跨公路預應力橋梁工程的懸臂澆筑連續梁施工

陳小燕

(中鐵十八局集團市政工程有限公司，天津市 300222)

懸臂澆筑連續梁施工的主要機理是將橋梁分成若干段，從墩頂開始，兩側同步進行拼裝、澆筑直到合龍，目前是我國橋梁工程施工中應用最為廣泛的施工技術[1]。掛籃是懸臂澆筑連續梁施工中最為主要的設備，具有自重輕、構造簡單、拆裝便捷等優勢。與普通橋梁施工技術相比，懸臂澆筑連續梁在施工中對下放通行造成的影響比較小，多在掛籃上完成施工，且無需安裝大規模的起重設備，并可同時進行多個橋墩施工，施工效率非常高，保證了橋梁工程的穩定性和整體性，具有良好的發展前景。

1 工程概述

跳蹬鎮雙線特大橋全長638.69 m，起訖里程DK11+890.00～DK12+528.69，其中DK12+157.25～DK12+326.65段(8#～11#墩)為(44+80+44)m懸臂澆筑連續梁工程。梁體為典型的單箱單室，全長為169.5 m，中跨的中間位置長度為10 m，邊跨端部的長度為9.75 m，二者都是等高梁段，高度都是3.8 m。中跨位置的梁體高度為6.6 m。其中以6號或28號截面頂板頂為原點，X=0～32 m。軌底至梁頂高度為0.7 m。橫隔板中部設有孔洞，以利于檢查人員通過。

2 懸臂澆筑連續梁施工難點

(1)梁端鋼束張拉是本工程施工的重點。為保證張拉效果，避免對混凝土造成損傷，需要等混凝土強度到95%，并且混凝土的彈性模量達到100%，混凝土澆筑完成7 d之后才能開始張拉操作。先進行腹板束后頂板束張拉，選擇對稱張拉的方法。

(2)本工程主梁0#墩混凝土使用量比較多。為降低水化熱對混凝土造成的影響，需要結合工程特性，采取合理的降溫方式，保證混凝土澆筑質量。

(3)掛籃施工需要具有足夠的強度、剛度、穩定性等，才能保證施工的安全性，但本工程結構比較復雜，影響因素眾多，需要做好預壓檢測，同時積極消除托架的非彈性變形，保證主梁預應力施工時可實現自由變形[2]。

(4)合龍段施工是橋梁工程施工建設的重中之重。由于本工程規模比較大，混凝土澆筑量大，為保證合龍段施工質量，需要在當天氣溫最低時間完成合龍操作，并采取有效措施，來保證合龍段施工質量。

3 跨公路預應力橋梁工程的懸臂澆筑連續梁施工

3.1 掛籃安裝就位

在特定的加工場所，制作菱形掛籃，然后運輸到施工現場進行吊裝，按照菱形掛籃施工特性，結合現場實際情況，制定合理的拼裝工藝。在掛籃施工之前，要先清理梁端頂面的全部雜物，然后鋪設相應的中粗砂進行整平處理，達到設計要求之后，放出軌道安裝位置線，為鋼枕鋪設提供良好的條件。鋼枕間距50 cm，在前支點處加密。兩側的鋼枕主材采用Ⅰ20工字鋼[3]。

掛籃安裝的順序為從0號段的中心逐步向兩側來安裝，先用豎向預應力筋進行固定，然后進行軌道中心測量，確認到達設計要求之后，用螺母鎖定。具體而言，要先從軌道的前部穿入到后支座上，當后支座固定好之后，再安放前支座。為保證前支座安裝的穩定性，在安裝之前，需要在軌道頂面位置先布設一個滑板，再進行前支座安裝。本工程掛籃主桁架通過單片吊裝的方法完成吊裝。吊裝完成后，再以高強度螺栓擰緊。在桁架兩側用3～5 t倒鏈和型鋼控制其空間位置，具體跳蹬鎮雙線特大橋(44+80+44)m連續梁支座布置(見圖1)。

圖1 跳蹬鎮雙線特大橋(44+80+44)m連續梁支座布置圖(單位：mm)

3.2 模擬壓重試驗

掛籃在使用之前，要進行模擬壓重試驗，以保證掛籃的強度、承載力等都達到設計要求[4]。

3.2.1 堆載法預壓

0#塊張拉壓漿完成后，利用吊車拼裝掛籃菱形主桁架，安裝上下橫梁、前后錨固體系、底側模板體系，驗收合格后按照b 2塊節段最大施工荷載的1.2倍進行堆載預壓，荷載采用砂袋預壓(每袋重1 t)，通過先底板，再腹板，最后堆載頂板和翼板的順序進行，總荷載量控制在最大連續梁段重量的1.2倍，即197.88 t，預壓按照0%～20%～50%～80%～100%～120%分等級預壓。壓載重量達到每級預壓荷載時，對觀測點進行標高測量作好記錄，并應觀察掛籃變形情況。

3.2.2 靜載試驗荷載分布

如圖2所示，將163.68 t均布于掛籃底平臺上，其余34.2 t均布于翼緣模板上[5]。卸載采用吊車吊卸，分級卸載，復測各控制點標高，以便得出菱形主桁架及底模的彈性和塑性變形，根據設計圖紙提供預拱度值調整模板標高。同時檢驗掛籃主桁架、橫梁、吊帶、前后錨是否滿足設計要求，掛籃整體穩定性是否滿足要求。

圖2 掛籃預壓載荷布置圖

3.3 混凝土澆筑

箱梁懸澆是本工程混凝土澆筑的核心，為保證澆筑質量，本工程選擇了先下后上，先進行懸臂澆筑，再進行墩頂澆筑，相互對稱澆筑，邊澆筑邊振搗,最后灌注頂板?；炷凉嘧⑶靶枰M行模板安裝，為避免吸收混凝土中的水分，木模板在安裝之前，需要在水中浸泡2 h以上。在進行腹板混凝土澆筑中，頂板鋼筋需要用土工布進行覆蓋，避免混凝土污染鋼筋。盡量縮短混凝土澆筑時間，不能超過4 h，在進行混凝土澆筑中，要對模板的溫度進行檢測，控制在10 ℃～30 ℃之間，如果溫度過高要及時灑水降溫。同時，為降低水化熱對混凝土澆筑質量造成的影響，混凝土入模溫度要控制在30 ℃之下，坍落度控制在16～20 cm。同時，混凝土澆筑時底板、腹板及橫隔板按每30 cm一層，在澆筑頂板時，特別注意要從翼板最遠處分別向箱梁中心線靠近。防止發生偏載引起混凝土裂縫[6]。懸臂段梁體各節段混凝土主要參數(見表1)。

表1 懸臂段梁體各節段混凝土主要參數表

3.4 預應力工程

預應力張拉順序嚴格按照施工圖要求順序進行張拉。張拉順序先腹板束，再頂板束，后底板束，從外到內左右對稱進行，同一施工節段的預應力按先張拉縱向再豎向后橫向，并及時壓漿?？v向預應力筋張拉工藝按圖3流程操作。

圖3 縱向預應力筋張拉工藝流程圖

頂板和腹板及底板縱向預應力采用12～15.2 mm鋼絞線，內徑Φ85 mm，外徑Φ92 mm金屬波紋管成孔，M15A-12錨具錨固；張拉千斤頂采用YCW250B，全部采用兩端對稱張拉。張拉完成后采用真空輔助壓漿工藝進行管道壓漿[7]。頂板橫向預應力采用4～15.2 mm鋼絞線，張拉端和固定端沿梁長方向交錯布置。梁體腹板中的豎向預應力筋采用公稱Φ32 mm的預應力混凝土用螺紋鋼筋(PSB830)，內徑Φ45 mm鐵皮管成孔，YCW60B型千斤頂張拉，JLM-32型錨具錨固，在腹板中單排布置[8]。

3.5 壓漿

在合龍段橫隔板附近管道設三通管，鋼束長度如果超過60 m，則需要按照每隔30 m的間距，布設一個三通管，促使管道中的氣體能夠被及時排出，從而最大限度上保證壓漿質量。在每個波紋管的最高點設置排氣管，也可以作為壓漿管。在壓漿操作中，要選擇抗壓能力不小于10 MPa的高壓橡膠管，和輸漿管之間緊密連接，在灌漿之前，用1～15 mm篩網過濾水泥漿液，保證施工質量[9]。

3.6 合龍段施工

3.6.1 邊跨合龍

邊跨合龍長度2.0 m，節段混凝土施工體積要控制在22.47 m3左右，重量大約為59.53 t，在進行邊跨合龍段施工中，不能拆除掛籃外側模板，但其他位置的模板可以拆除。安裝合龍段底板和外側模板，按照對稱分布方法，支撐在懸臂端上。然后將混凝土澆筑面中的雜物清理干凈，再把 T構件和現澆段上的觀測點高程進行測量一遍，確認達到設計要求之后，才能進行邊跨合龍施工。

3.6.2 中跨合龍

中跨合龍段長度2 m，節段混凝土體積為22.46 m3,節段重量為59.56 t。采用T構兩端的掛籃作為吊架現澆施工。合龍段施工時，不要引起該段施工的附加應力[10]。

4 結論

綜上所述，本文結合理論與實踐，分析了跨公路預應力橋梁工程的懸臂澆筑連續梁施工，分析結果表明，跨公路預應力橋梁工程結構比較復雜，影響因素比較多。在進行懸臂澆筑連續梁施工過程中，存在很多重點難點，如果控制效果欠佳，必然會影響總體施工質量。因此，在具體施工中應當結合工程特性，從掛籃施工、模擬壓重試驗、混凝土澆筑、預應力施工、孔道壓漿、合龍等環節全面入手，加強各環節施工質量控制，才能最大限度上保證橋梁工程施工質量，促使我國橋梁工程事業穩健發展。