城市高架桥预应力盖梁施工技术分析

俞盛熙

中交第三航务工程局有限公司南京分公司 江苏南京 210000

近年来，随着城市建设的进一步发展，对于交通的依赖程度不断增加，这导致了我国桥梁建设的飞速发展，一大批城市高架桥涌现在各个城市中。在城市高架桥的实际建设过程中，考虑到桥面行车宽度需求和桥下净空需求，高架桥通常采用大悬臂预应力盖梁形式。对于这一施工形式的应用，不仅极大的缩短了相应的施工时间，同时还使得整个高架桥梁的建筑质量能够有所保障。本文通过具体工程案例，介绍了城市高架桥预应力盖梁的支架体系和施工工艺，并对施工阶段进行了分析，同时介绍了施工注意事项，为同类城市高架桥建设提供有益借鉴。

1 预应力盖梁模板设计及支撑体系

1.1 盖梁模板

在对高架桥进行实际的施工过程中，所采用的盖梁模板，是一种定型的模板。对于这一模板来说，有一个可调式顶托或小型预制三角榀架，来实现对横向的坡度进行调节，从而来满足相应的施工需求。在对改模板的底模进行拆除的时候，拆除榀架即可卸落底模。对于盖梁模板的外侧，需要预留一定空间的范围作为工作平台，一般来说需要预留出80-100cm宽的工作平台，在这一工作平台上面，还需要满铺5cm厚木跳板，在这个跳板的边缘，还需要设置15cm的高踢脚板，这样不仅能够保证模板的安装和调整更加的方便，同时还能使得在实际的施工过程中的张拉操作更加的简便；最后，为了保证施工的安全，在该操作平台的四周还需要设置相应的安全保护结构，一般需要设置不小于1．2米高的封闭式防护结构[1]。

1.2 碗扣式满堂支架体系

满堂式碗扣支架体系由支架基础（30cm道渣+10cm碎石+20cmC30素砼）、Φ48×2．8mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、10cm×15cm底垫木、10cm×15cm或10cm×10cm木方做横向分配梁、10cm×10cm木方纵向分配梁；模板系统由侧模、底模、端模等组成。10cm×15cm木方分配梁沿横桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，底模板采用定型优质竹胶模板，倒角及牛腿侧模及倒T肋板采用定型钢模板。为了支架整体稳定，墩柱位置用钢管搭设成抱箍形式；立杆顶部安装可调节顶托，立杆底部支立在底托上，底托安置在支架基础上的10cm×15cm木垫板上，以确保地基受力均衡。

图1 支架“抱箍”设置示意图

2 工程概况

某城市高架桥标准段上部结构采用30m预应力预制小箱梁，先简支后连续。由于桥下后期需要通车，因此下部结构采用大悬臂预应力盖梁，桥墩采用花瓶墩。

主线标准段桥宽25m，横断面布置为0．5m防撞护栏+11．75m行车道+0．5m中央防撞护栏+11．75m行车道+0．5m防撞护栏。主线、匝道小箱梁接小箱梁均采用倒T式盖梁。主线盖梁标准尺寸为 23．7×3．2×3．465m（长 × 宽 × 高），最大宽度为 3．2m，最大高度为3．465m，最大长度为23．87m；匝道盖梁尺寸为7．908（单柱）/11．4（双柱）×3．2×3．465m（长×宽×高）。

盖梁预应力钢束采用符合GB/T5224国家标准的Φs15．2mm的钢绞线，每股面积140mm2，标准强度1860MPa,弹性模量1．95×105MPa。

图2 主线双悬臂倒T型盖梁断面图

3 支架结构

该桥梁采用碗扣式满堂支架，碗扣式钢管48×2．8mm，纵横间距30cm×60cm，60cm×60cm，60cm×90cm三种，步距120cm，水平扫地杆离地面高度35cm：剪刀撑与地面角度45°，剪刀撑宽度不大于5m。支架纵桥向布置11排，间距按照2×90cm+60cm+4×30cm+60cm+2×90cm布置，横桥向按照n×60cm布置，上口工人操作平台需设置悬挑杆，悬挑出去宽度两端均约为30cm。悬挑钢管撑斜杆伸入到满堂支架内部并与立杆连接不少于3档，与立杆成45°交角[2]。

支架顶托内放置I12工字钢作为纵桥向分配梁，横桥向小横梁采用10×10cm方木，间距按照≯30cm放置。盖梁底模、肋板侧模采用1．5cm厚优质竹胶板，牛腿侧模、倒角模采用带托架的定制组合钢模板。

4 施工工艺及施工阶段分析

4.1 施工步骤

盖梁预应力分二次张拉施工，第一批钢束在盖梁混凝土达到设计强度的90%时且龄期达到7天后强度后进行张拉。具体张拉顺序如下：第一批先拉N3-1、N3-2、N3-3以及N2-1、N2-3钢束，然后再拉N1-1、N1-2、N1-3和N2-2钢束[3]，见下表、图3。

N1-1（第二批） N1-2（第二批） N1-3（第二批）N2-1（第一批） N2-2（第二批） N2-3（第一批）N3-1（第一批） N3-2（第一批） N3-3（第一批）

4.2 施工阶段分析

为了进一步明确施工时结构的受力特性，确保施工安全有序进行，采用MidasCivil软件建立有限元模型，对施工阶段进行分析。

图3

图4 为整体模型，图5为施工工艺图。由计算结果可知，各施工阶段盖梁应力均为压应力，施工完成后盖梁预应力储备较大，结构较为安全。

图4 整体模型

图5 施工工艺图

4.3 施工注意事项

（1）基础处置。由于项目所处软弱地基较多，进行支架施工时采用碎石换填、浇筑混凝土基础等方法，使基础承载力达到要求，提高了施工质量[4]。

（2）支架预压。在完成支架及模板施工后，采用砂袋对支架进行预压。砂袋应均匀放置，预压重量以设计荷载为标准，分60%、80%、100%三级进行加载。在预压过程中，对支架沉降进行观测，分别在两墩柱之间、盖梁两端设置观测点，关注原地面地基不均匀沉降情况。同时，在加载到100%设计荷载时对贝雷梁挠度进行测量，并做好记录，及时对模板进行调整。

（3）盖梁施工。盖梁钢筋加工统一在钢筋加工场集中制作成半成品，编号后分类堆存，由汽车运输至现场，利用汽车吊直接吊至作业面，人工现场绑扎成型。钢筋下料时控制焊接头与钢筋弯曲处的距离，采用从中间后两侧、先下部后上部的方式进行焊接。严格控制波纹管架的间距、坐标，保证预应力布置的准确性。普通钢筋如遇锚垫板、螺旋筋、波纹管等根据设计要求可适当调整位置。浇筑盖梁混凝土的顺序为从两端向中间对称浇筑，分段分层台阶式施工。

（4）预应力筋张拉。预应力钢束下料长度应满足使用需求，且不能浪费。安装预应力钢束前，应检查预应力管道是否漏浆堵塞[5]。钢束采用两端张拉，张拉的顺序以设计图纸为准，采用引伸量与张拉力双控，并以张拉力为主，实测引伸量与计算引伸量容许误差控制在±6%以内。安装的锚垫板必须与钢束中心线垂直。采用真空压浆技术，压浆后将已凿毛的混凝土面和锚具周围冲洗干净，封锚混凝土的强度与盖梁砼标号相同。

5 结语

本文以某城市高架桥标准段为例，针对其采用的悬臂预应力盖梁，介绍了钢管立柱+贝雷的支架体系，根据施工顺序采用有限元软件对施工阶段进行计算分析，并介绍了施工时的注意事项，为同类项目施工提供技术参考。