關(guān)鍵詞： 大懸臂 蓋梁 混凝土施工 預(yù)應(yīng)力 施工技術(shù)

為了滿足人們對橋梁使用需求，橋梁結(jié)構(gòu)截面、橋墩形式等不斷應(yīng)用新技術(shù)和新材料，同時(shí)，為適應(yīng)現(xiàn)代化城市建筑，橋梁墩柱截面形式也不斷改進(jìn)。目前，高架橋跨度要根據(jù)實(shí)際情況開展施工，如上下行匝道口橋面寬度有特殊要求，預(yù)制混凝土梁長度、截面等因素導(dǎo)致預(yù)制困難。因此，文章根據(jù)國家及行業(yè)相關(guān)要求，在橋梁設(shè)計(jì)、施工過程中，應(yīng)結(jié)合地域環(huán)境因素，對橋梁結(jié)構(gòu)選型、受力分析，確保后期建設(shè)和運(yùn)營安全、穩(wěn)固，以某城市高架橋工程為背景，分析預(yù)應(yīng)力混凝土大懸臂蓋梁施工過程中受力情況分析。該路段主線設(shè)計(jì)速度為80 km/h，上下匝道設(shè)計(jì)速度為40 km/h，主線道路寬度32 m，立交匝道寬度12 m。預(yù)應(yīng)力混凝土大懸臂蓋梁施工由于結(jié)構(gòu)簡潔，占用城市道路面積小、施工快，成本低等成為當(dāng)前主流施工方式。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土大懸臂蓋梁施工流程

高架橋的支撐體系具有不同形式，蓋梁的結(jié)構(gòu)形式也根據(jù)實(shí)際情況分為不同種類，為了確保蓋梁結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，應(yīng)運(yùn)用大懸臂預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁，標(biāo)準(zhǔn)大懸臂蓋立面圖如圖1 所示。施工流程包括：蓋梁支撐體系及底膜安裝→鋼筋綁扎及預(yù)埋件設(shè)置→預(yù)應(yīng)力筋安裝→混凝土澆筑→混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求拆除側(cè)?！鷱埨A(yù)應(yīng)力筋→孔道壓漿→拆除底模及支撐體系→封錨[1]。

根據(jù)國家對預(yù)應(yīng)力混凝土大懸臂蓋梁施工要求，墩柱蓋梁施工應(yīng)參照行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保蓋梁結(jié)構(gòu)尺寸、形狀符合設(shè)計(jì)要求，并對蓋梁位移與應(yīng)力情況進(jìn)行測量。施工過程中應(yīng)考慮張拉預(yù)應(yīng)力筋順序、溫度、架梁順序等對蓋梁的影響，根據(jù)影響因素最大環(huán)節(jié)重點(diǎn)指導(dǎo)，確保在規(guī)定的工期內(nèi)完成蓋梁施工作業(yè)[2]。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土大懸臂蓋梁施工方法

蓋梁施工前，應(yīng)待混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后，對前期已經(jīng)施工的墩柱頂部鋼筋做好除銹、防銹處理，確保墩頂水泥沙清除。蓋梁定位應(yīng)找準(zhǔn)中心點(diǎn)，做好測量定位，并放樣出蓋梁的縱向、橫向軸線，當(dāng)作安裝蓋梁底膜的依據(jù)。立柱應(yīng)標(biāo)注出標(biāo)高控制點(diǎn)，以此當(dāng)作蓋梁施工標(biāo)高依據(jù)[3]。

2.1 支架結(jié)構(gòu)及搭設(shè)

支架流程包括：抱箍安裝→安裝首節(jié)鋼管立柱→鋼管立柱接長→鋼管柱平聯(lián)、斜桿拼裝→砂箱安裝→樁頂縱橫梁安裝→桁架或型鋼主梁安裝→分配梁安裝→托架及模板體系安裝→蓋梁施工→支架拆除。大懸臂蓋梁施工支架按照型號不同分為特制桁架蓋梁支架、雙拼H700、H900 型支架。根據(jù)施工現(xiàn)場要求，樁間跨度應(yīng)符合施工安全標(biāo)準(zhǔn)，施工過程中應(yīng)增設(shè)鋼管柱，確保材料規(guī)格滿足技術(shù)要求。

第一，特制桁架蓋梁支架。架體兩側(cè)鋼管柱帶內(nèi)墩柱內(nèi)側(cè)應(yīng)使用鋼管柱，如果裸露于機(jī)動(dòng)車道，應(yīng)做好基礎(chǔ)方樁措施，加強(qiáng)鋼管柱間的聯(lián)系，避免對機(jī)動(dòng)車道占用過寬。沙箱頂縱梁則采用工字鋼，左右外側(cè)鋼管柱設(shè)置雙排形式。主承重梁一般采用H400、H200型鋼加工，桁架根據(jù)要求定制，并通過螺栓連接蓋梁，最終形成桁架片。分配梁間距應(yīng)與施工方案對應(yīng)，平臺頂部鋼板起到防護(hù)的作用[4]。第二，雙拼H700 與H900 型鋼蓋梁支架相同。鋼架體左右鋼管柱一般型號為Φ 630×10 mm，如果外側(cè)鋼管柱處于機(jī)動(dòng)車道，應(yīng)做好防撞措施，同時(shí)避免占用機(jī)動(dòng)車道。沙箱頂縱梁應(yīng)采用雙拼工字鋼，如果鋼管柱設(shè)置側(cè)分帶上，應(yīng)使用4 根鋼管柱，在鋼管柱的頂端設(shè)置沙箱，沙箱頂橫梁同樣采用3 拼工字鋼。運(yùn)用螺栓連接主承重梁，左右雙側(cè)分別采取2 根鋼管柱，并在上下翼緣板貼1 塊1 cm厚的鋼板，按照施工方案布置分配梁間距，平臺頂部起防護(hù)作用的鋼板應(yīng)保持厚度在5 mm。第三，支架基礎(chǔ)運(yùn)用C30 混凝土澆筑而成，包括條形基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)兩種，施工過程中應(yīng)注意地基承載力要求，一旦地基承載力不足，地基基礎(chǔ)應(yīng)采用鉆孔灌注樁處理。若現(xiàn)場存在管線與樁基礎(chǔ)位置沖突且遷改比較困難情況，可適當(dāng)調(diào)整樁基位置避開管線。主梁安裝過程中，工人處于高空作業(yè)，應(yīng)做好安全防護(hù)措施，當(dāng)主梁安裝穩(wěn)固，方可恢復(fù)道路交通[5]。

2.2 登高設(shè)施安裝

蓋梁施工應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)梯籠，一般要求鋼梯籠搭設(shè)高度超過5 m，為了保證鋼梯籠的穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)置扶墻件，并與結(jié)構(gòu)物連接牢固。附墻桿件避免與鋼管焊接。鋼梯籠為了便于安裝和拆卸，應(yīng)選擇栓接。鋼梯籠安裝前應(yīng)做好基礎(chǔ)處理，底部與基礎(chǔ)之間應(yīng)運(yùn)用地腳螺栓固定連接。為了避免出現(xiàn)積水現(xiàn)象，應(yīng)在基礎(chǔ)周圍挖排水溝。安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)應(yīng)確保螺栓緊固到位，鋼梯籠避免與架體直接連接，上部槽鋼與抱箍應(yīng)用鋼絲繩拉結(jié)固定。蓋梁施工應(yīng)做好多層防護(hù)體系，底層應(yīng)設(shè)置踢腳板，鋼架體四周應(yīng)設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，并與槽鋼螺栓連接，第二層、第三層應(yīng)設(shè)置角鋼三角托架與防護(hù)欄，一般防護(hù)欄高度為1.2 m左右，周邊應(yīng)設(shè)置醒目警示標(biāo)識[6]。

2.3 支架預(yù)壓

2.3.1 預(yù)壓方法

支架承載力實(shí)驗(yàn)應(yīng)按照蓋梁結(jié)構(gòu)自重及模板等荷載的1.1 倍加載，公式為“預(yù)壓荷載=（砼自重+鋼筋重+鋼絞線重+模板重+施工荷載）×1.1”，確保承載能力符合《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 194-2009）要求。支架預(yù)壓應(yīng)確保篷布、厚花紋鋼板等準(zhǔn)備就緒，并按照固定間距沿著橫橋擺設(shè)工字鋼，并按照預(yù)壓混凝土塊尺寸靈活調(diào)整間距。預(yù)壓前應(yīng)關(guān)注支架部位是否穩(wěn)固，確保各點(diǎn)預(yù)壓重量對稱，并做好記錄。預(yù)壓過程中應(yīng)按照預(yù)壓總荷載值的60%、80%、100% 分級加載，并做好觀測記錄。橫向加載及縱向加載應(yīng)按照要求，保持12 h 間隔時(shí)間，確保沉降參數(shù)符合施工要求。

2.3.2 預(yù)壓前檢查驗(yàn)收

支架環(huán)節(jié)施工完畢，安全員、測量小組、質(zhì)量小組、技術(shù)部門應(yīng)對工況進(jìn)行檢查，如果安全設(shè)施、標(biāo)高、垂直度等技術(shù)參數(shù)不符合要求應(yīng)及時(shí)做好返修工作。

2.3.3 加載程序

一般加載環(huán)節(jié)選用混凝土塊為加載材料，應(yīng)選用專業(yè)的承重吊車按照蓋梁懸臂結(jié)構(gòu)要求稱重，做好現(xiàn)場安全指揮工作，確保施工現(xiàn)場管理有序。

2.3.4 預(yù)壓觀測

每級加載完畢后，間隔12 h 后應(yīng)做好變形值的檢測，如果沉降小于2 mm，可繼續(xù)加載，并做好各點(diǎn)標(biāo)高；通過對預(yù)壓過程的精準(zhǔn)測量，可以計(jì)算出荷載條件下支架彈性變形值，施工時(shí)可以通過撓度變形調(diào)整底模標(biāo)高。

2.3.5 預(yù)壓卸載

預(yù)壓卸載過程中應(yīng)確保對稱、均勻、同步，及卸載的穩(wěn)定性，一般采用堆載相反順序開始卸載。如果實(shí)測值與計(jì)算值出現(xiàn)偏差，應(yīng)立即啟動(dòng)改進(jìn)措施，一般工況相同前提下，支撐系統(tǒng)預(yù)壓一次即可。

2.4 底模安裝

蓋梁底膜與側(cè)模一般采用指定廠家加工的鋼模板。安裝前應(yīng)考慮好脫模環(huán)節(jié)，做好定位后應(yīng)在模板上均勻涂刷脫模劑。蓋梁底模標(biāo)高誤差、軸線偏位誤差應(yīng)保持±10 mm，模板接縫處應(yīng)做好處理密封處理，避免出現(xiàn)漏漿或砼面粗糙或者出現(xiàn)色差。

2.5 蓋梁鋼筋安裝

底模工序施工完畢，各專業(yè)驗(yàn)收合格后，應(yīng)做好蓋梁鋼筋安裝。鋼筋加工制作應(yīng)按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及圖紙要求進(jìn)行。蓋梁鋼筋安裝應(yīng)采用鋼管架，起到調(diào)節(jié)作用。蓋梁鋼筋骨架安裝底部應(yīng)留有間隙，起到支撐作用。鋼筋支撐架安裝流程有橫向通長主筋→箍筋→橫向鋼筋→勾筋及加強(qiáng)筋。蓋梁鋼筋安裝完畢后，應(yīng)采用高強(qiáng)度混凝土安裝底部墊塊，當(dāng)改良鋼筋骨架調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)位置時(shí)，可采用汽車吊配合下放。鋼筋的接頭應(yīng)設(shè)計(jì)在鋼筋應(yīng)力最小位置，高應(yīng)力三級接頭面積應(yīng)小于25%，二級接頭百分比應(yīng)小于50%。還應(yīng)注重支座墊石與擋塊鋼筋的預(yù)埋，做好預(yù)應(yīng)力管道的定位工作，確保鋼筋保護(hù)層厚度符合施工方案要求，墊塊位置避免與模板接縫過近。

2.6 蓋梁側(cè)模安裝

當(dāng)預(yù)埋件施工完畢，應(yīng)報(bào)監(jiān)理部門驗(yàn)收，合格后可以實(shí)施蓋梁側(cè)模安裝。側(cè)模采用專業(yè)模板廠制作的定型鋼模，監(jiān)理人員驗(yàn)收合格后方可使用。側(cè)模使用前應(yīng)做好除銹處理，并涂刷脫模劑，避免對鋼筋造成污染。安裝前，測量人員應(yīng)檢查基底標(biāo)高，確定蓋梁軸線及各角位置，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖循序拼裝，側(cè)模接縫要緊密，防止漏漿，模板各部位應(yīng)做好支撐，確保拉桿穩(wěn)固。安裝完畢后應(yīng)確保穩(wěn)固、不變形?，F(xiàn)場驗(yàn)收合格后方可澆筑砼。

2.7 砼澆注

施工人員應(yīng)做好砼配合比例，通過監(jiān)理部門審批合格后方可施工。砼的攪拌應(yīng)嚴(yán)格按照配合比控制，施工現(xiàn)場應(yīng)做好坍落度實(shí)驗(yàn)，砼初凝時(shí)間一般大于4 h，施工現(xiàn)場振搗情況直接影響澆筑速度，確保砼澆筑過程不中斷。澆筑過程中，密切關(guān)注蓋梁模板螺栓及支架情況，確保整個(gè)澆筑過程中架體的安全穩(wěn)定，振動(dòng)棒使用過程中應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋和模板，確保振搗施工及時(shí)、連續(xù)。在振搗新混凝土層時(shí)，嚴(yán)禁碰撞波紋管，避免觸碰管道導(dǎo)致破損，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)漏漿堵塞預(yù)應(yīng)力管道。及時(shí)帽梁接茬倒角部位殘漏骨料，避免接茬位置收面效果不佳?；炷翝仓瓿珊蟀才湃斯みM(jìn)行收漿，保證表面拉毛線性順直，深度在3～5 mm，不翻出石子骨料為宜。收面過程應(yīng)及時(shí)對混凝土表面進(jìn)行土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，并派專人看護(hù)，避免留下踩踏腳印。

2.8 養(yǎng)生及拆除側(cè)模

澆筑完成后應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)工作，確保砼表面處于潮濕狀態(tài)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到5 MPa 時(shí)，應(yīng)拆除側(cè)模，并繼續(xù)滴漏養(yǎng)生14 d。

2.9 預(yù)應(yīng)力施工

第一，波紋管安裝。蓋梁支撐筋安裝完成后，應(yīng)采用塑料波紋管安裝，根據(jù)預(yù)應(yīng)力曲線坐標(biāo)，做好放樣定位鋼筋，避免誤差超過標(biāo)準(zhǔn)值，彎起部位應(yīng)做好加密。當(dāng)所有工作準(zhǔn)備就緒，監(jiān)理人員驗(yàn)收合格，可以穿波紋管。波紋管從蓋梁端穿入，通過定位筋進(jìn)行定位。波紋管安裝后，應(yīng)對波紋管的位置、曲線形狀、牢固程度、接頭及管壁破損情況進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)破損，影響施工質(zhì)量。第二，鋼絞線下料應(yīng)確保表面無裂紋毛刺、機(jī)械損傷、氧化鐵皮或油跡。第三，錨墊板、螺旋筋的安裝應(yīng)保證端頭錨墊板與波紋管喇叭口軸線保持垂直，將錨墊板和螺旋筋安放到位后，固定模板。第四，預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿筋應(yīng)觀察預(yù)應(yīng)力鋼筋外露長度是否滿足張拉要求，避免混凝土澆筑時(shí)從該處向波紋管孔道內(nèi)漏漿。第五，張拉施工流程如下：安裝工作錨→安裝工作夾片→安裝限位板→安裝千斤頂→安裝工具錨→安裝工具夾片→向油缸供油至初始張拉應(yīng)力（0.1σcon）→開始測量記錄伸長值→繼續(xù)張拉至控制應(yīng)力σcon→持荷5 min 并測量記錄伸長值→回油→卸掉工具夾片→卸掉工具錨→卸掉千斤頂→卸掉限位板→切掉多余鋼絞線→封錨。

2.10 預(yù)埋件施工

應(yīng)做好防落梁抗震措施，防落梁抗震設(shè)施應(yīng)按平行于主梁軸線方向布置，對于已建成蓋梁采用鉆孔錨栓固定方式進(jìn)行設(shè)置。防雷接地裝置應(yīng)做好接地極處理，接地線的走向?yàn)椋郝窡艋A(chǔ)預(yù)埋錨栓→防撞護(hù)欄鋼筋→主梁鋼筋/鋼板→梁底引出線→接地端子→蓋梁引出線→墩身主筋→樁基主筋。施工技術(shù)要求應(yīng)符合國家防雷工程施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

2.11 支座墊石施工

支座墊石在預(yù)制工廠加工成型后，應(yīng)與蓋梁鋼筋骨架之間焊接固定，避免踩踏支座墊石鋼筋。墊石模板安裝前應(yīng)做好鑿毛處理，確保位置準(zhǔn)確、牢固、密實(shí)，與設(shè)計(jì)高程匹配。確?；炷两雍贤旰?，嚴(yán)格控制頂面四角誤差。

2.12 拆除底模及支撐體系

桁架式支架拆除包括：砂箱卸載→底模托架拆除→支架平臺面板清除→分配梁拆除→桁架片拆除→支架立柱及基礎(chǔ)拆除。型鋼支架拆除包括：砂箱卸載→底模托架拆除→支架平臺面板清除→分配梁拆除→主梁拆除→支架立柱及基礎(chǔ)拆除。

3 支架安拆施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

3.1 鋼管柱安拆

單根鋼管柱安裝應(yīng)注意與基礎(chǔ)的連接，精準(zhǔn)校正鋼管柱頂標(biāo)高，確?？孜宦萁z擰緊。鋼管柱拆除應(yīng)用吊車吊裝并放倒，擰下螺絲轉(zhuǎn)運(yùn)，根據(jù)起吊重量、施工現(xiàn)場等選擇相應(yīng)的吊車車型。

3.2 型鋼安拆

安裝承重梁時(shí)，應(yīng)確保承載力允許范圍內(nèi)栓接和吊裝，首先安裝主承重梁，后安裝兩側(cè)，安裝時(shí)，應(yīng)設(shè)置牽引繩，施工人員在地面操作。主梁吊裝與分配梁安裝時(shí)，應(yīng)實(shí)施交通管制，工作人員在施工過程中應(yīng)做好安全防護(hù)措施。

3.3 鋼桁架安拆

桁架應(yīng)確保各結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定，并結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境進(jìn)行組裝和起重吊裝。桁架在組拼過程中應(yīng)檢查軸線位置、標(biāo)高、垂直是否與施工標(biāo)準(zhǔn)存在差異，并采取糾正措施。根據(jù)施工圖紙分段組裝、吊裝。確保高空對接拼裝不變形，吊裝就位后應(yīng)做好校正和固定。

4 結(jié)語

大懸臂蓋梁橋具有占地面積小、結(jié)構(gòu)輕巧、造型美觀、通行視線好特點(diǎn)，可以減輕橋梁自身重力，墩柱蓋梁施工過程中可以實(shí)現(xiàn)同步預(yù)制，提高施工效率，蓋梁橫截面較小，通過鋼絞線配合，減少混凝土用量，提高承載力的同時(shí)控制施工成本。改良的懸臂長度符合施工要求，保障橋下行車通透性，充分利用橋下道路空間。文章針對預(yù)應(yīng)力混凝土大懸臂蓋梁施工技術(shù)展開深入研究，對施工過程、方法及注意事項(xiàng)進(jìn)行全面闡述，為促進(jìn)領(lǐng)域內(nèi)專家學(xué)者創(chuàng)新研究提供理論基礎(chǔ)，通過科學(xué)設(shè)計(jì)、施工等對預(yù)應(yīng)力混凝土大懸臂蓋梁進(jìn)行分析，對推動(dòng)交通事業(yè)發(fā)展具有重大貢獻(xiàn)。