预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工工艺及控制要点

韩龙，韩金秀（中交铁道设计研究总院有限公司，北京100086）

预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工工艺及控制要点

韩龙，韩金秀
（中交铁道设计研究总院有限公司，北京100086）

结合马泽拉斯特大桥主桥（40+64+40）m预应力混凝土连续梁的悬臂浇筑施工，简要阐述了悬臂浇筑的工艺及施工过程中0#块的施工、挂篮、预应力张拉、合龙段施工、线形调整等关键控制点所采取的措施。论文阐述的控制要点及相应措施确保了悬臂施工的进度和质量，并保证最终成桥后的线形和内力都符合设计要求，为悬臂施工在同类工程中的实施、推广提供有益的借鉴。

悬臂浇筑；挂篮；预应力钢束；合龙；线形控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.159

1 引言

随着国家“一带一路”战略的实施，中国企业纷纷加大海外投资建设。其中铁路、公路、港口等基础建设是最受青睐和最具表现力的建设项目。

2 工程概况

肯尼亚蒙巴萨至内罗毕标轨铁路项目是完全采用中国铁路标准建设的客货共线铁路项目。Mazeras（马泽拉斯）特大桥主桥为（40+64+40）m预应力连续梁，单箱单室箱梁，跨中梁高3.0m，主墩梁高5.0m,梁高变化满足：式中，Y为梁高；X为距桥墩的距离。墩顶（0#块）和边跨（9#、10#块）采用支架现浇，单“T”箱梁（1#～7#块）采用悬臂浇筑对称施工，合龙段（8#块）采用吊架安装，平衡压重法进行浇筑，其节段划分如图1所示。

图1 阶段划分示意图

3 施工工艺及控制要点

3.1 工艺

悬臂施工即挂篮施工，是通过挂篮前移，由0#块向两侧跨中对称逐段浇筑混凝土，并施加预应力，如此循环的一种施工方法[1]。

3.2 施工工艺控制要点

3.2.1 0#块施工

0#块是悬臂施工的基础节段，为挂篮提供可靠的支撑。本桥0#块距地面约25m，混凝土量为149.7m3，属于高空大体积混凝土作业。

为平衡施工中的不平衡弯矩，0#块与墩身采取临时固结[2]：在墩顶设4个C40混凝土临时支座，每个临时支座内靠近边缘处对应箱梁腹板位置单侧埋设58根φ25mm精轧螺纹钢筋。为方便拆除临时支座，防止解除时损坏梁体，在临时固结和梁体以及墩身之间设置塑料薄膜类隔离材料。

现浇支架为钢管柱和型钢落地支架，即通过在墩身预埋钢板焊接“工”字钢与钢管桩连接，在钢管上搭设模板支撑，支架各构件受力验算如表1所示。

表1 支架构件受力性能验算

支架安装后，采用钢筋加混凝土预制块堆载预压，预压的荷载取1.2倍支架承受荷载，共重410t。加载按照设计压重的60%、100%、120%三级加载，记录各级加载前后的变形值，计算弹性变形，为立模标高调整提供依据[3]。

大体积混凝土作业，采用C55缓凝高性能耐久混凝土，初凝时间≥6h，塌落度为16～20cm。为降低水化热，在拌和水中投放冰块或采用冷却机冷却水温，入模温度不高于气温且不超过28℃。浇筑应斜向分段、水平分层，斜度为30～45°，水平分层厚度≤30cm，由两侧向中间对称浇筑。

3.2.2 挂篮

挂篮是悬臂施工最重要的操作平台。其设计要具备足够的强度、刚度和稳定性。本桥轻型菱形挂篮受力验算如表2所示。

表2 挂篮受力性能验算

为消除挂篮的非弹性变形，对其进行预压。预压过程中，需检查主要杆件的受力及连接情况，以消除安全隐患；采用对称加载，避免出现较大偏心荷载；加载方式与支架预压相同。

挂篮行走应整体同步行走，行走前对挂篮各构件及悬吊、行走系统进行安全检查并确认；配备专人统一指挥，利用液压千斤顶做牵引力，对称、同步、缓慢地行走；挂篮到达设计位置时，及时进行后锚，以确保挂篮的安全稳定。

3.2.3 预应力钢筋

1）纵向预应力

纵向预应力采用钢绞线，采取涂抹石蜡的方式方便退锚、适当持荷和超张拉、补张拉以及先锚伸长量较大侧等一系列措施，加快张拉速度并保证质量。

2）竖向预应力

竖向预应力采用φ25mmPS月830高强钢筋。张拉时要确保千斤顶的拉杆和高强钢筋各进入螺帽内一半，以规避脱扣风险；要随拉随拧锚具螺母，及时锚固减少脱锚和应力损失。

3）压浆

压浆采用纯水泥浆，水灰比为0.36。操作严格按照规范进行，密切关注并及时处理过程中出现的串孔、漏浆等问题。

3.2.4 合龙段控制

合龙段设置和体系转换按设计文件规定进行[4]。本桥共设置2处边跨合龙和1处中跨合龙，均采用现浇合龙方式。

连续梁在完成悬臂浇筑后，先实现边跨合龙，形为静定体系，再实现中跨合龙，完成体系的最终转换。

1）连续梁合龙前必须进行标高和线形调整,使其满足合龙要求。

2）为避免成桥后温度降低产生拉应力，合龙温度应选择一天中温度最低值，本桥根据实际情况合龙温度为23℃。

3）合龙前先解除一侧的临时固结，按设计合龙温度和混凝土收缩计算的间距将合龙两端进行锁定。

4）本桥采用在悬臂端增加水箱设置平衡重。要求配重的卸载速度和混凝土的灌注速度相对应。

4 线形控制

悬臂施工节段划分较多，过程误差积累较大，因此，施工段的线形控制对成桥线形和内力分布都起着决定性作用。

加强节段的线形控制，首先要将控制点移至0#块墩顶位置，并进行导线闭合计算；其次，考虑影响因素，重点考虑各施工节段自重fi1，挂篮的弹性变形fi2，预应力张拉fi3，混凝土收缩徐变fi4，以及1/2静活载作用fi5等的影响；最后，根据下列公式计算立模时的预拱度。

Cantilevered Casting Technology and Control Points for the Construction of Continuous PC Beam

HAN Long,HAN Jin-xiu
(CCCC Rail way Consultants Group Co.Ltd.,Beijing100086,China)

Based on the construction of the main span of the Mazeras super major bridge with (40+64+40)m, the process of the cantileveredcasting and the measurements ,which includes the key cont rolling content of the construction of0#block, the movable suspended scaffolding, thepretressing, the construction of closure segment and linear adjustment in cantilevered process are briefly presented in this paper. The keycontrolling points and the measures mentioned above ensure the construction progress and quality of the cantilever construction, as well as thefinal alignment and internal force of the bridge all meet the design requirements ,which provide some useful reference for the implementation andpromotion of such cantilever casting construction in similar projects

cantilevered casting；movable suspended scaffolding；prestressed steel；closing segment；linear control

U445.466

A

1007-9467（2016）12-0140-03

韩龙（1984～），男，北京人，工程师，从事桥梁设计研究。