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预应力连续箱梁桥的悬浇施工及质量控制措施

杨伟名
  
建筑创作
2022年3期
中国铁建港航局集团有限公司 广东珠海 519070

【摘  要】为了保持桥梁箱梁施工的连续性,提高整个桥梁结构的整体性,需在桥梁施工中应用悬浇施工及质量控制措施,以在保证施工质量的基础上,全面提高桥梁建设的效益。因此,本文以工程实例为依托,进行悬浇施工及质量控制措施的论述,明确了悬浇施工的流程,以及施工各个环节施工技术应用与质量控制的要点,以为预应力连续箱梁桥施工提供经验与借鉴。

【关键词】预应力连续箱梁桥;悬浇施工;悬浇质量控制

预应力连续箱梁桥采用悬浇施工方案,将桥梁箱梁划分成若干个施工节段,使用混凝土借助支架、挂篮、悬臂等进行连续的浇筑作业,并在混凝土养护结束后,进行张拉预应力施工,以完成预应力连续箱梁桥整体结构的施工。悬浇施工一直以来是桥梁施工中的难点与重点,需要通过对其施工与质量控制的研究分析,总结施工经验,积累施工质量控制方法,以促进悬浇施工工艺的不断改进与完善。

1.工程实例

以某地桥梁工程为例,桥梁全长1543.98m,桥面总宽度21.5m,双向四车道,涵洞10道,主跨径(82m+2×140m+82m),上部结构采用预应力混凝土变截面现浇连续箱梁,其余各联上部结构采用预应力砼(后张)T梁,其中箱梁顶宽21.5m,底宽14.5m,合拢段、2#~19#块均采用挂篮悬臂现浇施工。该工程跨越河流,洪水涨落差超过10m,对于水中基础施工是一种严峻的挑战,主要的施工难点是(82m+2×140m+82m)连续梁挂篮悬臂浇筑施工,本文基于该施工项目进行悬浇施工与质量控制措施的分析。

2.悬浇施工工艺及质量控制对策

2.1施工流程

墩身施工时埋设临时固结钢筋→架立0#、1#块模板→浇注0#、1#块混凝土→张拉预应力→拼装挂篮→逐块浇注中间梁段→张拉预应力筋→安装中跨吊篮→中跨合拢段浇注→张拉预应力筋→封锚。

2.2 0#块与1#块对称施工

2.2.1浇筑

0#块和1#块进行对称浇筑施工,浇筑顺序从墩顶底板开始,依次进行悬臂段底板、腹板、隔梁、底板、顶板、翼板等的浇筑。其中在悬臂段底板浇筑中,注意浇筑顺序为从中间向两侧浇筑,浇筑需饱满,并要注意支架结构稳定性的控制,防止支架变形引起混凝土裂缝,以及要保证混凝土浇筑后的密实度。浇筑选用的是C55混凝土,在浇筑过程中,混凝土泵送高度不可超过2m,也就是将浇筑高度控制在2m以下,同时注意浇筑的均匀性,按照每层厚度40cm左右,进行分层浇筑。

2.2.2振捣

混凝土振捣环节采用的是插入式振捣器,插点均匀布置,每点振捣时间在20s~30s之间,插入深度至下层8cm左右,振捣至混凝土表面无气泡产生即可,使上下两层混凝土混合均匀,充分凝结在一起。此外,在振捣过程中,注意腹板与底板交汇处的充分振捣,尽量不要碰触到其中的纵向预应力波纹管及其锚头,也不可在其附近长时间振动。整体振捣遵循充分、周密、均匀,不漏振、不过振、不碰撞预埋件的原则。

2.2.3养护、凿毛、修饰

在完成浇筑后,除了要洒水保湿养护,还需喷涂养护剂进一步的增强养护的效果,养护时间为7d。在混凝土完成养护后,经检测强度超过10MPa后,开始进行凿毛作业,当漏出骨料1/3时即可停止作业。在前移挂篮过程中,对0#块和1#块混凝土表面存在的瑕疵、预留的孔洞等进行修饰,保证混凝土表面的美观度。

2.2.4张拉预应力

0#块与1#块箱梁的预应力施工是在混凝土养护7d后,并且混凝土的强度要在大于设计强度95%的情况下,按照纵向、竖向、横向的顺序进行预应力张拉。正式张拉之前,进行千斤顶、油表的标定,使用回归方程式计算出张拉油表值,以及确定张拉的控制应力。在正式张拉过程中,油泵缓慢、平稳送油,慢慢的增加张拉的力度,如果听到异响立即停止张拉,检查排除问题后再继续张拉,整个张拉过程需进行详细的记录。

2.3连续箱梁节段悬浇施工

完成0#块和1#块浇筑与张拉作业后,开始进行连续箱梁节段悬浇施工,采用的是挂篮悬浇施工工艺。首先在0#块和1#块上完成挂篮拼装,安装完成之后进行挂篮试压,采用分级施载方案,进行挂篮的下沉与变形量的观察,确定挂篮有无安装质量问题与安全隐患,以保证挂篮悬浇施工的安全性。

2.3.1挂篮前移

每完成一个箱梁节段悬浇作业,挂篮都需要前移至下一个箱梁段,需将其两端前移偏差控制在0.2m以内。①松解各个吊点,拆卸混凝土表面的模板,将内膜板与外模板降至各自的滑梁上,然后松解底模吊带,使底模脱离梁底;②挂篮前移至下个箱梁段后,锚固好挂篮轨道,将主桁架后锚点与底模后锚解除;③拆除侧模、内模滑梁的内吊杆,完成后滑梁架、内模滑梁的固定;④挂篮前移之前,需对挂篮进行整体的安全检查,像是滑轨、支座锚固、桥轴线等,避免挂篮前移形成不安全因素;⑤挂篮前移结束后,使用千斤顶进行锚固。依次安装底模、侧模、内模,接着进行后滑梁架的调节,以及进行模板位置与标高的调整,为后续的混凝土浇筑、张拉预应力做好准备;⑥连续箱梁各节段采用如上的挂篮前移方法。

2.3.2悬浇作业

连续箱梁节段悬浇施工需一次浇筑成型,采用的浇筑与预应力张拉施工工艺,与前面0#块、1#块大致相同,不同之处是连续箱梁节段使用的是挂篮浇筑。在具体的浇筑过程中,要特别注意该浇筑箱梁节段与前面箱梁节段根部混凝土连接,浇筑顺序为从前至后。为了保证箱梁的平衡,箱梁两侧交叉浇筑,对称协同作业,防止两侧重量偏差导致箱梁不稳现象。在悬浇过程中,安排专人负责监测箱梁的标高,分别在顶板、底板位置设置几个观测点,及时掌握箱梁标高发生的变化,以便于进行连续箱梁节段线性的控制。

2.4合拢段施工

主桥合拢段是整个悬浇施工的最后环节,面临着较为复杂的施工状况,温度、临时荷载等都会对合拢施工质量产生不良的影响。因此,为了避免白天阳光直射,提高箱梁内部混凝土的温度,一般选择在傍晚或是夜间施工。一是悬浇扰度控制,合拢两侧的悬臂高度差控制在2cm以内,轴向偏移小于1cm;二是正式施工之前,对天气温度与天气变化进行评估,保证在天气温差不大时施工;三是采用压水箱浇筑方案,尽可能减少合拢过程中的临时荷载;四是合拢段使用的混凝土提高一个等级,加快混凝土凝结速度,为张拉做好准备,当达到设计强度90%时,依次进行张拉、封锚、吊模拆除等作业。

结语:预应力连续箱梁桥的悬浇施工涉及到混凝土浇筑、振捣、养护,以及张拉预应力施工、挂篮安装、挂篮前移、悬浇作业、合拢段施工等众多施工技术与施工内容,施工较为复杂、技术难度高,并且施工过程易受到施工现场条件、温度、荷载等因素的影响与限制。所以,在悬浇施工过程中,需要加大施工质量细节的控制,以保障预应力连续箱梁桥悬浇施工的顺利安全推进。

参考文献

[1]凌金波.悬臂浇筑预应力连续箱梁桥合龙段施工技术[J].低碳世界,2020,10(4):2.

[2]杨大伟,袁超,唐霄,等.自平衡复位大跨径悬浇连续箱梁施工方案研讨[J].湖南交通科技,2020,46(2):4.

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