预应力混凝土桥梁关键施工技术探究
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摘 要 近年来，在不断创新、改进以及引入新的桥梁施工方法，使越来越成熟的桥梁施工方法逐渐出现，其中预应力混凝土连续梁桥的施工技术和施工经验也不断发展，这也促进了预应力混凝土连续梁桥高速度向发展方向更进一步。基于此，笔者结合自身工作实践经验，据实际桥梁建设案例，对连续梁桥施工重要技术进行了介绍，力求对目前实际桥梁建设提供一些参考和借鉴。
关键词 混凝土连续梁桥；施工控制；悬臂施工；关键技术
目前常用的预应力混凝土连续梁桥施工方法主要包括以下几种：支架法、顶推法、旋转法、悬臂浇筑法、拼装法等。在众多的方法中，最为常见的施工方法为悬臂浇筑和悬臂拼装这两种连续梁桥施工方法，下面主要介绍悬臂施工方法特点和关键技术。
1 预应力混凝土连续梁桥的施工过程及特点
普通预应力混凝土连续梁桥只能用于中、大跨径桥梁中，当在大跨径桥梁150m以上的桥梁中采用时并不经济。预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工的特点有以下几个方面：
（1）桥梁悬臂施工的应用对预应力筋起到更大、更高的要求，在施工阶段预应力张拉不仅可以成为桥梁结构加固的重要力量，而且还可以起到临时固定的作用；
（2）挂篮悬臂相对于整个框架的浇筑方法，施工中的桥梁空间不浪费，以确保无论是驾驶或船舶同行时，可以尽量减少对交通的影响，以及施工方法不受桥梁限制；
（3）采用变截面箱梁，减轻了自重对桥梁的不利影响，使桥梁更加美观。
（4）挂篮悬臂施工方法，施工速度快，施工质量优越、桥梁连续性好，工期短，不受环境影响。
当然，悬臂施工也存在一些缺点，如施工顺序的完成和工期的延长等。设备比较复杂，安装不好。要采取对称施工，施工要求较高，难度大[1]。
2 预应力混凝土连续梁桥的悬臂施工技术
在预应力混凝土连续梁桥的施工中，通常采用挂篮悬臂法，而在大型桥梁建设中，悬臂浇筑法得到了更为广泛的应用。这种施工方法已经成为我国建造大中跨径桥梁结构的常用施工工法。这中施工方法通常是从 0#块开始，分别使用挂篮对称浇筑混凝土。
2.1 工程概况
某工程为某市高速公路的连续梁桥，与已建成通车的高速公路立体交叉。梁跨度为70+125+70m。桥梁采用单向单室的截面形式，主梁为高度和截面逐渐变换的连续结构。主梁各个关键截面高度分别为：梁端、边跨和中跨跨中截面为5.2m，中间支座处为9.2m，以圆曲线规律逐渐改变，其中圆曲线半径为467.125m。桥面构成：防护墙内侧宽9.4m，防护墙外翼缘板宽1.7m。整个桥梁结构主梁顶为13.4m，底部为7.0m，腹板厚度为1.45m、1.2m、0.65m、0.85m、0.7m和0.45m，底板厚在跨中為0.485m，中支座处为1.238m，中间按照圆曲线过渡。整个主梁共有5道横隔梁，在中间支座处、梁端支座处以及中跨跨中分别设置。
2.2 技术等级
混凝土：主梁混凝土和封锚混凝土采用C55，挡渣墙和保护层为C40混凝土，人行道栏杆底座使用C25混凝土。
预应力体系：主梁使用两向预应力体系。其中高强钢绞线作为纵向预应力筋，精轧螺纹钢筋作为竖向预应力筋。本桥主梁均使用预应力。
纵向预应力系统：预应力筋选用GB/T5224-2003D标准II级Φ15.2钢绞线。选用金属波纹管构成管道系统，锚具选用夹片式。
竖向预应力系统：竖向预应力选用Φ32高强螺纹钢筋，抗拉极限强度为830MPa，选用内径Φ45mm铁皮管构成预应力筋管道。
2.3 施工技术分析
采用悬臂浇筑施工时，一般情况下会在各主墩上同时进行对称施工，水平推进各梁段，最后使中跨合拢，各施工阶段采用预应力，使结构受力平衡，安全施工，在施工过程中，仅0#、1#梁段会采用满堂支架或者托架的形式施工以外，其他各梁段均采用悬臂挂篮施工方法进行施工。各施工阶段中的主梁混凝土均一次性进行浇筑，这一循环施工的工程为：挂篮推进并安装完成、安装梁段混凝土模具、梁段钢筋绑扎并预留预应力管道、浇筑混凝土、养护、预应力穿管、张拉预应力并压浆封锚。
连续梁零号块施工时，首先进行临时支座浇筑，待临时支座强度满足要求后进行零号块施工。由于零号块预应力钢束和钢筋密集，人洞、预埋件等构造复杂，各部分尺寸变化较大，且零号块在施工及运营阶段受力相当复杂，因此极易出现质量问题。零号块是桥梁体系转化的基础。零号块施工是大跨连续梁桥悬臂施工的基础，故应优化零号块施工方案，认真准备，精心施工。支架拼装和预压施加荷载应尽量按照实际工作荷载集度分布，真实地反映支架受力情况。预压加载分级进行，每级加载完成均需对支架进行检查，并做好记录，支架加载24h 后，开始卸载，完成预压工作。0#混凝土施工完成后，由于混凝土在自重作用下下沉，不均匀的沉降造成竖向裂纹；施工时间过长，造成横向和纵向裂纹；混凝土养护没有达到要求，造成温度应力龟纹等因素，使混凝土表面出现各种形式的裂纹。为了防止 0#块表面出现裂纹，在施工阶段需要采用以下方法加以预防：保证托架在混凝土浇筑过程中的强度和刚度，以达到降低由于混凝土自重造成的变形值过大。混凝土拌和时，需严格控制其水化热和缓凝时间，并对混凝土的和易性以及坍落度进行检查，以达到混凝土连续浇筑，减少堵管现象的发生。在浇筑混凝土之前，应进行模拟混凝土浇筑，以用来准确计算混凝土施工总时间，杜绝混凝土裂纹现象的出现。
本项目连续梁主桥箱梁最大标准段长4.0m，采用C50混凝土，最大方量为79.5m3，重量达210.7t，采用挂篮悬浇。主桁架选用三角式桁架，采用型钢焊接，各个杆件之间采用销轴连接形式。平联选用槽钢焊接，经螺栓与主桁架连成一体，使得主桁架刚度以及稳定性得到了很大的提升。主梁混凝土浇筑是关键施工阶段，其主要构件有：底篮前后横梁、纵梁、吊锚系统、主桁架前吊点横梁等。保证以上构件在施工过程中的刚度以及强度是挂篮施工的关键。
3 结束语
随着桥梁向跨径更大、结构更复杂的方向发展，各种桥梁施工都有其不同的技术特点和难点。本文结合项目实际情况，针对预应力混凝土连续梁桥悬臂施工中出现的问题和相关技术进行探讨。
参考文献
[1] 周宏.挂篮施工技术在连续梁桥施工中的应用[D].杭州：浙江工业大学，2011.
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