论文部分内容阅读
【摘 要】 近年来，跨越城区及河流的公路及铁路桥梁设计中，悬浇连续箱梁的结构应用广泛，其中部分跨径较小的桥梁采用双向预应力体系，桥梁结构无永久性竖向预应力，使常规的悬浇梁挂篮施工无法利用桥梁本身的竖向精轧螺纹钢进行锚固。本文根据实际的工程情况，对连续箱梁采用预应力施工工艺，并采用挂篮悬浇工艺进行分析，以供参考。
【关键词】 预应力混凝土；连续箱梁；挂篮悬浇；施工工艺
引言：
早在上世纪三十年代，世界上第一座预应力混凝土桥梁建成以来，包括预应力施工工艺、混凝土材料在内的混凝土结构已经作为主流技术被广泛的应用，不断的在发展的过程中得到完善。预应力技术从时间来看，从诞生到发展成型的时间并不长，但凭借自身出色的抗震能力、安全的结构、合理的造价等多方面的优势，大跨径桥梁建设中已经逐渐成为不可或缺的中坚力量。
一、总体概况
本合同段为太仓港疏港高速公路太仓-A1标，起于沿江高速沙溪服务区与沙溪互通之间葛村中桥附近，设沙溪枢纽，路线向东方向延伸，于庄西村3组附近设置主线收费站，路线继续跨越白米泾河及沙鹿公路、七浦塘与石头塘，终点桩号K5+500，全长5.5公里。
石头塘大桥上跨石头塘航道，石头塘现状为等外航道，规划V级航道，通航净空45*5m，最高通航水位2.05m，最低通航水位0.67m。本桥位于R=5500m的圆曲线上，半径R=16000m竖曲线上，主桥上部结构采用错孔布设的三跨PC变截面连续箱梁，截面为单箱单室形式，采用纵、横、竖三向预应力体系。
二、预应力施工前准备
材料准备：按照设计要求，部分进场主、铺材料选用表。
三、箱梁预应力制作
（一）预应力钢绞线制作与安装
1、预应力钢绞线、锚具、夹具检验
每批预应力钢材进场应附有证明生产厂家、性能、尺寸、熔炉次和日期的明显标志，每批预应力钢材的进场应分批验收，检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确；钢材表面质量及规格是否符合要求，经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污，必须对用本桥的预应力钢材及锚具、夹具进行力学性能试验。
2、预应力钢绞线的制作与安装
纵向和横向预应力钢绞线：?15.2（高强度、低松驰，《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）），抗拉强度标准值为1860Mpa。预应力钢束每米用铅丝编制、合拢捆扎，钢束平顺，并编号按顺序放置。
（二）波纹管道的安装
1、波纹管的定位钢筋必须严格按图纸的设计尺寸下料焊接，在绑扎定位钢筋之前，在台座上按照图纸提供的定位坐标，画出定位钢筋的平面位置，定位钢筋必须采取点焊，确保预留孔道的准确。
2、波纹管加工长度比孔道长度长10～20cm，波纹管口伸出端头模板外边，避免混凝土浆露入管道内；浇注混凝土时避免振捣混凝土，将波纹管振扁，混凝土浆进入孔道，造成钢绞线穿束困难。
四、浇筑施工方案
主桥结构拟投入四套挂篮，分左右幅12#，13#，14#，15#挂篮，采用挂篮悬臂浇注法，23#～26#挂篮施工。对于0#及1#块挂篮，由于支撑长度不足，进行浇注在其墩上搭设托架，只有这样拼装挂篮才能方便。在托架的设计过程中托架除了具备一定刚度之外，还要符合承重要求，而且要对弹性和非弹性形变进行计算。对于墩上构箱梁，则分为16个箱段，其中23#到26#块使用挂篮对称悬臂浇注法施工。
五、关键施工技术
（一）0#块施工方案
在墩顶0#块采用托架进行现浇，如图1所示，在墩身施工过程中，设置承重牛腿，在设计位置预埋钢板，并搭设0#块托架的安装平台使用利用钢管和槽钢。
根据0#梁段的高墩、悬空、底层钢筋密集、结构复杂、混凝土用量大且强度高的特点，采取托架法、牛腿进行施工，通过牛腿附着在墩身，设计一整体悬臂托架，三角托架作为混凝土的作业平台和承重体系，通过托架将混凝土荷载传递到墩身上（见图1）。按支架设计的施工操作性及承载能力，将0#段分2次浇筑，每次浇筑高度H1=3.5m（混凝土约183m3），H2=3.8m。为减少施工中收缩不均、混凝土膨胀、温度应力等不利因素，两次浇筑混凝土时间控制在15d以内，确保混凝土浇筑质量。
（二）挂篮设计
对挂篮及模板设计根据施工图设计重量要小于60t的要求，考虑单箱双室的结构特点，拟定采用三角形三塔式结构挂篮，全桥双幅对应有4个T型梁，共有4个主墩，以总体的工期要求为依据，两对（4只）挂篮对称施工计划投入，按悬浇段最大长度3.5m、最重节段140.5t、0#块最大长度9m进行控制设计。挂篮设计分成四个系统，分别为：桥面三角形主桁系统（含主纵梁、节点、立柱、前支座、横梁桁架）；模板系统（含底模、内模、外侧模板）；锚固系统（含轨道梁锚固系统、后锚系统）；悬吊、行走系统（含行走系统、悬吊系统、横梁系统）。挂篮各主要部件均采用型钢加工，各吊点均采用精轧螺纹钢吊杆，除底篮后吊点采用锰板吊带外。由于挂篮拼装就位需在0#块顶面，主桁架设后拼装节段。依靠手拉葫芦水平牵引沿轨道滑移挂篮及模板行走，在滑移过程中底篮将后横梁两侧悬挂于外侧模导梁上与侧模板同时前移。为保证移篮过程的横向抗扭及挂篮整体性，将三道主桁用槽钢桁架连接成整体。
（三）悬浇施工
悬臂梁浇筑一次性浇筑成型，输送混凝土采用高压混凝土输送泵。施工过程中一定要对以下问题加以关注：1）每层30cm使用水平分层，斜向推进的方式，浇筑速度需≥20m3/h，顺序划分为腹板、底板、翼板、顶板的部位浇筑，纵向由悬臂外侧向根部推进。2）当混凝土自由落体高度>2m时，为了保证混凝土的浇筑质量，一定要采用溜槽或导管输送。3）T构两端施工荷载平衡要尽可能保持，并注意左、右偏载，需≤2m3的两端浇筑混凝土进度之差。4）混凝土浇筑前对前一梁段梁混凝土结合面进场凿毛，清洗杂物，纵向非预应力钢筋采用搭接。5）对材料（水泥、石子、砂）及各岗位的人员、机械的备用浇筑前一一落实。混凝土输送泵要有备用，项目部投入90拌合站2座，每站备有1台250kW发电机，来防止停电，保证混凝土连续供应。6）严格按照振捣棒的作业范围进行混凝土振捣，谨防碰撞预应力模板、管道、辅助设施等。加强张拉齿板、倒角、锚垫板下混凝土的振捣，以防出现麻面、蜂窝、漏振等现象。
六、预应力筋张拉
（1）当预制箱梁混凝土达到设计强度的90%时，混凝土的龄期不小于7天，方可张拉预应力钢束。顶板负弯矩处应待接头混凝土强度达到设计强度95%，方可进行张拉工作。
（2）预应力张拉采用张拉力和引伸量双控，以引伸量校核。锚下控制应力0.75fpk=0.75*1860Mpa=1395Mpa。钢束实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应停止张拉并查明其原因后再进行施工。
（3）钢束张拉顺序：钢束采用两端对称张拉，张拉顺序为N4N2N3N5N6N1号钢束。
（4）张拉操作工艺
先安装与钢束配套的工作锚，带好夹片，装上限位板，将钢绞线从千斤顶中心穿过，安装工具锚，即可开始初张拉。当油表达到初始应力对应的读数时停止供油，检查夹片情况完好后，划线做标记。
当油压达到张拉吨位后关闭油缸油路，并保持2分钟，测量钢绞线伸长值加以校核。在持荷2min状态下，当发现油压低于规定是需要立即进行补充，对是否存在滑丝、断丝现象认真检查。在张拉过程中，以预应力钢绞线伸长作校核，预应力以油表读数为主的双控法。如钢绞线伸长值偏差超过规定范围，查明原因后重新张拉。
七、结束语
总之，在大跨径桥梁张拉预应力的施工中，使用张拉制作混凝土构件均需要嚴格的要求以及施工技术，从而满足桥梁施工对构件的要求，建造出质量优秀的桥梁。
参考文献：
[1]常红星，尚诚立，朱向阳.现浇预应力混凝土连续箱梁施工工艺[J].河南科学，2013，07：1031-1035.
[2]黄镇希.挂篮施工觉见的质量安全事故防治[J].河南建材，2010.（02）.
【关键词】 预应力混凝土；连续箱梁；挂篮悬浇；施工工艺
引言：
早在上世纪三十年代，世界上第一座预应力混凝土桥梁建成以来，包括预应力施工工艺、混凝土材料在内的混凝土结构已经作为主流技术被广泛的应用，不断的在发展的过程中得到完善。预应力技术从时间来看，从诞生到发展成型的时间并不长，但凭借自身出色的抗震能力、安全的结构、合理的造价等多方面的优势，大跨径桥梁建设中已经逐渐成为不可或缺的中坚力量。
一、总体概况
本合同段为太仓港疏港高速公路太仓-A1标，起于沿江高速沙溪服务区与沙溪互通之间葛村中桥附近，设沙溪枢纽，路线向东方向延伸，于庄西村3组附近设置主线收费站，路线继续跨越白米泾河及沙鹿公路、七浦塘与石头塘，终点桩号K5+500，全长5.5公里。
石头塘大桥上跨石头塘航道，石头塘现状为等外航道，规划V级航道，通航净空45*5m，最高通航水位2.05m，最低通航水位0.67m。本桥位于R=5500m的圆曲线上，半径R=16000m竖曲线上，主桥上部结构采用错孔布设的三跨PC变截面连续箱梁，截面为单箱单室形式，采用纵、横、竖三向预应力体系。
二、预应力施工前准备
材料准备：按照设计要求，部分进场主、铺材料选用表。
三、箱梁预应力制作
（一）预应力钢绞线制作与安装
1、预应力钢绞线、锚具、夹具检验
每批预应力钢材进场应附有证明生产厂家、性能、尺寸、熔炉次和日期的明显标志，每批预应力钢材的进场应分批验收，检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确；钢材表面质量及规格是否符合要求，经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污，必须对用本桥的预应力钢材及锚具、夹具进行力学性能试验。
2、预应力钢绞线的制作与安装
纵向和横向预应力钢绞线：?15.2（高强度、低松驰，《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）），抗拉强度标准值为1860Mpa。预应力钢束每米用铅丝编制、合拢捆扎，钢束平顺，并编号按顺序放置。
（二）波纹管道的安装
1、波纹管的定位钢筋必须严格按图纸的设计尺寸下料焊接，在绑扎定位钢筋之前，在台座上按照图纸提供的定位坐标，画出定位钢筋的平面位置，定位钢筋必须采取点焊，确保预留孔道的准确。
2、波纹管加工长度比孔道长度长10～20cm，波纹管口伸出端头模板外边，避免混凝土浆露入管道内；浇注混凝土时避免振捣混凝土，将波纹管振扁，混凝土浆进入孔道，造成钢绞线穿束困难。
四、浇筑施工方案
主桥结构拟投入四套挂篮，分左右幅12#，13#，14#，15#挂篮，采用挂篮悬臂浇注法，23#～26#挂篮施工。对于0#及1#块挂篮，由于支撑长度不足，进行浇注在其墩上搭设托架，只有这样拼装挂篮才能方便。在托架的设计过程中托架除了具备一定刚度之外，还要符合承重要求，而且要对弹性和非弹性形变进行计算。对于墩上构箱梁，则分为16个箱段，其中23#到26#块使用挂篮对称悬臂浇注法施工。
五、关键施工技术
（一）0#块施工方案
在墩顶0#块采用托架进行现浇，如图1所示，在墩身施工过程中，设置承重牛腿，在设计位置预埋钢板，并搭设0#块托架的安装平台使用利用钢管和槽钢。
根据0#梁段的高墩、悬空、底层钢筋密集、结构复杂、混凝土用量大且强度高的特点，采取托架法、牛腿进行施工，通过牛腿附着在墩身，设计一整体悬臂托架，三角托架作为混凝土的作业平台和承重体系，通过托架将混凝土荷载传递到墩身上（见图1）。按支架设计的施工操作性及承载能力，将0#段分2次浇筑，每次浇筑高度H1=3.5m（混凝土约183m3），H2=3.8m。为减少施工中收缩不均、混凝土膨胀、温度应力等不利因素，两次浇筑混凝土时间控制在15d以内，确保混凝土浇筑质量。
（二）挂篮设计
对挂篮及模板设计根据施工图设计重量要小于60t的要求，考虑单箱双室的结构特点，拟定采用三角形三塔式结构挂篮，全桥双幅对应有4个T型梁，共有4个主墩，以总体的工期要求为依据，两对（4只）挂篮对称施工计划投入，按悬浇段最大长度3.5m、最重节段140.5t、0#块最大长度9m进行控制设计。挂篮设计分成四个系统，分别为：桥面三角形主桁系统（含主纵梁、节点、立柱、前支座、横梁桁架）；模板系统（含底模、内模、外侧模板）；锚固系统（含轨道梁锚固系统、后锚系统）；悬吊、行走系统（含行走系统、悬吊系统、横梁系统）。挂篮各主要部件均采用型钢加工，各吊点均采用精轧螺纹钢吊杆，除底篮后吊点采用锰板吊带外。由于挂篮拼装就位需在0#块顶面，主桁架设后拼装节段。依靠手拉葫芦水平牵引沿轨道滑移挂篮及模板行走，在滑移过程中底篮将后横梁两侧悬挂于外侧模导梁上与侧模板同时前移。为保证移篮过程的横向抗扭及挂篮整体性，将三道主桁用槽钢桁架连接成整体。
（三）悬浇施工
悬臂梁浇筑一次性浇筑成型，输送混凝土采用高压混凝土输送泵。施工过程中一定要对以下问题加以关注：1）每层30cm使用水平分层，斜向推进的方式，浇筑速度需≥20m3/h，顺序划分为腹板、底板、翼板、顶板的部位浇筑，纵向由悬臂外侧向根部推进。2）当混凝土自由落体高度>2m时，为了保证混凝土的浇筑质量，一定要采用溜槽或导管输送。3）T构两端施工荷载平衡要尽可能保持，并注意左、右偏载，需≤2m3的两端浇筑混凝土进度之差。4）混凝土浇筑前对前一梁段梁混凝土结合面进场凿毛，清洗杂物，纵向非预应力钢筋采用搭接。5）对材料（水泥、石子、砂）及各岗位的人员、机械的备用浇筑前一一落实。混凝土输送泵要有备用，项目部投入90拌合站2座，每站备有1台250kW发电机，来防止停电，保证混凝土连续供应。6）严格按照振捣棒的作业范围进行混凝土振捣，谨防碰撞预应力模板、管道、辅助设施等。加强张拉齿板、倒角、锚垫板下混凝土的振捣，以防出现麻面、蜂窝、漏振等现象。
六、预应力筋张拉
（1）当预制箱梁混凝土达到设计强度的90%时，混凝土的龄期不小于7天，方可张拉预应力钢束。顶板负弯矩处应待接头混凝土强度达到设计强度95%，方可进行张拉工作。
（2）预应力张拉采用张拉力和引伸量双控，以引伸量校核。锚下控制应力0.75fpk=0.75*1860Mpa=1395Mpa。钢束实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应停止张拉并查明其原因后再进行施工。
（3）钢束张拉顺序：钢束采用两端对称张拉，张拉顺序为N4N2N3N5N6N1号钢束。
（4）张拉操作工艺
先安装与钢束配套的工作锚，带好夹片，装上限位板，将钢绞线从千斤顶中心穿过，安装工具锚，即可开始初张拉。当油表达到初始应力对应的读数时停止供油，检查夹片情况完好后，划线做标记。
当油压达到张拉吨位后关闭油缸油路，并保持2分钟，测量钢绞线伸长值加以校核。在持荷2min状态下，当发现油压低于规定是需要立即进行补充，对是否存在滑丝、断丝现象认真检查。在张拉过程中，以预应力钢绞线伸长作校核，预应力以油表读数为主的双控法。如钢绞线伸长值偏差超过规定范围，查明原因后重新张拉。
七、结束语
总之，在大跨径桥梁张拉预应力的施工中，使用张拉制作混凝土构件均需要嚴格的要求以及施工技术，从而满足桥梁施工对构件的要求，建造出质量优秀的桥梁。
参考文献：
[1]常红星，尚诚立，朱向阳.现浇预应力混凝土连续箱梁施工工艺[J].河南科学，2013，07：1031-1035.
[2]黄镇希.挂篮施工觉见的质量安全事故防治[J].河南建材，2010.（02）.