预应力混凝土连续梁悬灌节段施工质量控制

预应力混凝土连续梁悬灌节段施工质量控制

张传港

中信建设有限责任公司四川资阳641300

摘要：连续梁悬臂浇筑法，是我国大跨度预应力混凝土连续梁施工的主要方法之一。其中悬灌梁段因梁段体积大、梁段多等原因，成为施工的重点部位，对整桥施工质量有重要影响。本文结合大桥工程实例，介绍了悬臂现浇连续梁桥箱梁悬灌梁段施工与控制技术的施工方法、质量控制。

关键词：悬臂施工；施工；质量控制

悬灌梁施工技术作为桥梁工程中一项重要技术，在中等跨度的桥梁中得到了广泛的应用，在备受好评的同时，悬灌梁也因施工周期长、安全要求高、工序复杂等诸多问题给施工带来了一系列困难，同时由于悬灌梁施工自身作业的复杂性、高风险性、严格性等要求的存在，悬灌梁技术施工的难度较大，质量控制也具有非常大的难度。本工程大桥全长140.9m，起迄里程为DK134+631.55～DK134+772.45。共有2个桥台，1个高53m的桥墩，其为空心墩且下部为扩大基础，2*64m的单T钢构梁。连续箱梁（T构）0#块采用墩顶托架现浇，边跨直线现浇段结合墩高采用墩顶托架或支架施工，其余各节段采用挂篮悬臂浇筑施工。在施工中，施工质量控制采用重点保证、多方综合控制的方式，施工质量取得良好效果。

一、悬灌浇筑段施工质量控制重点

1、进行悬灌施工时，最基本的质量要求是需保证两悬臂端挂篮平衡。施工前对挂篮等设备进行应力检算，在使用前进行荷载试验，确保使用安全。边跨直线段浇筑混凝土前对支架进行梁体重量的120％荷载的预压实验，以消除支架非弹性变形。施工过程中，加强对梁体线型及应力的监控，随时观测挠度及应力情况，发现异常及时调整、分析后再继续施工。混凝土浇筑施工时，从悬臂端向箱梁根部施工进行、以防止由于挂篮前端下挠而引起已浇筑混凝土的破裂。这些是保障梁体施工的根本要求，也是最根本的安全保障。

2、挂篮拼装及预压。从0#段梁端向中间安装轨道，精轧螺纹钢筋通过连接器接长后，用锚轨扁担锚固轨道，精轧螺纹钢筋高出轨道顶面约22-24厘米，抄平轨道顶面，先量测轨道中心距以确保无误，然后用螺母锁定轨道，用螺栓在轨道接缝处将轨道连接成整体。首先从轨道前端穿入后支座，待后支座就位才可安放前支座。分片对主构架进行吊装，远离塔吊位置的一片先吊装，并放到前后支座上面，然后旋紧相连螺栓，利用脚手架做临时支撑。吊装另外一些主构架也用同样的方法。用φ32精轧螺纹钢和扁担梁把主构架后端锚固于轨道上，调整位置，安装连接系。前上横梁吊装前，先安放作业平台在主构梁前端以便作业。组装好前上横梁上的上、下垫梁和两根钢吊带以后，一起整体起吊安装，待底模架拼装完成后安装千斤顶。后吊带、千斤顶和上垫梁分别安装在0#段梁段底板预留孔内，后吊带从底板穿出与底模架相连。拆除0#段梁段底部部分支架之后再完成底模架吊装，底模架后部插入0#段箱梁底部，并且前端与前吊带之间用销子相连。后吊点各预留两个孔，间距约15cm，在底模后横梁和外模走行梁间安装1个10吨倒链。内模架首先使用在0#节段，待1#节段需要使用内模架时，吊装内模架走行梁穿入第一节段，临时固定在横隔板预埋件上，同时利用横隔板梁体变化处预留孔安装好后吊杆，待内模脱模后，利用倒链前移至1#段，前吊点采用φ32精轧螺纹钢筋，φ20钢丝绳和10吨倒链用于调整模板标高。

3、挂篮悬臂浇筑施工。每个T构悬臂施工从1#段开始，对称拼装好挂篮后便可以进行悬臂浇筑施工。按14天一循环，其施工步骤为：在挂篮上绑扎底板及腹板钢筋→预应力管道安装→将0#梁段内的内模拖出→根据1#梁段的标高调整内模标高→顶板钢筋绑扎→预应力管道安放→安装端模板→一次对称浇筑1#段混凝土→养护→预应力张拉→压浆→挂篮行走至下一节段就位。

4、混凝土施工工艺。混凝土施工也是悬灌梁质量控制的关键，混凝土的性能和混凝土浇筑质量是关键环节，其质量好坏直接决定了箱梁的受力性能和耐久性。混凝土采用集中拌和站拌和，混凝土运输车运输到位，混凝土泵泵送入仓，插入式振捣器振捣密实。全桥各节段均采用一次浇筑成型。悬臂浇筑施工时T构两侧要对称浇筑，T构两端荷载最大偏差不能大于设计要求。每个节段施工时按先底板再腹板后顶板的施工顺序对称浇筑混凝土。

5、合龙段施工。合龙段是连续梁由简支模式转为连续梁模式的关键一道工序，对于连续梁后期受力具有较大影响，其最常出现的问题是合龙段出现开裂，因此保证合龙段不开裂并与两侧梁体良好协调是控制合龙质量的关键点。合龙段施工顺序：按照先边跨后中跨顺序合龙。合龙段施工一般按15天完成。边跨合龙段施工：T构悬灌段施工完成后，移动边跨侧挂篮到合龙段，利用挂篮底模、外侧模、内模作为边跨合龙段模板。拆除边跨直线现浇段满堂支架或托架，安装临时锁定装置，安装边跨合龙段钢筋、预应力孔道，选择在一天中气温最低时或按设计要求的气温浇筑边跨合龙段混凝土。中跨合龙段施工：边跨合龙段混凝土强度达到设计要求后，张拉边跨预应力束至设计值，拆除边跨及中跨一套挂篮，拆除临时支座，完成第二次体系转换。利用中跨一侧挂篮底模、侧模，作为中跨合龙段吊篮，安装临时锁定装置，安装中跨合龙段钢筋、预应力孔道，选择在一天中气温最低时浇筑中跨合龙段混凝土。

合龙段混凝土浇注时要在混凝土中掺加一定剂量的混凝土收缩补偿外加剂。在混凝土浇筑前一天和混凝土浇筑完成后安排专人对全跨范围内的混凝土表面洒水降温。合龙段临时支撑的预埋件按照设计要求施工，确保其施工位置准确。混凝土浇筑前在每个T构两端配置平衡重，重量的配置以保证Ｔ构两端在合龙段混凝土施工时相对于墩中心的弯矩平衡为准。合龙口侧压重采用水箱压重，重量与合龙段混凝土重量等同，一边浇筑混凝土一边将水释放，另一侧压重也同样采用水箱注水压重。

二、施工线型质量控制

T梁在悬臂浇筑施工时，竖向挠度的产生受混凝土自重、温度、日照、挂篮变形等因素影响，悬臂段还受混凝土自身还存在收缩、徐变等因素影响。为按设计要求使合龙后的桥梁成型及应力状态，并做到合龙高程误差控制在15mm以内，必须观测并严格控制悬臂施工段的挠度与应力。

1、线型模拟计算

在施工前，要对全桥悬灌梁施工的整个过程进行建模，模拟计算出各个施工阶段的线型变化，以此来指导实际施工时的线型控制。

2、施工控制方案。悬臂梁施工时，施工线型控制是桥梁三维控制的关键手段，务必做到高效的施工控制以确保成桥后的梁体线型及受力状态满足设计要求，施工控制主要内容包括结构变形控制、结构应力控制和结构稳定性控制。

3、施工观测内容。施工观测内容主要有：观测挂篮模板安装就位后的挠度；调整测量浇筑前预拱度；观测混凝土浇筑后的挠度；观测张拉前后的挠度；计算、观测完工段的荷载及温度、徐变收缩引起的挠度；修正、观测合龙段合龙前的温度；通过在控制截面内预埋测试仪器来观测应力。

4、在线形控制中要注意：a.通过对每套挂篮进行预加载来消除其非弹性变形，并检测变形情况，进而确定立模高程。b.严控混凝土自重，进而减少梁段混凝土各龄期的强度和弹性模量术指标实际值与计算采用值之间的误差。c.控制张拉时混凝士的龄期要求和预应力筋张拉力的准确度。d.在各个承台和O#段上布设墩身压缩观测点和基础沉降观测点，将观测结果反应到合龙前各梁段和边跨段的高程上面。e.起始于合龙段前梁段，全面做到对全桥各梁段的标高和线形的联测，并在各梁段内依次调整来控制合龙精度。f.利用线形控制将竖向挠度误差控制在15mm内，同时，轴线误差控制在10mm内。

参考文献

[1]舒文超，吴小飞，预应力混凝土连续梁悬臂施工技术措施有效性分析[J].科技风，2014，（17）．

[2]孔亮.预应力混凝土连续梁悬臂施工技术[J]．黑龙江科技信息，2014，（36）．