即上報?？v向預應力束張拉完畢后,再依次張拉合龍段及直線段豎向、橫向預應力束,最后補拉先期的頂板、底板臨時預應力束到位。張拉工作完成結束且不超過24 h后進行壓漿工作,壓漿采用真空壓漿工藝。漿體采用設計要求的水灰比,并摻入適量的膨脹劑,漿體攪拌的同時進行管道的抽真空作業,當抽真空達到 -0.06MPa～0.1MPa時進行壓漿,壓漿滿后立即關閉管道閥門,同時壓力機在 0.5 MPa～0.7 MPa時持續時間不少于 2min。

2 邊、中跨合龍段施工工序

最后一個懸撓梁段預應力鋼束張拉→拆除掛籃及橋上臨時荷載→砌筑配重水池并注滿水→設計合龍溫度時焊接勁性骨架→綁扎底板、腹板鋼筋、底板波紋管→綁扎頂板鋼筋、橫向波紋管→澆筑中跨合龍段混凝土→養生→中跨底板穿束、張拉。

3 結語

合龍段的施工雖然是整個施工過程中工序及操作最為復雜的部位,但是只要施工單位認真組織,認真研究分析施工中的可預見因素,針對不同的影響因素抓好施工中的每一個環節,同時還要加強現場管理,精心組織,選擇合適的溫度進行施工,結合以往的施工經驗,就能保證合龍段施工的順利完成。

[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規范[S].

[2]JTG F80/1-2004,公路工程質量檢驗評定標準[S].

[3]JTJ 076-95,公路工程施工安全技術規程[S].

[4]李百林.淺談連續剛構合龍段施工技術[J].山西建筑,2010,36(5)：234-235.

On construction control in joint sections of p restressed continuous rigid bridge

TAN Bing-jiang

By combining with the factual engineering examp les,the paper introduces the construction control at the joint sections of the p restressed continuous rigid bridges,illustrates the precautions from the temporary lock of joint sections,the grouting temperature,the adjustment of elevation height,and the tension grouting,and indicates the construction procedures for opposed edges and middle-span joint sections,so as to direct the practice.

continuous rigid bridge,joint bridge,precautions,construction p rocedure

U 445.4

B

1009-6825(2011)03-0178-02

2010-10-14

譚炳江(1982-),男,助理工程師,山東臨沂交通工程監理咨詢中心,山東 臨沂 276000