饒志喜

（ 中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司，天津 300459）

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)具有剛度好，變形量較小，通車平穩(wěn)性高，行車比較平順和舒適，抗震能力強(qiáng)等優(yōu)勢。 隨著施工技術(shù)和施工設(shè)備的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)愈發(fā)先進(jìn)，逐步成為公路和鐵路橋梁施工的主要應(yīng)用技術(shù)。為最大限度上提升施工質(zhì)量，保證橋梁的承載力和整體強(qiáng)度，降低施工難度，提升施工效率，在多數(shù)橋梁施工中均采用了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)橋梁分段施工，降低施工的難度，保證橋梁成形質(zhì)量，滿足鐵路橋梁對強(qiáng)度、承載力的需求。 基于此，開展基于單箱單室變高度箱形梁的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

本橋?yàn)橄逵寰€安康至重慶增建第二線，工程橫跨紫陽漢江， 為本標(biāo)段重點(diǎn)工程。 設(shè)計(jì)范圍為ZDK369 +793.4 ～ZDK370 +235.35， 中 心 里 程 是ZDK370 +003；橋跨布置3 ×24 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁+48 m+2 ×80 m+48 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁+3 ×32 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁。 連續(xù)梁體系采用單箱單室變高度箱形，箱梁頂板寬7 m，箱寬4 m，梁高3.3 ～6.0 m，梁高變化段按二次拋物線變化，共9 墩、2 臺、82 根 鉆 孔 樁。 全 部 采 用 樁 基 礎(chǔ)， 其 中0#臺、1#墩采用人工挖孔樁，其它墩臺采用沖孔樁，0#、1#、9#、10#墩臺樁基礎(chǔ)樁徑為1.25 m，4#—6#主墩樁基礎(chǔ)樁徑為2.0 m，2#、3#、7#、8#墩樁基礎(chǔ)樁徑為1.5 m。

2 工程特點(diǎn)

2.1 對綠色施工的要求比較高

案例工程地處當(dāng)?shù)仫嬘盟患壉Ｗo(hù)區(qū)，為避免污染水源，嚴(yán)禁向河流中排放污染物，也不能新建污水排放口。 在具體施工建設(shè)中，用水必須經(jīng)過嚴(yán)格處理， 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放， 避免污染水源[1]。

2.2 河水流速和深度比較大

在本工程施工中，最大水深為45 m，最大流速為5 m/s，水深和流速大是本工程預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工的最大難點(diǎn)。

2.3 保證河道通航

本工程為紫陽線漢江重要的航道，河面上船只比較多，因此，在施工中必須保持河道航道在施工期間的通暢性。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 0#塊梁段施工托架施工

在墩柱施工中，墩壁上預(yù)埋連接的預(yù)埋件，預(yù)埋通過栓接的方法與異型結(jié)點(diǎn)板聯(lián)結(jié)。 而異型結(jié)點(diǎn)板則通過和萬能桿件結(jié)點(diǎn)板聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)托架和橋墩的相互聯(lián)結(jié)[2]。 本工程托架采用了萬能桿進(jìn)行拼裝，萬能桿立面為雙肢，平聯(lián)則為單肢，并在托架上用型鋼作為分配梁，本工程托架布置施工示意圖（見圖1）。

圖1 0#段施工托架示意圖

3.2 臨時支座施工要點(diǎn)

為了承受懸臂施工中連續(xù)梁重量和產(chǎn)生的不平衡彎矩，在0#梁段立模前分別在墩頂設(shè)置臨時支座，并且臨時支座的布置和技術(shù)要求，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施，本工程臨時支座的形式（見圖2）。

在進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換中，為便于拆除臨時支座，支座的混凝土采用了分層澆筑法，在每層中間鋪設(shè)一層硫磺砂漿，鋪設(shè)厚度控制在5 cm左右，并埋設(shè)電阻絲。 這樣可以方便拆除臨時支座， 降低勞動強(qiáng)度[3]。

3.3 懸臂梁段灌注施工方法和要點(diǎn)

懸臂梁段灌注施工是指正常懸灌梁段和中跨合龍后的邊跨懸灌直線梁段施工。 圖3 所示為本工程掛籃結(jié)構(gòu)。

圖2 臨時支座施工示意圖

圖3 輕型掛籃示意圖

3.3.1 承重系統(tǒng)施工要點(diǎn)

承重系統(tǒng)是懸臂梁段灌注的主要結(jié)構(gòu)，本工程懸臂梁段灌注規(guī)模比較大，對承重系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求比較高，由主梁、橫梁、平面聯(lián)結(jié)系、前后吊桿等結(jié)構(gòu)共同組成。 為保證施工質(zhì)量，避免在后期澆筑中發(fā)生傾覆問題，在承重系統(tǒng)的末端設(shè)置了高強(qiáng)度限位器，將限位器和豎向預(yù)應(yīng)力相互連接，形成一個整體，保證承重系統(tǒng)可以斜吊水平。 采用56 工字鋼作分配梁，在承受施工荷載時，為保證0#段的整體穩(wěn)定性，在橫橋向上布置穿墻對拉預(yù)應(yīng)力扎絲錨，保證掛籃結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，滿足工程要求。

3.3.2 模板系統(tǒng)施工

在模板施工中，側(cè)模和底模采用了鋼模板，端模則采用了木質(zhì)模板。 嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)的尺寸要求，控制頂面分配梁的標(biāo)高。 為提升施工效率，本工程選擇在固定平臺上完成模板拼裝工作，再通過浮吊吊運(yùn)到指定位置進(jìn)行安裝，安裝之前要進(jìn)行測定測量，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后再行動。 在模板標(biāo)高調(diào)整中，可采用活動支承來調(diào)整外側(cè)模板，在模板橫向調(diào)整中，則采用了調(diào)絲杠來完成[4]。

3.3.3 單箱單室變高度箱形線形控制

本工程為典型的單箱單室變高度箱形0#段較短，在1#段澆注時，采用輕型掛籃空間不足，利用短主梁將兩掛籃連為一體，縮短掛籃占用長度，做好掛籃與0#段錨固，保證施工過程安全、平衡。 1#段施工完后即可拆開相連的兩個掛籃背向滑行對稱懸灌施工，同時嚴(yán)密控制橋梁線形變化。 在施工中除嚴(yán)格控制混凝土拌制質(zhì)量和預(yù)應(yīng)力施工工藝，盡量減少混凝土彈性模量、收縮、徐變、預(yù)應(yīng)力值與設(shè)計(jì)值之間的偏差外，擬采用大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋施工動態(tài)跟蹤控制程序 “ TRBT” 軟件進(jìn)行線形控制計(jì)算，在箱梁灌注過程中，將影響箱梁撓度的各因素及變化信息及時反饋，根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算各梁段的撓度調(diào)整值，確保施工線形滿足設(shè)計(jì)要求。

3.3.4 行走系統(tǒng)施工

為滿足施工要求，本工程掛籃結(jié)構(gòu)由兩片主桁組成，掛籃的自重為30 t，滿足本工程最大梁端控制重量的要求，也滿足梁高3.0 ～6.6 m的要求，掛籃在行走中抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)在2.0 以上。 施工中掛籃主構(gòu)架和外模板一起走行到位，并調(diào)整好定位，綁扎腹板鋼筋和底板后，內(nèi)模架、內(nèi)模板再走行到位。 當(dāng)標(biāo)高調(diào)整到設(shè)計(jì)要求之后，再進(jìn)行混凝土灌注，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后進(jìn)行張拉壓漿。 從0#段施工技術(shù)后，從1#段開始進(jìn)行懸臂澆筑。

3.4 混凝土澆筑

在本工程混凝土澆筑中，采用了混凝土輸送泵入模的方法，按照掛籃前端向后端逐步施工，底板和腹板下部混凝土通過串筒導(dǎo)流到模板中，腹板混凝土也采用分層澆筑法，分層澆筑厚度在30 cm左右，在頂板澆筑時，從兩側(cè)向中央澆筑[5]。 邊澆筑邊振搗，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，表面通過塑料布覆蓋，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，等混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，再拆除覆蓋布，但要繼續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不小于14 d。

3.5 預(yù)應(yīng)力施工

在本工程預(yù)應(yīng)力施工中，縱向采用低松弛鋼絞線，孔道為波紋管，選擇了OVM 系列錨具，豎向則采用精扎螺紋鋼，孔道也采用波紋管。 當(dāng)混凝土強(qiáng)度滿足預(yù)應(yīng)力施工的要求之后， 再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工，混凝土澆筑前，插入直徑為8 mm或者10 mm的塑料管，邊澆筑混凝土，邊抽動塑料管，在混凝土終凝后及時抽出。 在橋梁施工中，采用了人工穿束和人工配合機(jī)械設(shè)備傳輸?shù)姆椒ㄟM(jìn)行穿束，在前端安裝引導(dǎo)頭，將鋼束表面污染物清洗干凈，而且引頭需要用電焊牢牢焊接[6]。 縱向預(yù)應(yīng)力筋采用一次張拉的工藝，其步驟為：0 →初應(yīng)力（ 持 荷2 min） →σk（持荷2 min） →錨固。 豎向鋼筋的張拉：單端張拉，0→初應(yīng)力→1.05δk（持續(xù)荷載5 min）→錨固。

3.6 孔道壓漿

當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉完成之后，盡快進(jìn)行孔道壓漿， 并且在壓漿之前，要全面清理孔道，便于灰漿有效流動。 本工程壓漿水灰比在0.40 ～0.45 之間，摻入0.1%的鋁粉作為膨脹劑，控制水泥漿泌水率小于3%，膨脹率小于8%，而且稠度要控制在14 ～18 s之間[7]。 在壓漿時要采用活塞式壓漿泵，從一端向另一端壓漿，當(dāng)孔道另一端冒出漿液后，關(guān)閉終端閥門，控制壓漿壓力在0.6 ～0.7 MPa之間，持壓時間控制在3 ～4 min 之間。 對連續(xù)結(jié)構(gòu)中的曲線束，在孔道的每個峰頂處設(shè)置泌水孔；對較長的直線孔道，每隔15 m左右設(shè)置排氣孔（ 見圖4），用來排水及排氣和中間壓漿。 排氣孔、泌水孔必要時也可作為灌漿孔用。 需采用大一號的同型波紋管進(jìn)行波紋管的連接，采用密封膠帶封口。

圖4 波紋管上排氣孔示意圖

3.7 合龍施工

本工程合龍施工中，分為2 個中跨合龍梁段和2 個邊跨合龍段，為保證施工質(zhì)量，先進(jìn)行中跨合龍，再進(jìn)行邊跨合龍。 在中跨合龍端的掛籃全部拆除，在拆除前觀測梁端高程，加載時以高程控制為主。 按照設(shè)計(jì)要求逐步移動完成中跨合龍段施工，再拆除上部桁架，下導(dǎo)梁作為施工吊架，保證內(nèi)模不滑出。 及時觀測兩梁端的高程，此高程用于評定合龍的精度[8]。 連續(xù)梁的邊跨直線不平衡段梁體在中跨合龍后，采用邊跨側(cè)懸臂掛籃現(xiàn)澆施工，邊跨墩頂段梁體采用懸臂托架現(xiàn)澆施工，并且在托架上采用預(yù)壓重措施，防止支架的彈性變形引起的沉降影響，邊跨合龍段采用吊架施工。 邊跨墩頂直線段托架示意圖（見圖5）。

合龍前先在3#、7#墩安裝好兩邊跨永久活動支座，在托架上澆注邊跨墩頂直線段混凝土。 然后利用掛籃上下縱梁做吊架作為合龍施工平臺，綁底板鋼筋，滑出內(nèi)模，綁腹板鋼筋，和其它中跨合龍段一樣進(jìn)行合龍[9]。

圖5 邊跨托架施工示意圖

4 結(jié) 語

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，分析了基于單箱單室變高度箱形梁的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工，分析結(jié)果表明，單箱單室變高度箱形梁是連續(xù)梁體系施工中常用的箱形結(jié)構(gòu)，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)，可有效縮短施工工期，嚴(yán)格按照相應(yīng)的工序進(jìn)行施工，可有效保證施工質(zhì)量，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，可為單箱單室變高度箱形梁施工提供必要技術(shù)支持，值得大范圍推廣應(yīng)用。