摘 要：結合某鐵路預應力混凝土連續(xù)梁澆筑施工的成功實踐，詳細闡述了托架搭設與預壓、永久支座安裝工藝、臨時支座墩梁固結、模板安裝、鋼筋綁扎及預應力管道定位、混凝土澆筑和預應力施工。

關鍵詞：預應力 混凝土 連續(xù)梁 施工

中圖分類號：U441.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0066-04

1 工程概況

某48+80+48 m預應力混凝土連續(xù)梁基礎采用鉆孔灌注樁基礎，墩身采用單線矩形變截面實體墩，中墩最大高度7 m，邊墩最大高度11.5 m，支座采用球型支座，全聯(lián)位于R=750 m曲線上及i=-4.7‰的坡道上。梁體為單箱單室直腹板變截面箱梁，擋砟墻內側凈寬4.5 m，橋面板寬7.0 m；梁體全長177.2 m，邊支座中心線至梁端0.6 m，中、邊支座橫橋向支座中心距均為3.2 m；中跨中部18 m梁段和邊跨端部17.6 m梁段為等高梁段，梁高為3.3 m；中支點處梁高為6.0 m，其余梁段梁底下緣按二次拋物線Y=3.3+X2/311.484m變化。箱梁頂板寬7.0m，底板寬4.0 m；頂板厚30 cm，邊跨端塊處頂板厚由30 cm漸變至70 cm；底板厚36～60 cm按拋物線變化，邊跨端塊處底板厚由36 cm漸變至80 cm；腹板厚30～70 cm，按折線變化，邊跨端塊處腹板厚由30 cm漸變至60 cm。梁體在支座處設橫隔板，全聯(lián)共設4道橫隔板，橫隔板中部設有孔洞，以利人員通過。同時在梁端底板設置了檢查孔。曲線上梁按曲梁曲做布置，曲梁布置時結構中心線按曲線布置，保持徑向截面尺寸不變，支座沿徑向布置。梁體縱向預應力腹板束采用9-15.2鋼絞線，內經(jīng)80 mm的金屬波紋管成孔，真空輔助灌漿，15-9錨具錨固；頂板束和底板束采用7-15.2鋼絞線，內徑70 mm的金屬波紋管成孔，真空輔助灌漿，15-7錨具錨固。鋼絞線公稱直徑15.2 mm，抗拉強度標準值為1860 MPa，其技術標準應符合“GB5224”標準的要求。梁體橫向預應力鋼束采用2-15.2鋼絞線，扁錨錨固，鋼絞線公稱直徑15.2 mm，抗拉強度標準值為1860 MPa，其技術標準應符合“GB5224”標準的要求。采用扁形金屬波紋管成孔，管內尺寸為寬50 mm，高19 mm。預應力混凝土連續(xù)采用懸臂澆筑法施工，該法采用移動式掛籃作為主要施工設備，以橋墩為中心，對稱向兩端利用掛籃逐段澆筑梁段混凝土，待混凝土達到強度后，張拉預應力束，再移動掛籃，進行下一節(jié)段的施工。連續(xù)箱梁施工時0#梁段、邊跨直線段采用托架現(xiàn)澆，其余梁段采用2套掛籃懸灌。施工方向從22#、23#墩開始按設計長度對稱進行懸臂施工，先進行中跨合攏，接著在跨中施加壓重，利用邊跨掛籃施工邊跨不平衡段，最后在邊墩旁搭設托架并結合掛籃澆筑合攏兩邊跨梁段，完成梁體施工。為消除托架非彈性變形，必須進行預壓，預壓重量不少于梁體重量（包括混凝土自重、模板、施工荷載）的120%。掛籃施工每一段都是一次澆筑成型，澆筑后覆蓋養(yǎng)生，混凝土強度達到設計值的95%，彈性模量達到設計值的100%且齡期大于5天后，施加預應力并壓漿，掛籃方可前移，施工下一節(jié)段。模板、鋼筋以及連續(xù)梁施工所用的掛籃和材料、機具等采用25 t汽車吊吊運?；炷劣晒さ卦O置的有自動計量裝置的拌合站集中拌制，混凝土輸送車運送、混凝土輸送泵泵送入模。施工程序為：施工準備-測量放線-0#塊混凝土澆筑、掛籃安裝就位與預壓-安裝箱梁底、外模-綁扎底板與腹板鋼筋、預應力管道定位-安裝內模-綁扎頂板鋼筋、預應力管道定位-澆筑混凝土-拆除模板-穿預應力束-張拉錨固-管道壓漿-掛籃前移定位-下一節(jié)段梁體混凝土澆筑-中跨合攏段混凝土澆筑-非對稱懸灌段混凝土澆筑-邊跨現(xiàn)澆段混凝土澆筑。

2 施工方法

墩頂及0#塊施工工藝流程見圖1具體施工方法有以下幾點。

（1）托架搭設與預壓。經(jīng)設計計算，0#塊托架上玄拉桿選用28b工字鋼，下玄拉桿選用雙32a槽鋼，斜拉桿及豎向壓桿選用雙22a槽鋼，見圖2。在0#梁段托架搭設完畢，梁底模鋪好后，對托架按1.2倍最大施工荷載（188.7 t）進行超載預壓。施工荷載包括：梁體混凝土重量、模板重量、施工機具重量、施工人員荷載等。加載方案如下。

①試驗加載通過砂袋進行預壓加載，根據(jù)懸臂端腹板處的最大受力，在底模鋪好后，將荷載施加于懸臂端腹板處的模板位置，再分級加載、卸載。

②滿載后托架沉降穩(wěn)定并持荷時間不小于24 h后卸載。加載時注意加載重量的大小和加載速率，防止因整體或局部加載量過大、過快而使基礎發(fā)生剪切破壞。

③加載時按照25%、50%、80%、100%、120%分五級加載，預壓前對觀測點進行測量，取得初始值，加載至25%時，靜止2 h后進行觀測，隨后即可加載，加載至50%時，靜止2 h后進行觀測，隨后即可加載，加載至80%時每間隔2 h觀測一次，當沉降不大于2 mm后即可加載；加載至100%時每間隔2 h觀測一次，當沉降不大于2 mm后即可加載；加載120%時每6 h觀測一次，靜止一天，當沉降小于1 mm/d時，即視為穩(wěn)定，穩(wěn)定后即可進行卸載作業(yè)。

④卸載時按照100%、75%、40%、0%四級進行。卸載完成后，測量各觀測點高程，直至變形趨于穩(wěn)定。托架卸載前后的頂面高差作為托架的彈性變形，底模板標高將綜合考慮托架彈性變形（預留沉落量）進行調整，通過調整方木對底模進行托架標高調整。

（2）永久支座安裝工藝。支座安裝采用重力式灌漿法。

①鑿毛墊石表面，清除預留錨栓孔中的雜物，安裝灌漿用模板。

②支座四角采用墊塊調整標高，支座調整就位后，在下支座板底面與支承墊石之間留有20～30 mm的空隙，以便灌注無收縮高強度灌注材料。

③灌漿前估算漿體體積，備料充足。灌漿口高度應保證灌漿密實。灌注實用體積數(shù)量不應與計算值產生過大誤差，防止中間缺漿。

④灌漿時先灌注支座預留錨栓孔，當支座預留孔接近灌滿時再由支座中心部位向四周注漿，直至從鋼模與支座底板周邊間隙觀察到灌漿材料全部灌滿為止。

⑤灌漿材料終凝后，拆除模板。待澆筑梁體混凝土后，及時拆除支座的連接板及連接螺栓，對支座油漆破損部位及時修補，并安裝支座圍板，完成支座安裝。

（4）模板安裝。外模采用掛籃鋼模板，內模側模采用木模，頂模采用鋼模。模板安裝順序為先底模、側模，待梁體底腹板鋼筋綁扎、預應力管道定位完畢后再安裝內模。模板安裝必須穩(wěn)固牢靠，接縫嚴密，不得漏漿。模板與混凝土的接觸面必須清理干凈并涂刷隔離劑。混凝土澆筑前，模板內的積水和雜物應清理干凈。模板安裝時注意預埋件和預留孔洞的留置。外側模采用型鋼固定托架及對拉桿加固，內外模間固定使用φ16螺桿做拉桿，上下、左右等間距布設，側模上、下部采用φ16高強拉桿固定，并于加固時采用雙螺母旋緊。拉桿外采用PVC管包裹以利混凝土施工后拆除。

（5）鋼筋綁扎及預應力管道定位。綁扎時嚴格按照圖紙設計施工，在底、側模上標記位置，然后依據(jù)先底板再腹板最后頂板的順序綁扎。為保證鋼筋骨架、波紋管定位精度及加快施工進度，亦可將腹板鋼筋預制鋼筋網(wǎng)片吊裝，為保證鋼筋網(wǎng)的穩(wěn)定，部分結點采用點焊成型。當鋼筋與預應力管道沖突時，適當調整鋼筋位置，以保證鋼束管理位置的準確。鋼束錨固處的普通鋼筋如影響預應力施工時，可適當彎折，但待預應力施工完畢之后應及時恢復原位。在鋼筋施工過程中如發(fā)生鋼筋空間位置沖突，可適當調整其布置，但應確保鋼筋的根數(shù)和凈保護層厚度。鋼筋保護層采用廠制混凝土墊塊來保證，墊塊數(shù)量不應少于4個/m2。墊塊在使用前均需檢查其厚度是否附合設計要求。綁扎鋼筋時，注意按設計要求預埋各種連接鋼筋和預埋件?？紤]到梁體較高且鋼筋密集不利于檢查，采取對底板、腹板、頂板鋼筋分批報檢的辦法，以達到在保證施工質量的前提下不影響進度的目的。波紋管道安裝要嚴格保證其坐標及彎曲角度。為確保波紋管的位置在混凝土澆筑過程中不產生位移，定位筋彎道處每隔0.3 m設一道，直線道每隔0.50 m設一道，定位筋與箱梁其他結構筋焊接形成整體，箱梁在綁扎鋼筋、澆筑混凝土過程中，嚴禁踩壓波紋管，防止其變形。為防混凝土澆筑過程中水泥漿漏入管道或振搗過程中致其變形，在混凝土澆筑前應穿入比此波紋管內徑約小的內襯管，待混凝土初凝之后方可取出。

（6）混凝土澆筑。為增加結構整體性能，減少施工縫，保證混凝土內實外美，結合我單位施工能力，0#梁段混凝土一次性澆筑完成。

①混凝土的拌制、運輸?；炷?#拌合站集中拌合，混凝土罐車運至現(xiàn)場，混凝土輸送泵泵送入模，以保證0#塊混凝土能連續(xù)、對稱澆筑。

②混凝土的澆筑順序?；炷翝仓?#塊懸臂端對稱向橋墩位置方向澆筑。先澆筑底側模交會處的梗肋混凝土至腹板30 cm處，再澆筑底板中部混凝土，隨之澆筑腹板混凝土至頂板，再澆筑項板及翼緣處混凝土，按0#梁段全部平面面積等高水平分層，縱、橫向對稱澆筑。

③混凝土的入模。在腹板及隔板內，每2.5 m間距范圍均勻設置串筒，在頂板開設天窗，用串筒將混凝土輸至底板。順次移輸送管至串筒漏斗，分層推進澆筑。混凝土每澆筑2 m摘降一節(jié)串筒，控制自由下落高度，避免分層離析。每層澆筑層厚不超過30 cm，每層混凝土澆筑要在前層初凝前進行，以免出現(xiàn)明顯的接縫痕跡。

④混凝土的振搗。梁體底板及腹板采用插入式振搗器，頂板采用平板式振搗器。底板混凝土直接在底板頂部振搗，腹板及隔板內采取內模上開窗振搗及加長振搗棒聯(lián)保振搗相結合?？紤]到操作空間狹窄不利操作，增設振搗機具及人員。每2 m設置振搗站位點，進行定點定位振搗。振搗遵循“快插慢拔”的原則，振搗棒應深入下層5～10 cm，以利于上下層間結合，每30 cm設置一振點，每點振搗時間20～30 s，當混凝土表面無明顯沉降、無氣泡冒出，表明該點振搗密實。要加強角隅處和錨墊板下位置的振搗，保證混凝土的密實。

⑤壓光抹平。在底板混凝土澆筑完畢后，對底板頂面找平，并在初凝后、終凝前做兩次壓光。對頂板混凝土表面，按梁頂設計坡度，掛線并配合水平尺將大面找平并拉毛。

⑥混凝土澆筑注意事項。在混凝土入模和振搗時，不能直接沖撞鋼筋和模板，更不能碰撞波紋管和預埋件；在混凝土澆筑過程中，專人負責觀察模板變形及漏漿情況。發(fā)現(xiàn)鋼筋、波紋管移位，模板變表及漏漿情況及時處理；底板混凝土澆筑完畢后，即可封閉頂板天窗。天窗模板必須穩(wěn)固密實，防止?jié)仓敯寤炷習r脫落、移位或漏漿；在輸送管從一個串筒移至相鄰串筒時，不得將輸送管從振搗人員頭頂直接越過。確保施工安全；混凝土澆筑操作人員的安排實行責任到人制，放料、振搗、拉毛、找平等均安排由專人負責，同時振搗工分別將部位分至到個人，由個人專門負責一個部位的振搗工作；振搗過程中φ30、φ50、φ70型振搗棒配合使用，確保任意部位得到充分的搗實；為保證振搗質量，在腹板內模上開振搗口。

⑦混凝土的養(yǎng)護。在混凝土澆筑完畢后12 h以內進行覆蓋灑水養(yǎng)護。橋面用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護，腹板及底板為澆水養(yǎng)護，隨時保持結構表面濕潤。

（7）預應力筋制作和安裝。預應力筋的品種、級別、規(guī)格、數(shù)量必須符合設計要求；預應力筋下料長度應符合設計要求，下料嚴格按照“設計長度+工作長度=所需長度”的原則進行。按式計算，并通過試用后再進行修正，式中，為下料長度，為錨具錨墊板間管道長度，為工作錨具厚度，為張拉千斤頂長度，為工具錨具厚度，為長度富余量（可取100 mm），為單端張拉為1，兩端張拉為2；預應力下料應在保持預應力筋順直情況下采用切斷機、砂輪鋸等機械切割，且不應損傷和污染其表面，用切斷機或砂輪鋸切割之前先在切口兩側各5 cm處用細鐵絲捆好，以免切開后鋼絞線散亂。不得使用電弧焊切割； 預應力筋下料后梳整編束，每隔1～1.5 m綁扎一道鐵線，以使預應力束順直不扭轉，編好的預應力束按編號分類存放。搬運時支點距離不得大于3 m，端部懸出長度不得大于1.5 m。搬運時不得在地上拖拉； 預應力筋穿束前用高壓風沖洗管道內雜物；預應力筋穿束采用人工及機械穿束法，梁面板內橫橋方向的預應力筋采取先穿束法，即在混凝土澆筑前就將預應力筋放在波紋管內，固定端錨于混凝土中，梁內縱橋方向預應力筋束采用后穿束法，短束采用人工法穿束，當鋼絞線束很長時，采用卷揚機牽引穿束。

（8）預應力筋張拉。①張拉準備工作。梁體混凝土試件強度及彈模的試壓，當混凝土的試壓強度達到設計強度的95%，彈模達到強度等級的100%且混凝土齡期≥5天時，方可施加預應力。檢查鋼絞線、錨具是否已經(jīng)檢驗并合格。搭設張拉操作平臺，清理錨具處的焊渣、毛刺、混凝土殘渣。核對張拉千斤頂及油表是否已標定且配套。根據(jù)預應力筋長度和張拉噸位計算各級加載后的理論伸長值，并計算實測伸長值的最大容許上下限。請有資質的單位進行管道摩阻和錨口、喇叭口摩阻損失試驗，據(jù)此調整錨外張拉控制力，以保證預施應力準確。如試驗值與設計偏差較大，應及時分析原因，必要時進行設計調整。

②張拉順序?？v向預施應力采有兩端同步張拉，并左右對稱進行，最大不平衡束不應超過一束，張拉順序先腹板束，后頂板束，從外到內左右對稱進行。各節(jié)段先張拉縱向再豎向再橫向。

③張拉程序。張拉程序：0-0.1σcon（作伸長量標記）-σcom持荷5 min錨固。先將鋼鉸線束略微予以張拉，以消除其松弛狀態(tài)，并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上，注意鋼絞線束中每根鋼絞線受力均勻。當鋼絞線束初始應力達到張拉控制應力的10%時，此時將千斤頂充分固定。把松馳的鋼絞線拉緊以后，在兩端精確地標以記號。張拉力和延伸量的讀數(shù)在張拉過程中分階段讀出。油壓達到張拉噸位后，關閉主油缸的油路，并持荷5 min，計算鋼絞線伸長值并加以校核，若油壓有所下降，須補油到設計噸位的油壓值，千斤頂回油，夾片自動鎖定，該束張拉結束，及時作好記錄。為使拉力控制準確，采用儀表讀數(shù)與伸長值雙控制，預施力值以油壓表讀數(shù)為主，以預應力筋伸長值作校核，按預應力筋實際彈性模量計算的伸長值與實測伸長值相差不大于±6%。張拉時，每件預制梁滑絲及斷絲數(shù)量不得超過預應力鋼絲總數(shù)的0.5%，并不處于梁的同一側，且一束內斷絲不得超過一絲；超過限制數(shù)時應進行更換，重新張拉。每束反復張拉不得大于2次。

④張拉注意事項。安裝張拉設備時，對直線預應力筋要求：孔道、錨板和千斤頂三對中；對曲線預應力筋，應使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。張拉過程宜緩慢進油，邊張邊測伸長值，發(fā)現(xiàn)實測伸長值與理論伸長值差值超出允許范圍，立即停止張拉。預應力筋的張拉順序應遵循對稱張拉的原則，并考慮盡量少移動張拉設備。張拉完畢后，應檢查端部和其它部位是否有裂縫，并填寫張拉記錄表。為了盡量減少豎向預應力損失，豎向預應力筋采用兩次重復張拉的方法，即在第一次張拉完成1天后進行第二次張拉，彌補由于操作和設備等原因造成的預應力損失，并采用切實有效的措施保證壓漿質量。橫向預應力鋼束張拉時注意梁段相接處的張拉次序，第一節(jié)段懸臂端的最后1根橫向預應力鋼束應在下一節(jié)段橫向預應力鋼束張拉時進行張拉，以防止由于節(jié)段接縫兩側橫向壓縮不同引起開裂。

⑤壓漿及封端。張拉后24 h內完成管道壓漿工作，順序應自下而上進行。采用真空壓漿工藝，使得管道水泥漿更密實。壓漿前用真空泵將管道真空度抽到-0.06～-0.1 MPa之間，并穩(wěn)定后，開啟進漿口閥門壓漿，待排氣管排出的漿體稠度與壓入端一致時，關閉排氣閥。壓漿最大壓力不宜超過0.6 MPa，關閉出漿口后，應在不小于0.5 MPa壓力下保壓不少于5 min，然后關閉進漿口閥門。

⑥壓漿注意事項：壓漿前用空壓機將管內積水吹凈。壓漿時注意觀察有無串孔、漏漿，做好壓漿記錄。同一管道壓漿應連續(xù)進行，一次完成。同一管道壓漿因故中斷時，應立即用壓力水將孔道沖洗干凈。 封端混凝土采用C55收縮補償混凝土。

3 結語

預應力連續(xù)梁0#塊澆筑施工直接影響橋梁施工質量和安全，是預應力連續(xù)梁施工的關鍵。該實體工程連續(xù)梁的0#塊澆筑施工基本達到了預期目的。施工實踐證明， 該施工工藝及質量控制措施是成功的，在類似橋梁施工中具有一定的借鑒價值。

參考文獻

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