预应力混凝土连续梁桥施工技术研究.pdf

李博 ： 预应力混凝土连续梁桥施工技术研究 9 5 预应 力混凝 土连续梁桥施 工技术研 究 李博 ( 郑州市郑东新 区财政投资评 审中心 郑州4 5 0 0 0 0) 【 摘要】 以紫港大桥为工程背景 ， 介绍了预应力混凝土连续梁桥施工技术， 包括 0 块施工、 悬浇梁段施工、 边跨现浇段施工及合拢段施工， 并对悬臂施工连续梁桥施工控制方法进行了简要论述， 可为同类桥梁的施工提供 有利的参考依据。 【 关键词】 连续箱梁桥； 悬臂施工； 施工技术； 施工控制 【 中图分类号】 7 5 5 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 4 ) 0 8 0 0 9 5 0 3 预应力混凝土连续梁桥是我国公路建设较为常用的一 种桥梁结构形式， 其特点是跨越能力较强， 刚度大 ， 变形小， 伸缩缝少行车平顺 ， 养护简单， 抗震能力强等， 是最早应用 的桥梁结构形式之一。预应力混凝土连续梁桥的施工方法 也多种多样， 较为常用且简便 的是悬臂浇筑法。悬臂浇筑 法的出现大大促进 了桥梁体系和桥梁跨越能力的发展 ， 缩 短了桥梁建设的周期 ， 保证了施工质量， 在桥梁施工中得到 了广泛应用。本文以紫港大桥为例 ， 介绍其关键施工技术 ， 此外简要阐述悬臂施工控制。 1 工程概况 紫港大桥位于浙江省常山县境内， 横跨常山港 ， 是连接 常山河两侧城区的重要桥梁。紫港大桥主桥上部结构采用 4 0 m+ 6 5 m+ 4 0 m的预应力混凝土变高度连续箱梁， 主梁根 部梁高 4 0 m， 主跨跨中及边跨端部梁高 2 2 m； 箱梁截面形 式采用两个分离式的单箱单室断面， 箱梁顶面宽 1 2 4 m， 底 面宽6 5 m， 桥梁内、 外侧翼缘悬臂长 2 9 5 m。全桥顶板厚 2 8 e m， 底板厚度按 R=3 2 0 m圆曲线变化， 合拢位置底板厚度 为 2 8 e m， 墩顶位置底板厚度为8 0 e m， 跨中处腹板厚度4 5 e m， 支点处腹板厚度 7 0 e m， 在 1 节段内直线均匀变化。 图1 紫港大桥桥 跨布置图 ( 单位：m) 紫港大桥采用分段施工的方法， 各段长度分别为： O 块 长 1 2 m， 1 、 2 、 6 块长度均为 4 m， 3 一5 块长度均为 4 5 m， 边跨现浇段为6 4 2 m， 跨中、 边跨合拢段均为2 m。0 块和边 跨现浇段施工采用支架现浇法施工 ， 1 一 6 块采用悬臂现浇 施 工。 2施工工艺 2 1 0 块施工 O 块的施工质量是保证整个悬臂浇筑施工质量的重要 前提， 所 以进行0 块施工时要控制好各种数据 ， 建立好平面 控制网， 保证 0 块的施工质量， 为 以后 的施工打下 良好的 基础 。 ( 1 ) 支架搭设。紫港大桥的 0 块施工采用了支架现 浇法。在桥墩完工且达到强度要求之后 ， 进行支架的搭设。 本桥 0 块施工时所用支架为贝雷钢架， 此种钢架具有足够 的强度和刚度 ， 能够承受梁段 自重和施工荷载的作用。按 规范要求和设计尺寸 ， 在桥墩两侧搭设贝雷支架； 搭设完支 架后 ， 需对支架进行预压， 预压荷载应达到最大施工荷载的 1 2倍， 从而消除地基沉降、 钢架非弹性变形和安装误差的 影响， 实测弹性变形值， 为控制立模标高提供依据。 ( 2 ) 支座安装和临时锚固。支座在安装前进行精确 的测量放样， 确定支座的安装位置后， 进行支座安装。在安 装过程中， 确保支座上下垫板和支座本身的高度 ， 纵横向中 线位置偏差在规范要求以内。安装完毕后 固定支座位置 ， 在混凝土梁段达到设计强度后， 预应力筋张拉前 ， 拆除上下 支座连接板 ， 以防止约束梁体正常转动。 临时锚固的安装是为了约束悬臂挂篮施工过程中倾覆 失稳现象出现。设计采用预埋 , 1, 3 2精轧螺纹钢， 施加一定 的预应力给以临时固结作用 ， 以抵抗施工过程中由箱梁 自 重、 挂篮及施工荷载引起的巨大倾覆力矩 ， 使非静定体系转 化成静定体系， 确保施工的安全。 ( 3 ) 模板安装。根据设计文件和支架预压变形值 ， 确 定立模标高后 ， 进行模板的安装。本桥施工中底模和外膜 使用钢模板， 按设计尺寸经厂家制作运至现场； 内模使用木 模板。模板的制作安装严格按照设计要求进行施工。 ( 4 ) 钢筋绑扎和预应力管道安装。随着模板 的安装 工作进行钢筋的绑扎和预应力管道的安装。此项工作严格 按照设计图纸进行 ， 钢筋现场制作安装， 预应力管道保证精 确定位。在绑扎工作完成 以后 ， 要按 图纸进行复查， 符合要 求后方可进行下一步施工。 ( 5 ) 混凝土浇筑。由于 0 块梁体较高， 节段较长， 属 于大体积混凝土， 为避免混凝土水化热的影响， 在进行混凝 土浇筑时采用分层浇筑的方式， 每层浇筑高度严格按照规 范要求操作， 加强混凝土振捣工作 ， 特别注意预应力管道锚 具接头处的振捣， 必要时可以进行二次复振， 确保混凝土密 实度符合要求。完成浇筑后 ， 注意混凝土养生工作 ， 使混凝 土尽快达到强度要求 ， 以便下一步施工。 ( 6 ) 预应力筋张拉和孔道压浆。紫港大桥采用三向 9 6 低温建筑技术 2 0 1 4 年第 8 期( 总第 1 9 4 期) 预应力体系， 纵 向、 横 向预应力 筋均采用低松 弛高强度 中 1 5 2 m m钢绞线， 竖向预应力筋采用 q b 3 2 m m精轧螺纹钢 筋。待混凝土达到强度后， 进行预应力筋的张拉工作 ， 确保 每根钢绞线张拉到位。完成全部预应力筋的张拉工作后， 进行孑 L 道的封锚压浆 ， 保证每个预应力管道压浆密实。 通过以上工序 的依次进行， 完成了 0 块的施工工作。 以0 块为施工平台， 可以进行悬臂挂篮施工。 2 2 悬 臂浇筑施工 紫港大桥主桥箱梁为单幅单箱结构， 分 4个“ T ” 构进行 悬臂浇筑施工 ， 中跨及边跨“ T ” 构从 1 6 块分为 6段进行 挂篮悬浇对称施 工。 悬臂浇筑过程中挂篮是施工中的重要结构物， 承担了 施工过程中的梁段荷载和施工荷载。本桥施工挂篮采用了 三角桁架式挂篮形式。在已完成的 0 块梁面上拼装挂篮。 在挂 篮拼 装完 成 以后 ， 进行 挂篮 的预 压 ， 消 除非 弹性 变形 ， 测量挂篮弹性变形值， 供控制立模标高使用。然后， 进行 1 梁段的施工， 具体施工工序为： 施工准备一确定立模标高一 挂篮就位一 绑扎钢筋 和安放预应 力孔道一 混凝 土浇筑一 预 应力 张拉 一孔 道 压浆 一放 松底模 ， 前 移挂 篮 。按 以上 工序 进行循环施工， 完成6个节段的悬臂施工。在悬臂施工过程 中， 注意各梁段的立模标高的控制是保证最终桥梁能够以 设计线形平顺合拢的关键。 2 3 边跨支架现浇施工 紫港大 桥 的边 跨 现 浇 段长 度 为 6 4 2 m， 中 心 高度 2 2 0 m， 边跨现浇段采取在边跨桥墩旁搭设 H R重型门式支 架现场一次性连续浇筑完成。支架搭设完成后， 同样也要 进行预压工作。为了避免预压过程中地基沉降过大， 影响 正常施工， 在搭设支架之前要对支架下的地基进行处理 ， 对 原地面进行清表处理， 清除淤泥及有机物杂质， 排除积水； 用压路机进行预压； 待原土稳定后 ， 铺设混凝土垫层， 再进 行预压工作， 保证地基承载力 6 0 t m 。完成支架搭设后 ， 进行梁段的施工同O 块施工工序相同， 在此不再叙述。 图2 边跨现浇段支架施工布置图 2 4 合拢段施工 合拢梁段作为悬臂浇筑施工的最后一个节段 ， 是悬浇 箱梁施工 的关键。它包含了线形控制、 应力控制、 合拢精 度、 箱梁温度伸缩 、 结构体系转换等一系列悬浇箱梁施工的 重点 和难 点。在 主 梁 各悬 浇 梁 段及 边跨 现浇 段 施 工结 束 后， 应尽早完成合拢段施工， 其合拢顺序为先两侧边跨、 后 中跨 。 紫港大桥主桥合拢过程是一个体系转化的过程， 由悬 臂的刚构体系状态转换成合拢后的超静定结构状态。在合 拢过程中， 逐渐张拉合拢段的预应力筋 ， 同时拆除支座处的 临时固结装置， 最终完成体系转换。 为了避免温度对箱梁伸缩的影响， 导致最终合拢后主 梁应力分布不均匀的情况出现 ， 合拢段的施工要求选在 1 d 之中温度恒定的阶段进行 ， 一般选在凌晨进行合拢段的施 工工作。采用平衡法浇筑合拢段混凝土， 砂袋压重为合拢 段混凝土重量一半。边跨合拢时， 为消除 T构梁体两侧悬 臂的不平衡力矩 ， 在 T构另一侧同时加载。在合拢段混凝 土浇筑过程中， 同时卸去同等重量的砂袋 ， 使浇筑混凝土的 增重与砂袋卸载的减重保持一致。具体合拢段施工工艺流 程如下 ： ( 1 ) 边跨合拢。安装合拢段 吊架一外侧及底模板就 位一绑扎底板 、 腹板 钢 筋一 内模 安 装一 绑 扎顶 板钢 筋及 布 置预应力筋一压配重一在当日温度最低时锁定劲性骨架并 浇筑边跨合拢段 ( 同时按浇 筑速度卸载 配重 ) 一 当混凝 土强 度达 1 0 0 时张拉边跨合拢束一拆除临时锁定一拆除 吊架 及 0 块墩顶固结 ， 体系转换为单悬臂结构。 ( 2 ) 中跨合拢。安装合拢段吊架及模板一绑扎底板、 腹板钢筋一内模安装一绑扎顶板钢筋及布置预应力筋一压 配重一在当日温度最低时刻锁定劲性骨架并浇筑中跨合拢 段混凝土( 同时按浇筑速度卸载配重 ) 一当混凝土强度达 1 0 0 时张拉中跨合拢束一拆除临时锁定一拆除吊架一体 系转换为三跨连续梁 ， 并完成全桥合拢。 3施工控 制 在整个施工过程中， 对桥梁结构 的线形控制和内力控 制是同步进 行的。 0 块施工时， 主要进行内力的控制， 观测 O 块的应力变 化情况。混凝土浇筑前在控制断面埋设应变传感器 ， 用于 测试 O 块的应力分布， 避免混凝土水化热等因素引起应力 分布不均 。 悬臂浇筑施工阶段主要 以线形控制为主， 同时兼顾主 梁内力变化情况。由于紫港 大桥悬 臂施工 过程 中最大悬 臂 端长 3 2 5 m， 桥梁线形控制难度很大， 所 以此项是施工监控 中的重点工作 。在 每个 梁 段进 行施 工 时 ， 分 四个工 况进 行 控制截面标高的测量， 观测一个梁段施工过程 中线形变化 情况， 同时根据观测数值计算下一梁段的立模标高， 保证线 形平顺， 能够顺利合拢。 合拢段施工时， 同时对线形和内力进行观测。在合拢 之前， 要对整个桥梁进行 2 4 h通测 ， 确保桥梁的线形和内力 稳定， 方可进行合拢。 4结语 通过介绍紫港大桥 的整体施工工艺， 对预应力混凝土 连续梁桥的施工中的关键技术问题进行详细阐述。零 块施 工是保证整体施工顺利进行的前提； 合拢段施工确保桥梁 线形平顺过度， 内力重新分布的重要阶段。在实际施工过 程 中要对 以上两个施工 阶段 特别 注意 。 杨 曦： 大跨度悬挑结构悬模支撑体系施工技术 大跨度 悬挑 结构 悬模 支撑体 系施 工技术 杨曦 ( 广州市从化第一建筑工程有限公司。 广东广州5 1 0 9 0 0 ) 【 摘要】 改革开放以来， 我国城市现代化进程飞跃发展， 国内很多城市出现了超高层、 大悬挑、 大跨度等建 筑结构形式， 高大模板支架结构体系的应用越来越广泛。文章结合工程实例 ， 阐述了高空大跨度悬挑结构悬模支 撑体系施工技术。 【 关键词】 建筑工程； 悬挑结构； 悬模体系； 施工技术 【 中图分类号】 T U 7 4 5 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 4 ) 0 8 0 0 9 7 0 3 随着现代化建设发展进程的加快， 建筑施工技术 得到了快速发展， 建筑物也向着高度更高、 内部空间 更大、 体型更新颖发展， 这也带来一些施工技术上的 新难点及新问题。悬模支撑体 系凭借着施工速度快、 成本较低、 安全可靠等优势， 目前 已逐渐在大悬挑结 构施工中广泛应用， 并取得了良好的技术经济效果。 1 工程概况 某商业大厦为 2 8 层建筑， 总高 9 9 5 m， 层高 3 m， 在 主楼 2 7层建筑结构设计 中， 于观光梯顶板周边向外悬 挑 4 2 0 m的全现浇钢筋混凝土梁板结构 ， 以满足观光和 建筑造型需要。由于该悬挑结构施工高度为 8 3 9 0 m， 且悬挑跨度大， 采用传统施工方法， 将耗用大量的施工 材料， 施工工期长， 难满足本工程实际需要。本着投人 少、 工效快、 安全可靠、 施工方便、 有利于推广应用的施 工原则， 采用高空钢筋混凝土大跨度悬挑结构施工技 术， 解决了施工难点 ， 减少了工程建设投资。 2悬模体系设计 2 1 总体设计思路 完成悬 挑 层楼 板项 目后 ， 再 进 行 悬 挑 工 字 钢 设 计 ， 布设合理的间距 ， 在结构表面固定悬挑工字钢上 上部悬挑处浇筑混凝土 ， 提高结构 的平衡性 。 2 2 悬模结构平面与立面示意 图 悬模结构布置方法如图 1 所示。 一 一 一 t ；1 0 ( a )平面 l J _ j I r J 却 手 皈 ( b)立面 图1 悬模结构布置示意图 端 ， 然后通过钢筋 ， 将悬挑端斜拉至结构边梁 ， 使之成 2 3 平 台加 固稳定布置方法 为一个具有可操作性和封闭性的平 台， 用于支撑悬挑 ( 1 ) 交叉支撑及水平加固杆件构造。设置可满 结构， 为了提高型钢平台的安全性的稳定性， 需在平 足钢型平台稳定需求 的交叉支撑和水平加 固系杆 ，提 台上设置交叉支撑和水平加固杆件， 对平 台进行加固 高平台的稳定性 。可采用悬挑工字钢螺栓与角钢进 处理 ， 搭设完成后 ， 再将模板支撑搭设在平台上， 并在 行连接 ，形成交叉支撑， 将其置于纵向间距处及结构 参考文献 1 孙 霞 预应力现浇混凝土连续箱梁施工 J 北方交通， 2 0 0 7， ( 1 ) 2 王海 良 悬臂 拼装 连续 箱梁 施 工过 程控 制 J 铁 道建 筑 ， 2 0 0 8 ， ( 3 ) 3 梁伟江 现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术 J 铁道勘 察 ， 2 0 0 5， ( 6 ) 4 胡长松 混凝土连续箱梁桥施工监控关键问题研究 D 武 汉 ： 武汉 理工大学 ， 2 0 1 0 5 雷俊卿 桥梁悬臂施工与设计 M 北京： 人 民交通出版 社 ， 2 0 1 2 收稿日期 2 0 1 4 一 o 4 一 O 1 作者简介 李博( 1 9 7 2一 ) ， 男， 郑州人， 高级工程师， 研究 方 向： 路桥投资评估 、 建设 、 管理 。