桥梁上部结构施工技术研究

姚晋勇

山西路桥第三工程有限公司 山西忻州 034000

1 项目背景

临离高速是山西省高速公路网规划的 “九横九环，人字骨架”高速公路网主骨架的重要组成部分，是连接离石与临县的枢纽工程。此项目中桩号K11+200—K14+800段位于临县境内，主线全长3.6km，连接线全长2.3km，包括的工程为：路基土石方挖方398.1万m3，填方149.3万m3；大桥1090m/4座，涵洞1072m/19道，隧道1座（右线长358m）、（左线长350m）。本文以湫水河大桥为例，其上部结构是先简支后连续预应力砼箱梁，重点研究了预应力砼箱梁施工技术。

2 施工技术

2.1 模板制安

内外模板采用钢模板，根据箱梁尺寸，要求侧模要平直、预应力孔道预留孔位置准确，在工厂加工、工地组装。加工精度符合技术要求。钢模安装采用先定位，螺丝连接，四周用楔形木块固定，接缝缝隙海绵填塞，用水平仪控制标高。在正式使用前要先试拼装，符合设计要求后方可正式使用。每侧模板分3至4节组成，并根据计算布置附着式振动器，模板接缝用海绵条填塞密贴，防止漏浆，模板采用拉撑结合的方法固定[1]。模板支立符合规定要求。刷隔离剂，拆模时在构件达到规定的强度后方可进行，同步施工，不得损伤箱梁，砼箱梁板检查保养、维修，在整个施工阶段保持完好状态，内模的安设严格按设计位置进行，并设有定位装置，以免左右移动内模。

模板安装详见图1。

图1 模板安装流程

2.2 钢筋骨架制作

严格按设计图纸中的钢筋型号、尺寸、间距进行钢筋的下料、焊接与绑扎。焊接钢筋，根据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》、《公路桥涵施工技术规范》，严格检查焊接质量和几何尺寸[2]。钢筋按设计在工棚下料、弯制，再在台座上绑扎成型，按照设计埋设各种预埋件。钢筋的保护层要严格按设计施工。为保证保护层厚度，使用水泥砂浆垫块。

2.3 砼浇筑

钢筋绑扎和模板安装完毕，须经监理工程师检查各项合格后，方可浇筑砼。浇筑可采用连续浇筑法，浇筑方向是从梁的一端循序渐进至另一端，在将近另一端时，为避免梁端砼产生蜂窝等不密实现象，改从另一端向相反方向投料，该端距离为4至5m。也可采用分段分层浇筑的办法分段长度4至6m，分层下料振捣，每层厚度不超过30cm，上下层浇箱梁时间不宜超过1h，下料时均匀连续，随时检查砼的干硬度，严格控制水灰比[3]。

砼浇筑完毕按要求进行养护和拆模。箱梁脱模后，即标上浇筑时间、使用部位和编号。预制箱梁养护采用自然养护的办法，有专人负责，覆盖土工布洒水养护。

2.4 预应力施工

（1）采用的预应力钢铰线，符合施工规范的技术要求。

（2）锚具和夹具的类型符合设计规定，并抽样进行外观尺寸、硬度及锚固力检查和试验。

（3）预应力钢铰线、锚具和夹片储存在清洁、干燥的地方，加以遮盖，并定期检查有无损坏和腐蚀。

（4）钢铰线的下料严格按设计长度及根数进行下料编束，采用砂轮切割机进行切割。钢铰线编束时，每隔1至1.5m绑扎一道铅丝，铅丝扣向里。编束后，编号堆码，妥善保管，防止在储存、运输和安装过程中损坏、变形或锈蚀。

在梁体的张拉顺序上使梁体对称受力，均衡张拉。预应力筋的张拉控制应力必须符合设计要求。预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值必须满足设计要求。预应力筋的理论伸长值ΔL（mm）可按公式计算：

（5）公式中：PP代表的是预应力筋平均张拉力（单位是：N）；L代表的是预应力筋长度（单位是：mm）；AP代表的是预应力筋截面面积（单位是：mm2）；E P代表的是预应力筋弹性模量（单位是：N/mm2）；——预应力筋的平均张拉力（N）[4]。

（6）张拉应力控制以张拉力和伸长量双向控制，以张拉力控制为主，以钢束伸长量进行校核。张拉方式根据设计要求采用两端同时张拉。张拉时，千斤顶升降压、划线及测量伸长值等工作一致。当张拉控制应力达到稳定，并确认伸长、滑丝等合格合，才能进行锚固。

预应力张拉过程中，随时注意测量预应力箱梁张拉的上拱度，其上拱度值（恒载+初始预应力）达到设计的要求值。

（7）钢铰线张拉完毕，严禁撞击锚头和钢束，钢铰线多余长度用切割机切除，切除以后留下钢绞线长度（指露出锚圈长度）不大于3cm。

（8）张拉机具使用超过6个月或200次或在张拉过程中出现不正常的情况或检修以后均应重新校定。

2.5 压浆

准备工作。首先压浆之前，应校核压浆机，且保证钢绞线外露量≤30mm，实施封锚；其次清理锚垫板表面，从保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀地涂抹一层玻璃胶，安装橡胶密封圈，保护罩和锚垫板中安装孔对正，通过螺栓拧紧；最后通过试验确定各项参数，如水灰比是0.4至0.45，水泥浆泌水率≤3%等。

试抽真空。关闭3个阀门，打开2个阀门，启动真空泵，观察真空压力表的读数，能达到负压力0.07至0.1MPa，当孔道内的真空度保持稳定时（真空度越高越好），停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空[5]。

拌浆。拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净；将称量好的水（扣除用于溶化固态外加剂的那部分水）倒入搅拌机，之后边搅拌边倒入水泥，再搅拌3至5min直至均匀；将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机，再搅拌5至15min，然后倒入盛浆浆桶；倒入盛浆桶的浆体尽量马上泵送，否则要不停地搅拌。

2.6 砼箱梁安装

砼箱梁的安装流程详见图2。

图2 砼箱梁安装流程

砼箱梁的出槽起吊、存放、移运、装卸等施工细节，在施工前28d报送监理工程师批准，此时的砼强度符合图纸规定，不低于预制构件砼设计强度的80%。

箱梁安装前，应在梁板上放上中线，并让测量班组在盖梁、垫石放出中位线，核准其放置位置、高程无误后，经监理工程师确认方可安装。

经监理工程师检查预应力箱梁合格后，用架桥机进行安装就位工作。

安装前对墩、台支座垫石表面及梁底面清理干净，支座垫石与墩、台帽同时浇筑，其内设置钢筋网，其尺寸与顶面标高符合图纸规定。

设置临时支座，安装永久支座，逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态，及时连接湿接缝钢筋及端横梁钢筋。临时支座顶面标高与永久支座顶面标高相齐平，永久支座顶面直接与接头混凝土底部浇在一起，梁体预埋钢板和支座，支座钢板和垫石接触面应密贴平顺。

墩台盖梁顶面支座垫块位置和高程控制要求准确，支座垫块顶面必须保持水平。支座上的构件安装温度，符合图纸规定，活动支座上的构件安装温度及相应的支座上、下部分的纵向错位符合图纸规定，对于非桥面连续简支梁符合图纸要求，当业主、监理工程师或图纸未规定安装温度计时，一般在5℃至20℃的温度范围内安装。

采用现场预制梁，张拉后尽快架梁，架梁时相邻两片箱梁龄期相差不宜过大，应符合设计及规范要求，使梁体横向联成一个整体，减少梁体在现场的存放时间，在梁体运输中，保持道路平整，勿使车体晃动及车体拐弯使梁体受弯，尽量减少倒运次数。

箱梁混凝土达到设计强度的90%后，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆及时清理箱梁底板通气孔。

桥面板湿接缝混凝土由跨中向支点浇筑，现浇接头混凝土采用微膨胀水泥。

3 结语

文章结合实际桥梁工程项目，重点研究了桥梁上部结构（先简支后连续预应力砼箱梁）施工技术。研究表明，通过合理采用施工技术以及严格把控技术要点，能够有效保证桥梁施工质量及安全。