二级公路工程中桥梁施工工艺研究

罗 嵘

（广西交通技师学院，广西 南宁 530001）

现代桥梁工程施工发展中，施工技术逐渐完善，为我国桥梁工程建设产业的发展提供了技术保障与支持。而预应力混凝土简支箱梁张拉控制技术就是当前桥梁工程施工中应用较为成熟的施工技术方式，得到了业界人士的高度重视与认可。在桥梁工程施工实践中，也需要注重对工程实际施工内容的结合，优化预应力混凝土简支箱梁张拉控制技术方案，以此提升桥梁工程施工的整体质量。

1 工程概况及工程难点分析

弄稔中桥位于崇左市大新县弄稔村附近，于路线K31+669.0 处跨越明仕河，为新建桥梁。该桥桥址处地势低洼平坦，处于河流顺直段，地表覆盖层为淤泥、黏土。桥址处河道两侧为水田、水塘、甘蔗地，桥址处水流平缓，上下游均为淤泥夹砾石河床。桥位处汇水面积130.52km2，百年一遇设计流量724.15m3/s。百年一遇设计水位231.37m。桥梁建设方案为3～20m 预应力砼简支箱梁桥，0 号桥台为U 型桥台、承台接桩基础，3 号桥台为肋板式桥台、承台接桩基础，桥墩为双柱式墩、桩基础。桥台采用GYZ F4250×65mm 四氟滑板圆形板式橡胶支座，桥墩采用GYZ250×63mm 圆形板式橡胶支座，在0 号桥台、3 号桥台处各设置一道GQF-C60 型伸缩缝，1 号、2 号桥墩墩顶桥面连续，全桥长71.88m。另有板价中桥施工项目，上部采用3m×13m 预应力混泥土小箱梁梁，桥台采用桩基接盖梁桥台，桥墩采用柱式墩。桩基采用φ130 钻孔灌注桩，柱式墩采用φ120 的墩柱，桥面横坡2%。桩基采用C25 砼，墩柱采用C30 砼，0 号及2 号桥台设有锥坡采用M7.5 砂浆片石砌筑。车行道桥台处伸缩缝采用型钢伸缩缝（GQF-C40），桥梁护栏采用SA 级墙式护栏。

2 总体施工方案与施工控制

考虑到本标段有两处新建桥梁，其结构都是一样的，且距离较近，根据资料和现场查勘情况，拟在本桥大桩号处设预制场，将所有的预制粱在此集中预制，然后利用板车转运到另一座桥址处，用两台60T 汽车吊采用吊孔穿束兜底板加扁担的吊装方法安装。同时，综合考虑现场地形条件合理规划和布置。拟在K39+520 左侧设一座混凝土搅拌站，两桥都利用此搅拌站。施工流向由3 号桥台、2#、1#桥墩、0#桥台桩基开始，桥墩施工，盖梁混凝土浇筑、梁板安装、桥面铺装均按此顺序进行。施工桩基时采用两桥平行作业，而在梁板预制，墩柱升高及盖梁浇筑中均采用流水作业方式进行施工。

系梁、承台采用直接开挖，模筑施工；墩柱采用支架和定型钢模组合施工；盖梁采用预埋PVC 管横穿钢棒搭设底模支架系统进行施工；系梁、承台砼利用罐车直接入模，墩柱、盖梁混凝土采用吊车吊装入模，上部箱梁在梁场集中预制，以吊装的方式就位，后续桥面附属工程施工。

为了保证工程施工的顺利进行，制定如下施工保障措施。

（1）先将场地夯实平整，轨道及枕木宜均匀着地，支架的承载力应满足要求，在发生不均匀沉降时，必须随时调整。钻机就位时，应使转盘，底座水平，使天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止位移，在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要加慢档。另外，安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m 以上，待沉积密实后再钻。

（2）在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m 的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新定位后安装护筒。

（3）箱梁场地集中预制，模板采用特制的大块装配式钢模板,模板面板采用厚度为5mm 以上的钢板制作,保证梁板混凝土外观质量；模板接口处采用塑料密封条密封,防止混凝土浇筑过程中产生漏浆现象。使用强制式拌和机拌和混合料,确保混凝土的拌和和易性和均匀程度。采用分层浇筑方法,混凝土的拌和达到规定的塌落度标准，各种混合料的规格和强度符合规范规定要求；混凝土浇筑时保证连续,均匀振捣,避免因漏振或过振形成混凝土表面蜂窝和麻面,保证箱梁混凝土的质量。

3 预应力混凝土简支箱梁张拉控制技术分析

根据工程的实际施工情况，为了充分保证工程的施工质量和施工安全，在这两座桥的预应力张拉施工中，采用了后张法预应力施工工艺。

3.1 施工要求

3.1.1 一般要求

（1）施工前详细熟悉图纸，编制预应力张拉专项方案详细说明张拉力和延伸量，并报监理审核；准备好各张拉设备机具。

（2）施工现场选派富有经验的技术员指导预应力张拉作业，所有操作预应力设备的人员，都必须通过岗前培训。

（3）预应力张拉设备至少每隔两个月进行一次检查和保养。

（4）预应力张拉过程中，如果出现下列任何一种情况，张拉设备应重新进行校验：①张拉过程中预应力钢绞线经常出现断丝时；②千斤顶漏油严重时；③油表指针不回零时；④调换千斤顶油压表时。

3.1.2 施工要求

（1）现场监理在场时方可张拉，除非另有书面通知允许。

（2）张拉预应力时的温度不宜低于+5℃。

（3）张拉即将开始前，所有的预应力刚才在张拉点之间应能自由滑动，同时构件可以自由地适应施加预应力时产生的水平和垂直移动。

（4）预制箱梁预应力钢束必须待混凝土强度达到设计混凝土强度设计等级的90%后，且混凝土龄期不小于7d，方可张拉。预制梁内正弯矩钢束及墩顶连续段处的负弯矩钢束均采用两端同时张拉，钢束张拉采用双控，锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa，张拉时应按图纸规定，边张拉边测量延长值。

（5）千斤顶拉力应考虑锚圈口预应力损失，通过现场测验而定，一般对钢绞线为3%的千斤顶控制张拉力。

（6）预应力管道的位置必须严格按设计图提供的坐标定位并用定位钢筋固定，预制箱梁金属波纹管内径为55mm，钢束竖向坐标值为梁底至钢束重心的距离，定位钢筋网片与箱梁腹板箍筋点焊固定；严防管道错位和下垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而适当挪动钢筋位置，切断的钢筋在浇筑混凝土前连接起来，施工时管道定位钢筋网在直线段按100cm 间距设置，在曲线段按50cm 间距布置，浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。

3.2 施工分析

3.2.1 张拉施工步骤

（1）箱梁预应力钢束N1、N2、N3 均采用两端关于箱梁中心线对称张拉，张拉顺序为：N1、N2、N3 号钢束。采用张拉力和伸长量双控，以张拉力控制为主。施工张拉钢束时，张拉力按10%、20%、100%这3 个阶段进行张拉，每个阶段保压5min，以10%～20%的延伸量作为0%～10%的延伸量，做好现场张拉数据记录，确保实际张拉力及伸长值达到设计要求。

（2）施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在-6%～+6%以内。实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。

（3）箱梁预应力张拉采用两端对称、均匀张拉，两端千斤顶升降压、画线、测量伸长、插垫等工作必须一致。

（4）预应力钢绞线张拉后，测定预应力钢绞线回缩与锚具变形量，均不得大于6mm，如大于允许值应重新张拉，或更换锚具后重新张拉。

（5）预应力钢绞线张拉完毕得到监理认可后才能切割露头，梁端按设计图纸所示的水泥砂浆封闭。

（6）整理记录资料。每次张拉后资料内容如下：①每个测力计、压力表、油泵及千斤顶的鉴定号。②测量预应力钢绞线延伸量时的初始拉力。③张拉完成时的最后拉力及测得的延伸量。④千斤顶放松以后的回缩量。⑤张拉中间阶段测量的延伸量及相应的拉力。

3.2.2 支座安装施工

中桥0 号和3 号桥台采用GYZ F250*65 滑板支座，1 号、2 号墩采用GYZ 250*63 板式支座，其技术性能应符合JT/T4-2004“公路桥梁板式橡胶支座”标准；而板价中桥支座垫石及挡块施工工序：钢筋预埋→盖梁砼浇筑→垫石及挡块区域凿毛→钢筋修整→测量、放样→模板安装→测量复核→砼浇筑→养护→后期处理。

（1）准确测量放样，首先复测支座垫石顶标高，然后用全站仪在纵横向放十字线，定出支座中心位置，其平面位置的精度控制在2mm 以内。

（2）认真检查所有表面、底座及垫石标高，使支座标高符合设计要求。

（3）安装好支座后保证梁底在垫石顶面的平行、平整，使其和支座上、下表面全部密贴，不得出现偏压、脱空和不均匀支承受力现象。

（4）为落梁准确，在架第一跨箱梁时，可在梁底划好二个支座的十字位置中心，在梁的端立面上标出两个支座的位置中心线的铅直线，落梁时使之与墩台上的位置中心线相重合，以后数跨可依照第一跨梁为基准进行，在架梁落梁时要平稳，防止压偏或产生初始剪切变形。

（5）支座安装宜在温度5℃～20℃范围内进行。

（6）支座和垫石组合高度满足设计要求。

3.2.3 预制梁运输及安装施工

梁体架设采用TLQJ100/50 型架桥机架梁，该架桥机适用于50m 以内的跨径桥梁，能自行纵向、横向平稳移动，纵向前移时，前伸大臂的挠度小。当架桥机架梁作业时，每片梁都能由架桥机整机纵横移梁到位，直接安装中梁和边梁，不需在桥墩上人工横向移梁，加快了架梁速度，消除了横向移梁的不安全因素，架桥机各种运动及止挡装置，由操作台统一控制，安全性能好。

（1）预制梁安装采用双导梁架桥机进行架设安装。

（2）预制梁由存放场移至运梁平板车，通过便道运至架桥机底下，再由架桥机逐孔安装。

（3）起吊预制梁采用吊钩钩住吊环或通过预留孔用钢丝绳起吊，起吊时采取相应措施避免砼损伤。

（4）在进行梁安装前，对桥墩的支座平面位置及标高进行测量放样，在每片梁两端标出竖向中心线，并在墩台面上放出梁的纵向中心线、支座纵横中心线、梁端位置横线以及每片梁的具体位置。

（5）架梁施工程序如下。①喂梁。待架设的混凝土梁由预制梁场送到架桥机后部主梁内，采用拖动式运梁平车进行喂梁。②边梁安装。运梁轨道延伸铺轨（喂梁）→前、后吊梁天车起吊梁→前、后吊梁天车将混凝土梁纵向运行到位→下落梁并脱开→整机横向移位（混凝土梁至边梁挂架下部，边梁挂架吊起边梁）→整机携梁横向移位至边梁位置下落就位→混凝土边梁安装就位。③中梁安装。运梁轨道延伸铺轨（喂梁）→前、后吊梁天车起吊梁→前、后吊梁天车将混凝土梁纵向运行到位→下落梁并脱开→混凝土中梁安装就位。

混凝土梁架设顺序为：先架设两侧边梁，后架中梁合龙。边梁安装时，因架桥机横向运行受盖梁长度影响，架设施工要分2 次横向移位：混凝土梁横移后临时放在盖梁上，再用两侧主梁下液压转换吊钩吊起（用液压千斤顶顶起）；然后架桥机再横移到位直接安装。

纵向移位作业程序：测量定位，铺设延伸轨道→中顶高支腿顶起，中支腿离开轨道，拆除中支腿横向钢轨，中顶高支腿落下，中支腿落在纵向钢轨上→顶升后顶高支腿、拆除横向钢轨，后支腿转向落在纵向钢轨上→起吊天车移至后端做配重→收起前支腿→移位前安全检查→整机纵向运行到位，落下前支腿（铺横向轨道）→顶升中顶高支腿（铺横向轨道），中支腿落在横向钢轨上→起升后顶高支腿（铺横向轨道）→后支腿提升转向落在横向钢轨上→全面试运行安全检查。

架桥机纵向移位时，2 台起吊天车须运行到后支腿后面作配重，并要求作临时加固，以防架桥机纵向运行时失稳。

每片梁就位时，要在两端设临时支撑，使大梁保持垂直和稳定；每2 片梁就位后除临时支撑外，迅速将两片梁进行横向连接，增强稳固性。架桥机纵向行走前，要求每孔梁的横隔板钢筋全部焊接完，且每片梁的两端和中间横隔板的现浇混凝土浇注完毕，并达到设计强度的70%以上。

4 结语

综上所述，预应力混凝土简支箱梁张拉控制技术在桥梁工程施工中的应用对于新时期桥梁工程施工产业发展具有重要意义，能够充分保证桥梁工程的整体施工质量和施工安全。在实际施工中，需要根据工程的实际情况进行预应力张拉施工技术的选择，充分提升桥梁工程的整体施工质量。