预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术在桥梁工程中的运用探讨

侯小强

（中机中联工程有限公司，重庆 400000）

0 引言

改革开放以来，我国桥梁工程建设取得了快速发展，经济的快速发展使国家更加重视桥梁建设，并通过宏观调控刺激桥梁发展。因此，桥梁的数量不断增加，对质量的要求越来越高，施工难度也越来越大。随着我国桥梁事业与施工技术的不断发展，悬臂浇筑施工工艺在一些大中跨径的桥梁工程施工中得到了越来越广泛的应用。鉴于此，当前应加强对浇筑、锚固以及预应力张拉等技术的研究与推广，在确保桥梁工程施工质量的前提下，不断提高施工效率。当桥梁设计采用预应力混凝土连续梁悬臂浇筑等结构形式时，其合龙部分的工程施工质量对桥梁整体质量影响很大。所以要提前做好施工方案，以便在合龙施工时保证施工质量。

1 连续梁悬臂浇筑施工技术

1.1 0#块浇筑技术

0#块浇筑期间，可以把三角形支架应用到施工工作中。同时，应用墩身预埋件，能够有效提升桥梁结构的稳定性，并防止工程建设期间发生安全事故[1]。此外，0#块施工过程中还要对桥梁的高度进行分析，如果高度较小，可以采用落地支架进行固定。

1.2 临时锚固技术

通过临时锚固技术的应用，能够提高连续梁悬臂浇筑施工的质量与效率，同时还能改善桥梁结构的整体安全性。临时锚固技术应用环节中，应合理进行临时支座的选择。需要注意的是，临时支座是临时性的，并非在桥梁工程中长期存在。对于临时支座的选择，应重点从临时支座的材料、结构等方面进行考虑。通常情况下，临时支座主要采用混凝土、钢板、砂浆等材料[2]。

1.3 梁段混凝土浇筑技术

梁段混凝土浇筑时，首先，应当对中线、标高以及各个构件的位置情况进行详细的核对。如果发现参数错误，要立即进行处理与整改，确保与设计要求相符，之后才能浇筑混凝土。其次，要加强对线形、预拱度等因素的控制。对于预拱度控制工作而言，能够消除由于荷载作用而造成的挠度值。拱顶挠度计算期间，应做好预拱度的合理设置与分配。在进行线形控制时，应当对上一次浇筑、张拉之后的梁段变化情况进行分析。同时，还应适当的调整模板，进而提高对线形的控制效果。梁段混凝土浇筑主要分为两个部分。在开展第一次浇筑时，应当从底板位置开始，直到腹板底部倒角位置结束。当第一次浇筑结束之后，需要满足混凝土的强度要求。梁段混凝土浇筑期间，应保证悬臂两端有着良好的对称效果，以免发生倾覆的问题。需要注意的是，混凝土浇筑过程中应当对预应力管道加以保护。

1.4 预应力张拉技术

在开展下一梁段混凝土施工工作时，应当确保挂篮行走与锚固时连续梁满足刚度、稳定性等方面的要求。当梁段混凝土浇筑结束之后，应当对本梁段开展预应力张拉。预应力筋主要分为纵向、竖向、横向，对于纵向、横向预应力筋而言，主要采用的是钢绞线束，竖向预应力筋多使用的是精轧螺纹钢。张拉作业期间，首先要张拉纵向预应力束，之后再进行竖向预应力筋的张拉[3]，完成横向预应力束的张拉工作。除此之外，竖向预应力筋的张拉要遵循先下后上的原则，并且要沿着0#块中心线向两侧位置对称交替张拉。在进行横向预应力束的张拉时，应当采用左右对称交替张拉的方式。同时，张拉环节中应配合千斤顶、油表等设备的使用。

混凝土基础浇筑安装完毕验收后，混凝土强度设计和基础弹性模量要求均必须满足抗震设计值100%，龄期计算不得累计少于7d，按张拉混凝土吨位要求和混凝土施工时间次序分别进行。完成张拉前施工，拆拉下闭合部分的锁紧支撑筋，进行检验张拉合格。在应用竖向预应力张拉并按规定进行压浆或锚固试验后，进行了临时加固，下箱梁。当采用纵向预应力张拉施工时，其两端布置为双向、左右基本对称布置。另外在浇筑收尾钢筋张拉钢筋前，采用了覆盖下箱梁悬臂、喷洒水冷料等技术措施，降低了上箱梁悬臂上的日照温差。在安装底板预应力管件时，应采取相应的措施，以确保管线畅通。预应力张拉如图1 所示。

图1 预应力张拉

1.5 管道压浆技术

通过开展预应力管道压浆工作，能够对预应力筋起到良好的保护作用，并防止出现锈蚀问题。此外，预应力管道压浆还能将预应力筋和箱梁有效的结合在一起。具体压浆之前，要对锚头进行密封处理，防止漏浆问题的出现。另外，还要对压浆孔、排气孔进行清理，确保压浆通道、排气通道有着良好的畅通效果。压浆应当在张拉后48h 内进行，且张拉时间最好选在一天中气温最低的时间段，压浆过程中要保障压浆压力。

1.6 合龙段施工技术

在进行预应力混凝土连续梁的施工中，悬臂浇注是目前常用的施工方法，悬吊闭合段的施工是确保其质量的重要环节，而在此过程中，梁身的内力和位移都会有较大的改变。同时，合理地进行闭合段的施工，对控制桥面的线型也起到了重要作用。在合龙段施工中，由于梁结构的混凝土材料在温度及其他环境因素的作用下，会发生不同程度的收缩，从而引起混凝土开裂，从而使其本身的质量和性能达不到要求。因此，施工单位在实施合龙段施工时，必须遵循先中跨后中跨的施工次序（或按设计的施工次序），并采用适当的施工措施，例如采用刚性支承锁紧合龙段，在闭合段两端加平衡配重，在当天气温最低的夜晚进行，然后逐步解除合龙段的平衡重量，保证合龙段的施工质量能够满足规范和标准的要求。

合龙前，将现浇段临时固定在与悬臂边缘相同的标高和跨度处，以保证其相对稳定性，并防止合龙段混凝土在浇注和早期养护过程中出现明显的体积变化。根据锁紧设计确定了其截面和支座的位置，在关闭锁紧时，在两个预埋件之间设置一条连接槽钢，将连接槽钢放置在箱梁外侧，当封闭段上的预应力混凝土强度已达到了一定标准的屈服强度极限后，为了避免在封闭段内进行预应力混凝土张拉处理后，混凝土本身的最大有效张应力可能会随之受到影响。临时的预应力是必须按照临时设计好的预应力来临时布置的，并按锁定设计来决定。闭合口的锁定要迅速对称，锁定时间后，将劲性骨架固定在闭合段的两端，固定好劲性骨架后，适时张拉锚杆，TB1-TB2 和BB4 张拉、中跨张拉TZ和BZ4，按照设计张拉力30%进行张拉，在闭合完成后，强度达到100%且龄期不少于7d，进行临时张拉束补拉至100%。

在进行合龙段施工时，应重点加强对临时预应力与支撑等方面的力学参数控制。首先，在施工之前要对各项参数进行明确，并在施工期间反复检验，如果发现参数不合理的问题，应当对施工方案做出调整。其次，合拢段锁定施工时，应关注施工现场连续几天的温度，结合具体的温度情况，对锁定方式做出优化。通常情况下，应选择一天当中温度最低的时段。此外，锁定施工结束之后，应尽快完成合拢段混凝土的浇筑。另外，合拢期间应重点关注临时配重问题[4]。当合拢段施工结束之后，由于受到材料自身特性、温度等因素的影响，可能出现收缩问题。因此，施工期间应加强合拢段施工质量控制，降低收缩因素引发的质量问题。合龙段施工如图2 所示。

图2 合龙段施工

2 案例分析

2.1 工程概况

某客运专线铁路采用双线形式，线间距为5.0m。线路的设计速度为300km/h。该铁路需跨越高速公路特大桥，桥梁路基宽度为34.5m，铁路与高速公路斜交37.8°。桥梁采用70m+125m+70m 的单箱单室预应力混凝土连续梁的结构形式，下部基础为钻孔灌注桩，上部结构主要采用悬臂浇筑施工技术，并使用菱形挂篮形式。

2.2 悬臂浇筑施工技术要点

2.2.1 挂篮安装

因为桥梁的平曲线半径为800m，横坡为1.5%，因而挂篮就位期间较为困难。为确保挂篮三角构架有着良好的平稳效果，且不能随桥面倾斜。因此，桥梁中心线外侧挂篮利用前支座进行调平，并保障其受力稳定性。挂篮安装期间，主要流程为定轨、轨道铺设、菱形桁架吊装以及模板安装等。安装流程如下：①当0#块施工完成后，应及时清理0#块梁顶面，并通过测量放线明确梁体中心线。②在开展轨道铺设工作期间，行走轨道从0#块中心位置对称铺设。轨道前后位置的偏差应控制在±5mm 以内，两组轨道的平行度偏差要控制在±5mm 以内。③对于菱形桁架的吊装工作而言，主要把下弦杆前支点位置处的连接板和滑移支座顶板采用螺栓连接，而下弦杆后支点位置处的连接板和反扣轮系统顶板采用现场焊接的方式。④底托系统的吊装，并进行外侧模板的安装。施工期间，应当将外侧模板和提吊梁结构组成一个整体，并一起进行吊装。外侧模提吊扁担梁采用3 根直径为32mm 的精轧螺纹钢进行连接。其中，2 根锚固在箱梁顶板位置，1 根与主构架侧面吊架进行连接。在外侧模提吊梁的前端，利用提吊扁担梁将其与前横梁进行连接。⑤上述工作结束之后，需要进行内模安装。在此期间，需要先安装内滑梁。在本项目中，内滑梁采用的是6 根直径为32mm 的精轧螺纹钢进行连接。其中，2 根与前横梁进行连接，4 根锚固在箱梁顶板位置。安装工作结束之后，就要开展浇筑工作。这一过程中，应当按照要求做好试压检验，并确保结构的安全性。此外，应当对挂篮变形值、塑性变形值等参数进行计算。

2.2.2 挂篮行走与锚固

等到上一节段施工完成，预应力张拉工作结束之后，挂篮就可进行走行作业准备，对挂篮行走与锚固阶段的几个关键工序做出研究：①根据要求，找平梁体顶面，同时还要做好垫梁、行走梁的铺设工作。②需要在底模后下挂梁和侧模滑道梁之间安装辅助吊杆，并完成备用安全绳的设置。③下放底模前吊杆，把底模调整为水平状态，对辅助吊杆进行紧固，将底模后吊杆拆除掉，并进行第一次吊点的转换。④施工期间在每个行走梁的前支座位置处安装一台千斤顶，其行程为80cm。⑤施工期间将挂篮的移动速度设计在10cm/min 左右，并保证移动过程的平稳效果。⑥需要解除辅助吊杆，并进行侧滑道梁的中吊杆安装，随后提升侧模就位。具体施工期间，为提高施工效率，并确保施工过程的安全性，应重点加强安全管理工作。比如，挂篮走行期间的安全系数不得低于2。走行期间，后部防倾覆结构应当具有良好的牢固效果。除此之外，每施工三节段，应当对挂篮结构的受力情况开展检查、维护等工作[5]。桥梁主墩两侧位置的挂篮施工，应遵循对称的原则。在上、下高墩之间，应当配置相应的防护栏。除了上述措施之外，还应根据交通安全规定，在施工现场的合理位置设置安全防护装置，并设置指示牌、警示牌等设施。

3 结语

改革开放以来，桥梁建设进入黄金发展时期，桥梁行业的发展带动了国民经济的发展。同时，对桥梁的需求不断增加，但目前桥梁的施工技术不足以满足人们的需求。在此背景下，迫切需要提高我国桥梁的技术水平和质量。

在开展桥梁工程施工工作期间，通过挂篮悬臂浇筑施工工艺的应用，不仅可以减少各类施工机具、设备的应用，同时还能避免支架的大量使用，进而降低了施工的复杂性。同时，该施工技术的应用，在跨越深谷、河流、既有线路等方面有着一定的优势。鉴于此，当前应做好悬臂浇筑施工技术的应用与推广。