預應力混凝土連續(xù)箱梁懸臂施工技術分析

1、    預應力混凝土連續(xù)箱梁懸臂施工技術分析    吳至博摘要： 預應力混凝土連續(xù)箱梁由于具有變形小，結構剛度好，行車平順舒適，伸縮縫少，養(yǎng)護簡易，抗震能力強等優(yōu)點，在橋梁建設中得到了廣泛應用。論文結合增從高速增江大橋為例介紹了預應力混凝土連續(xù)箱梁懸臂施工工藝，并探討了質量控制對策。關 鍵 詞： 連續(xù)箱梁 單薄壁空心墩0號塊施工撓度控制： u448.21+3 ：a ：abstract： prestressed concrete continuous box girder with small deformation, rigidity, driving

2、comfort, expansion joints, maintenance simple, strong shock resistance and other advantages, in the construction of the bridge has been widely applied. based on the growth of high speed of increasing from the river bridge as an example to introduce the prestressed concrete continuous box girder cant

3、ilever construction technology, and probes into the measures for quality control.key words：continuous box girder; thin wall hollow pier;construction of 0 block; deflection control引言近些年，隨著我國交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，橋梁工程設計理論與施工技術也發(fā)展很快。我國橋梁無論是結構類型、建橋材料、理論分析與電算，還是在施工技術與監(jiān)控、施工機械與設計及管理等各方面都積累了豐富的經(jīng)驗。尤其是近年來涌現(xiàn)出了一批跨徑大、形式多樣、構

4、造復雜的梁橋，其中，預應力混凝土連續(xù)箱梁由于具有變形小，結構剛度好，行車平順舒適，伸縮縫少，養(yǎng)護簡易，抗震能力強等優(yōu)點在城市交通建設中應用越來越多，其中懸臂施工法不需大量施工支架和臨時設備，不影響橋下通航、通車，施工不受季節(jié)、河道水位的影響，并能在大跨徑橋上采用，因此得到了廣泛的使用。論文以增江大橋預應力混凝土連續(xù)箱梁懸臂施工為例，重點探討了施工工藝和質量控制。1工程概況增江大橋位于增城市正果鎮(zhèn)及小樓鎮(zhèn)，橫跨增江河流，為增從高速的控制性工程。增江大橋起止樁號為k21+787k22+580，全長799.29m，其中主橋跨徑組合為68 m +2×110 m +75 m +55 m，共41

5、8m。地震動峰值加速度為0.05g，平均最大風速28.6m/s，設計荷載為公路級。主橋全長421.52m，橋面寬度為33.5m，橋墩采用單薄壁空心墩，上部結構為預應力混凝土連續(xù)箱梁，箱梁施工采用懸臂澆筑法。懸臂澆注法是以掛籃為支撐體系，將梁體分段現(xiàn)澆，待每段混凝土強度達到要求并張拉預應力后，再移動掛籃，準備進行下一節(jié)段的澆筑。懸臂澆注的每一節(jié)段不僅要承受自身重量及施工機具人員等荷載，還要承受后期澆注各節(jié)段施加的荷載作用，因此，保持懸臂對稱澆注是保證結構受力平衡和安全穩(wěn)定的基礎。圖1 增江大橋橋型圖2主橋連續(xù)箱梁掛籃懸臂施工工藝及關鍵施工過程2.1主橋掛籃懸臂施工工藝澆筑主墩1#、2#、3#臨時

6、支撐柱安裝0號、1號節(jié)段支架墩頂支座安裝并調平在支架上澆筑0號、1號節(jié)段張拉橫向預應力鋼束和豎向預應力鋼束張拉墩梁臨時固結措施的連接鋼束在1號節(jié)段上安裝掛籃、立模，懸臂澆筑2號節(jié)段達到100%設計強度后張拉本節(jié)段的縱向、橫向和豎向預應力鋼束掛籃前移一個階段，重復上述步驟平衡對稱施工3號11號節(jié)段搭設邊跨現(xiàn)澆段支架（鋼板樁臨時支架），在支架上澆筑現(xiàn)澆段砼拆除懸臂澆筑的用的施工掛籃焊接邊跨合攏段臨時連接構件，澆筑邊空合攏段砼，張拉本節(jié)段的縱向、橫向和豎向預應力鋼束安裝中孔合攏段吊架焊接邊跨合攏段臨時連接構件，澆筑邊空合攏段砼，張拉本節(jié)段的縱向、橫向和豎向預應力鋼束拆除中孔合攏段吊架及臨時連接構件清

7、理箱梁內(nèi)雜物、檢查張拉、壓漿情況，壓漿封閉未用預留孔橋面鋪裝、防撞墻、伸縮縫等附屬設施施工。主橋箱梁掛籃懸澆。采用主跨結構布置形成68+2×110+75+55預應力砼連續(xù)箱梁，一端在5#墩與引橋相連，另一端在0#臺與橋臺相連。梁體位于凸曲線上，頂板按雙向1.5%橫坡設置，橋面全寬33.5米，垂直腹板式變截面單室單箱。連續(xù)梁體設有三向預應力。除現(xiàn)澆段在支架上施工外，0號節(jié)段、1節(jié)段在墩旁托架上現(xiàn)澆施工，正常節(jié)段用掛籃懸注施工。合攏段用吊架施工，整個箱梁施工順序，按設計要求從1#、2#、3#墩起，逐步向兩側推進。整個工程的單幅連續(xù)梁分單“t”掛籃懸臂對稱澆筑進行施工。1#、2#、3#墩為

8、主墩，箱梁懸澆施工做到均衡、對稱。t構施工可分為3個步驟：第一步是在橋墩建成后，在墩兩側安裝墩旁托架；第二步是在托架頂安裝底模及平臺及臨時支座，進行墩頂01號節(jié)段的施工；第三步是在2號塊上對稱安裝懸注掛籃及模板等，逐段澆筑箱梁。2.2墩旁托架箱梁0號和1號節(jié)段采用托架現(xiàn)澆。在箱梁1號、2號和3號墩兩側分別搭支架（臨時支墩），0號和1號節(jié)段托架拼裝必須保證具有足夠的強度和剛度，為防止支架不均勻沉降導致箱梁混凝土開裂，要求預壓托架，觀測變形，待非彈性變形消失后，澆筑0號和1號節(jié)段。在0號、1號段澆筑時，應注意在底板臨時支撐柱柱頂采取連接措施，既便于施工受力，也便于竣工后拆除。0號、1號節(jié)段混凝土達

9、到100%設計強度，且齡期不小于79天后，張拉縱向預應力鋼束，并張拉預埋在臨時支墩柱內(nèi)的臨時錨固鋼束。張拉順序：橫向應以先中后邊并對稱的原則進行，縱向應以先長束后短束的原則進行。2.3懸澆211號節(jié)段懸澆前首先要將懸澆掛籃在0號和1號節(jié)段上拼裝，懸灌掛籃是沿軌道可以縱向滑移的活動懸澆塊的腳手架，在投入使用前，須經(jīng)過壓重試驗，確保具有足夠的強度和剛度，減小掛籃非彈性變形；澆筑2號節(jié)段混凝土，分批張拉節(jié)段懸澆鋼束，錨固在各節(jié)段斷面。每澆完一段，掛籃用倒鏈拉動，向前滑移一次，依次完成311號節(jié)段的施工。懸澆各節(jié)段時，應嚴格做到均衡對稱，掛籃前移時盡可能同步進行。各段箱梁模板可設計能共同，外模按高者制

10、作，內(nèi)模用不同組合件組拼，以適應梁體變截面的要求。圖2主橋掛藍懸澆施工2.4邊垮現(xiàn)澆段施工箱梁邊跨（68m及55m跨）的現(xiàn)澆段，采取滿堂式支架澆筑施工。邊跨合攏段施工必須待強度達到設計強度的100%時，才能張拉箱梁預應力鋼束。施工步驟如下：1）安裝勁性骨架；2）澆筑合攏段砼前，在邊跨懸臂端加平衡重，其平衡重的最大值為邊跨合攏段砼重量的0.9倍。3）邊澆筑砼邊卸載邊跨懸臂端的平衡重，卸載重量為同期澆注砼重量的0.9倍。4）砼達到100%設計強度后，張拉鋼束。張拉順序：橫向應以先中后邊并對稱的原則進行，縱向應以先長束后短束的原則進行。2.5合攏段施工當懸臂澆筑結束及邊跨現(xiàn)澆段完成后，即可同時進行邊

11、跨和中跨合攏。先用臨時連接型鋼將現(xiàn)澆段與邊跨懸臂澆筑段臨時連接或安裝臨時連接構件和中跨澆筑合攏段，再澆筑合攏段混凝土。施工合攏段選擇在當日低溫溫差最小而時間較長的時間進行，一般為午夜至凌晨。合攏之前調整懸臂箱梁兩端高差，對合籠實施臨時鎖定，采取拉、壓、撐方法。一端掛籃前移，將掛籃自重分配到兩懸壁端上，拆除另一端掛籃。在兩懸臂端用水箱加平衡重，其重量為二分之一合攏段自重。灌注完合攏段砼后，加強養(yǎng)護，防止開裂。當砼強度達設計強度后，先張拉縱向預應力束，再張拉豎向預應力束及頂板橫向預應力束。2.6體系轉換體系轉換根據(jù)設計要求進行，當形成3孔連續(xù)梁后，張拉完全部預應力束（筋）并及時進行孔道壓漿，待壓漿

12、強度達到100%即進行體系轉換工作，使連續(xù)梁由臨時支座受力全部轉換為正式支座受力，正式支座以標高控制為準。體系轉換以砂箱控制為主要工具手段。懸臂澆注砼梁的質量應符合公路工程質量檢驗評定標準（jtg f80/1-2004）中表8.7.4.-1的要求。3增江大橋主橋連續(xù)箱梁掛籃懸臂施工質量控制3.1預應力的控制預應力筋張拉是預應力硅結構施工的關鍵工序，人為因素影響大，張拉施工的質量直接關系到構件的質量和安全，對操作人員進行崗前培訓和教育使全體參與人員上從思想上進一步引起高度重視、技能上更加熟練提高。由于預應力對于梁的撓度影響較大，所以必須嚴密控制。關于預應力的控制主要從預應力的施加過程來分析。施工

13、當中預應力是按照設計圖紙?zhí)峁┑闹祦硎┘拥?，施加的方式采用張拉鋼束來實現(xiàn)，而在張拉過程中，影響預應力實際效果的因素主要包括:張拉設備的精度、鋼束彈性模量精度、管道摩阻、錨具的錨固能力等，其中張拉設備可以通過定期校核來保證精度，鋼束的彈性模量很容易通過實驗確定，因此，它們二者造成的預應力施加誤差可以控制在允許范圍內(nèi)，錨具所造成的誤差可以通過廠家提高錨具的性能來控制，只有管道摩阻需與現(xiàn)場施工情況關系比較密切，需通過現(xiàn)場試驗來確定，但即便如此，管道摩阻對于預應力的實際施加效果影響相當小，所以預應力的誤差控制可以在允許范圍內(nèi)。3.2混凝土彈性模量的控制混凝土的彈性模量是決定梁體變形的一個重要參數(shù)，并且在

14、梁體分段施工過程內(nèi)，由于現(xiàn)場種種因素的影響，使得同一配合比下攪拌出的混凝土的強度和彈性模量都會有所變化，因此，為了更準確地給出下一個階段梁體的形態(tài)，給出立模標高，就必須在施工過程中對于混凝土彈性模量進行動態(tài)測試，不斷修正模型參數(shù);再者，為了保證施工安全，也要求施工單位在實施鋼絞線張拉和移動掛籃前，必須掌握混凝土強度和彈性模量參數(shù)，所以，施工單位要充分重視現(xiàn)場關于混凝土參數(shù)的試驗。3.3對拱度的變形滯后現(xiàn)象進行實時監(jiān)控因對預應力在施加過程中梁體變形的發(fā)展及最終梁體線型、變形量及錨下有效應力的大小影響無法確定，只能由現(xiàn)場實地觀測得到經(jīng)驗數(shù)據(jù)后定。為減少預應力筋的松弛、有效保護預應力免除銹蝕，預應力筋張拉后盡快利用灌漿泵將水泥漿壓注到預應力筋孔道中去，時間間隔差控制在24小時以內(nèi)，確保鋼鉸線構件與硅有效粘結，減輕梁端錨具的負荷狀況，避免鋼鉸線滑絲、斷絲;壓漿時保證漿液的質量和性能，并且保證漿液中不含有對鋼鉸線有侵蝕性的氯化物、硫化物及硝酸鹽等，保證壓漿體密實、無空隙。4結語總之，本文結合增江大橋實際施工情況，對預應力箱梁施工中的關鍵步驟進行分析、總結，從具體的施工工藝角度，提出了控制箱梁