作者簡(jiǎn)介：覃元璋（1988—），工程師，主要從事道路、橋梁施工管理等工作。

摘要：文章以小三峽特大橋項(xiàng)目為依托，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)進(jìn)行研究，依據(jù)施工工藝方案與流程，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中所涉及的0^#塊托架施工、掛籃安裝與預(yù)壓、模板工程、混凝土工程、預(yù)應(yīng)力張拉施工及合龍段施工等6個(gè)方面進(jìn)行研究，詳細(xì)分析各個(gè)工藝階段的施工重點(diǎn)與難點(diǎn)，總結(jié)出一套適合預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工的技術(shù)體系，以提高預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：小三峽特大橋預(yù)；連續(xù)箱梁；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.4

0 引言

作為一種常見的橋梁結(jié)構(gòu)形式，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁具有橫向剛度大、承載能力強(qiáng)、整體性好、內(nèi)力均勻及行車平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)^[1]。隨著各種新型工藝和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，極大地豐富了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)，提高了其施工效率和質(zhì)量，同時(shí)也給其施工技術(shù)控制帶來了新的挑戰(zhàn)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)控制對(duì)施工質(zhì)量及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)的研究。本文以小三峽特大橋?yàn)槔?，?duì)小三峽特大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)進(jìn)行研究，在豐富預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)研究成果的同時(shí)，可為類似工程項(xiàng)目建設(shè)提供參考。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

小三峽特大橋橋址位于河池市金城江區(qū)，起止里程K6+023～K6+583，橋梁全長(zhǎng)560 m，上部結(jié)構(gòu)采用3×30 m先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)小箱梁+（96+180+96）m預(yù)應(yīng)力混凝土箱型梁連續(xù)鋼構(gòu)+3×30 m先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)小箱梁，共三聯(lián)，箱梁底寬8 m、頂寬15 m。標(biāo)準(zhǔn)橋面為：3 m人行道+9 m機(jī)動(dòng)車道+3 m人行道，全寬15 m。下部結(jié)構(gòu)主墩采用雙肢薄壁矩形空心組合墩，過渡墩采用空心薄壁墩，0^#臺(tái)為樁柱式橋臺(tái)，9^#臺(tái)為擴(kuò)大基礎(chǔ)U型橋臺(tái)，引橋?yàn)殡p柱式圓柱墩，橋梁樁基礎(chǔ)均為嵌巖樁，采用沖擊鉆孔灌注樁技術(shù)。

本文主要針對(duì)小三峽特大橋第二聯(lián)3^#～6^#墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)進(jìn)行研究。

2 小三峽特大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工方案與流程

小三峽特大橋3^#～6^#墩為（96+180+96）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用兩對(duì)掛籃分段懸臂灌注法施工（見圖1），在小三峽特大橋4^#、5^#墩旁設(shè)置兩處臨時(shí)鋼筋加工場(chǎng)、材料堆放區(qū)等，以滿足現(xiàn)實(shí)施工需求。

如圖1所示，在主墩4^#、5^#墩頂，0^#塊采用托架施工，先在主墩墩身做托架，作為0^#段立模和施工平臺(tái)，通過混凝土預(yù)制塊進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓后分兩次澆筑0^#塊混凝土，第一次澆筑高度9 m（頂板倒角下緣1.55 m）、第二次澆筑剩余高度3 m，待0^#塊養(yǎng)護(hù)、縱橫豎向張拉完成后，安裝掛籃，并進(jìn)行預(yù)壓，然后對(duì)稱澆筑1^#梁段混凝土。待1^#塊養(yǎng)護(hù)、縱橫豎向預(yù)應(yīng)力張拉完成后，對(duì)稱懸臂澆筑其他標(biāo)準(zhǔn)段，并保證橋梁主墩的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段基本同步，完成邊跨現(xiàn)澆段墩頂托架安裝、混凝土澆筑。

3 小三峽特大橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 0^#塊托架工程

小三峽特大橋的0^#塊在墩中心處高12 m、長(zhǎng)15 m、全寬15 m，兩側(cè)翼緣板寬3.5 m，墩頂縱向采用三箱形式，0^#塊總方量851.7 m³，重2 257 t。根據(jù)小三峽特大橋主橋的結(jié)構(gòu)形式，采用牛腿托架（設(shè)置于墩身）進(jìn)行0^#塊的施工。0^#塊托架基礎(chǔ)采用16個(gè)臨時(shí)牛腿，其中主墩墩柱在縱向大小里程側(cè)各設(shè)置4個(gè)（托架長(zhǎng)4.7 m），橫向左右側(cè)各設(shè)置4個(gè)（托架長(zhǎng)4.7 m）。牛腿各構(gòu)件之間采用高強(qiáng)螺栓鉸接連接；牛腿與墩身采用墩身預(yù)埋帶有銷栓孔的型鋼件通過銷栓連接，形成0^#塊的施工支撐托架，同時(shí)該托架用作施工平臺(tái)，如圖2所示。墩內(nèi)梁底部采用在順橋向大小里程兩側(cè)預(yù)埋4組工字鋼支腿，其上設(shè)置卸落塊及墊塊，在墊塊上布置兩組橫向雙拼2Ⅰ40b工字鋼作為承重梁，在承重梁上再布置Ⅰ50b分配梁，腹板下間距20 cm，底板下間距60 cm。托架靠墩身兩側(cè)各設(shè)置4個(gè)牛腿支撐，牛腿支撐上縱梁采用熱軋普通工字鋼Ⅰ40b，間距80 cm。縱梁上搭設(shè)10 cm×10 cm橫向方木，底板下間距20 cm、腹板下滿鋪，縱梁與牛腿之間采用三角小排架調(diào)整梁底縱段高程。

3.2 掛籃拼裝與預(yù)壓

3.2.1 掛籃拼裝

掛籃拼裝一次進(jìn)行，如圖3所示。待0^#段張拉壓漿完成且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在0^#段進(jìn)行放樣，定位出滑道安裝位置，并進(jìn)行找平，放置好滑道墊塊并安裝滑道，通過錨桿和扁擔(dān)梁將滑道固定在箱梁，在滑道后段插入走行輪，在主桁就位后再與主梁實(shí)現(xiàn)銷接。該工程采用菱形主桁，將菱形主桁整體吊裝到滑道，菱形主桁后端與走行輪實(shí)現(xiàn)銷接，前端則伸出箱梁端頭，通過錨桿和扁擔(dān)梁將菱形主桁固定在箱梁。待四片菱形主桁均安裝完畢后，進(jìn)行主桁立柱豎聯(lián)，先將主桁和前上橫梁進(jìn)行平聯(lián)，使其形成整體，再將滑梁插入側(cè)模桁架，滑輪插入滑梁，采用卷揚(yáng)機(jī)將側(cè)模進(jìn)行提升，把后端經(jīng)側(cè)?；喒潭ㄔ谙淞阂砭壈?，把前端固定在前上橫梁。在地面將底模的前下橫梁、后下橫梁與底?？v梁拼成“井”型，通過吊裝進(jìn)行固定，完成之后，再將余下底?？v梁進(jìn)行安裝。為確保拼接質(zhì)量，可采用千斤頂將側(cè)模、翼緣板、腹板外側(cè)及前端箱梁底板、底模進(jìn)行密合，對(duì)側(cè)模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，安裝箱梁腹板、底板與頂板等，并對(duì)預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋錨墊板、頂板鋼筋及其他預(yù)埋件進(jìn)行綁扎。

3.2.2 掛籃預(yù)壓

為確保掛籃的穩(wěn)定性，消除掛籃的非彈性變形，檢測(cè)剛度與強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)，需對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓，以分析引發(fā)主桁架變形的原因，了解掛籃前端撓度，明確位移與力的關(guān)系，以作為施工時(shí)調(diào)整標(biāo)高與底模板立摸的依據(jù)^[2]。本次掛籃預(yù)壓采用混凝土預(yù)制塊進(jìn)行加載，加載重量為1^#段混凝土箱梁重量的1.2倍，采用三級(jí)荷載的方式，按總重的80%、100%與120%進(jìn)行分級(jí)加載。監(jiān)測(cè)每級(jí)加載時(shí)主要構(gòu)件的應(yīng)用與變形，并在前上橫梁布置測(cè)點(diǎn)，對(duì)各級(jí)荷載下的掛籃下沉量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，計(jì)算出掛籃各支點(diǎn)在施工時(shí)所產(chǎn)生的豎向荷載。在每一級(jí)加載完成后，需對(duì)掛籃的各個(gè)連接桿件進(jìn)行仔細(xì)檢查，以判斷是否適合繼續(xù)加載。最后將加載結(jié)果進(jìn)行整理，所得非彈性變形值、彈性變形值等結(jié)果將為后續(xù)施工提供依據(jù)。

3.3 模板工程

該工程模板主要分為底模、側(cè)模、內(nèi)模及端模。底模采用15 mm厚的竹膠板做面板，面板下鋪設(shè)10 cm×10 cm的方木，間距20 cm，底模設(shè)置需考慮梁的縱向坡度。側(cè)模采用6 mm厚的鋼板做面板，邊框及肋板與掛籃側(cè)模通用，因此采用12 mm厚鋼板，模板整體采用[10槽鋼組成桁架結(jié)構(gòu)，橫肋則采用[8^#槽鋼。內(nèi)模頂板下采用15 mm竹膠板，內(nèi)側(cè)模采用豎向10 cm×10 cm方木，間距30 cm，跨度60 cm；水平雙拼48 mm×3.6 mm鋼管用對(duì)拉桿拉住，對(duì)拉桿采用M16鋼筋，拉桿間距60 cm×60 cm；頂板下采用橫向10 cm×10 cm方木，間距30 cm，跨度60 cm；內(nèi)模扣件式支架立桿間距為60 cm（橫向）×60 cm（縱向），橫桿步距為120 cm。由于模端通用性差，故采用2 cm厚木模，便于拆模。同時(shí)，由于有預(yù)應(yīng)力管道及鋼筋伸出，需進(jìn)行準(zhǔn)確定位，預(yù)留鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道孔。

3.4 混凝土工程

當(dāng)隱蔽工程驗(yàn)收合格后開始混凝土澆筑，該工程混凝土澆筑采用二次澆筑，第一次澆筑為底板→中隔板、腹板（9 m梁高），第二次澆筑為頂板（3 m梁高），具體如圖4所示。

為了避免在混凝土澆筑過程流動(dòng)性面積過大而形成施工裂縫，在混凝土澆筑時(shí)從墩頂向兩側(cè)對(duì)底板進(jìn)行澆筑，并根據(jù)施工實(shí)際情況，選合適位置進(jìn)行插搗，如無合適位置，可在模板上單獨(dú)開口完成插搗。在底板混凝土澆筑完成之后，同時(shí)對(duì)橫隔板與腹板進(jìn)行水平分層澆筑，分層澆筑厚度為0.3 m，并在腹板上距底板1 m的位置每隔2 m安裝一組附著式振動(dòng)器，由于附著式振動(dòng)器搗固有效深度僅為25 cm，因此在內(nèi)側(cè)仍舊需進(jìn)行插搗，以附著式振動(dòng)器搗固為主，插搗為輔，對(duì)腹板混凝土進(jìn)行全面搗固。在搗固時(shí)，支座位置由于鋼筋網(wǎng)密集，需進(jìn)行加強(qiáng)搗固，同時(shí)在進(jìn)行搗固時(shí)要禁止接觸波紋管、鋼筋及各類預(yù)埋件。在進(jìn)行澆筑時(shí)要搭設(shè)施工平臺(tái)，嚴(yán)禁施工人員對(duì)鋼筋進(jìn)行踩踏，避免鋼筋擾動(dòng)影響受力性能，保障了梁體混凝土面平整度。

在澆筑混凝土?xí)r，因?yàn)橐砭壈逄幱趹姨魻顟B(tài)，容易發(fā)生變形，為避免變形而導(dǎo)致翼緣板開裂，因此在進(jìn)行澆筑時(shí)可從翼緣板外側(cè)對(duì)根部進(jìn)行澆筑，最后再進(jìn)行頂板混凝土澆筑^[3]。

3.5 預(yù)應(yīng)力張拉施工

3.5.1 預(yù)應(yīng)力張拉

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)，采用左右對(duì)稱的方式進(jìn)行，兩端同步張拉，分階段一次張拉完成。張拉順序?yàn)橄雀拱迨胶蟮装?、頂束，由外到?nèi)左右對(duì)稱進(jìn)行，最大不平衡束≤1束。橫向預(yù)應(yīng)力選用滯后張拉法，即n號(hào)節(jié)段箱梁施工完畢后，張拉（n-2）節(jié)段箱梁，18號(hào)、19號(hào)節(jié)段橫向預(yù)應(yīng)力筋待相應(yīng)合龍段縱向鋼束張拉完畢后再進(jìn)行張拉。在張拉時(shí)懸臂段端頭兩側(cè)各預(yù)留1根預(yù)應(yīng)力筋，與下個(gè)懸臂段同時(shí)進(jìn)行張拉，以確保各梁段間的接頭質(zhì)量。同一節(jié)段張拉順序?yàn)榭v向、橫向、豎向，并及時(shí)壓漿。

為避免混凝土收縮徐變過大導(dǎo)致永存預(yù)應(yīng)力不滿足設(shè)計(jì)要求，在進(jìn)行張拉時(shí)，需在梁體混凝土彈性模量與強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%且混凝土齡期＞7 d的情況下進(jìn)行。預(yù)施應(yīng)力值以油壓表讀數(shù)為準(zhǔn)，并對(duì)預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值進(jìn)行仔細(xì)校驗(yàn)，預(yù)施應(yīng)力時(shí)要保持兩端伸長(zhǎng)值的一致性。

3.5.2 壓漿與封錨

在張拉完成之后，應(yīng)在24 h內(nèi)完成管道壓漿，在壓漿之前需對(duì)管道進(jìn)行沖洗，并在清理完管道積水后再進(jìn)行壓漿。壓漿所用水泥漿拌和時(shí)應(yīng)≥2 min，拌和好后的水泥漿放置在儲(chǔ)漿桶，并保持儲(chǔ)漿桶的低速攪拌，確保水泥漿量能一次性完成管道壓漿。水泥漿從壓漿開始到壓漿結(jié)束需＜40 min。當(dāng)壓漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，清理錨固端，并對(duì)錨具進(jìn)行防水處理，完成封端鋼筋網(wǎng)設(shè)置，并進(jìn)行錨固，之后采用與梁體同型號(hào)的混凝土進(jìn)行澆筑、振搗密，完成封錨。

3.6 合龍段施工

合龍段施工因素影響多，需克服臨時(shí)荷載、溫度等諸多因素影響。為防止日照不均勻?qū)е孪淞夯炷羶?nèi)部存在溫度梯度，合龍段通常安排在夜間進(jìn)行施工^[4]。合龍溫度符合設(shè)計(jì)15℃±3℃要求。合龍段兩端懸臂標(biāo)高允許偏差＜2 cm，軸線允許偏差＜1 cm。對(duì)箱梁合龍順序、合龍溫度、合龍工藝及箱梁懸澆施工撓度進(jìn)行嚴(yán)格把控。兩懸臂端的高度落差需＜±L/5 000（2.2 cm），軸向偏移需＜L/10 000=1.1 cm。

在合龍段澆筑混凝土?xí)r，要對(duì)合龍段箱梁的腹板鋼筋、底板、預(yù)應(yīng)力筋與波紋管進(jìn)行綁扎與固定，再支立箱梁合龍段的內(nèi)箱模板。箱梁合龍段內(nèi)箱模板以組合鋼模板為主，局部采用了木模板，模板支架為腳手架+方木支架，支架的承重方木尺寸為15 cm×15 cm，其間距為1.0 m。P3015組合鋼模板下為7.5 cm×7.5 cm的方木，其間距為30 cm。

為確保合龍段施工時(shí)的穩(wěn)定性，需在合龍前平衡荷載，依據(jù)設(shè)計(jì)要求，在箱梁兩懸臂端配置相應(yīng)荷載的混凝土預(yù)制塊配重預(yù)壓，在混凝土澆筑過程中再進(jìn)行等量卸載，確保合龍段處于穩(wěn)定狀態(tài)^[5]。完成合龍段混凝土澆筑后，要及時(shí)覆蓋，避免日曬，灑水以加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語

本文依托小三峽特大橋項(xiàng)目，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)進(jìn)行研究，該項(xiàng)目在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中經(jīng)過科學(xué)組織，精益施工，合理安排0^#塊托架施工、掛籃安裝預(yù)壓、模板工程、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉施工及合龍段施工等關(guān)鍵流程的施工技術(shù)，使得工程建筑順利完成，并達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，在確保施工質(zhì)量的同時(shí)，加快了施工進(jìn)度與效率，降低了施工成本，可為類似橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工提供有力的借鑒，更好地滿足高速公路橋梁建設(shè)的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]王傳任.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁上跨通州蕭太后河汛期施工技術(shù)研究[J].建筑技術(shù)，2022，53（9）：1 195-1 198.

[2]陳東興.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁掛籃懸澆施工技術(shù)及質(zhì)量控制探討[J].西部交通科技，2020，158（9）：124-126.

[3]魏志峰.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋成橋施工方案比選[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，32（1）：100-104，115.

[4]潘少兵.高速公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁質(zhì)量控制[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2020，16（2）：38-41.

[5]鄧 雷.淺析現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)[J].中國公路，2020，558（2）：118-120.