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【摘要】多跨连续张拉预应力是一种桥梁施工技术，常应用于箱型桥梁工程中，这类工程主要采用现浇及拼装等施工设计，应用预应力控制技术、预压技术、拆除技术等工艺进行桥梁施工，以确保工程施工质量，减少施工周期。本文以某立交桥为主，探讨多跨连续张拉预应力施工工艺在桥梁施工中的应用。
【关键词】所跨连续；张拉预应力；箱形；桥梁施工
1.工程基本情况
主要以某立交桥为研究对象，对该桥梁的工程特点进行深入分析，探讨立交桥施工技术，如施工控制技术、预压技术、安装技术以及浇筑技术。该立交桥位于孟加拉，总长度为1.01km，桥梁主要由预应力箱形结构组成；采用先进技术进行桥梁设计，包括现浇连续桥设计及预制拼装设计，跟其他预制拼装桥梁设计有较大区别；该桥线形复杂，线性变化包括缓圆段、圆弧段、直线段等水平曲线，以及平直线、抛物线、斜直线等竖向曲线，且桥梁跨度可分为7种类型；桥梁包括1段现浇桥和2段预制桥，现浇桥跨度最长为63m，预制桥由箱型梁及跨组成，箱型梁共181片，全部为预制混凝土制成，强度等级为C50；立交桥累计重约100t，在运输、预制及安装等方面，施工难度较大；张拉施工、穿线施工及布管施工工艺复杂，采用后张法进行桥梁预应力施工，由钢绞线预应力为1860MPa的传力系统组成桥梁预应力，钢绞线最长为80m；桥梁装置先进，设置有罕见的STU传震设备。本文通过研究该桥梁的施工技术，分析多跨连续张拉预应力在箱形桥梁施工中的应用效果。
2.桥梁工程的箱形设计特点及施工工艺
该立交桥属于预制拼装桥，但与其他预制简支桥存在较大区别，具有复杂的竖曲线及水平曲线，如缓圆线、圆弧线、直线、抛物线及斜直线等，且线形变化大，当转弯半径变化（变小）时，缓圆处也会随之变化。箱形梁钢绞线布线特点主要为多波形及波形，这对箱形梁截面造成了直接影响，可导致截面定位变化。由于立交桥总长交长，跨度明显大于普通桥梁，即使施工段相同，片梁高度也会有所区别，因此，桥梁箱形施工主要采用台座奇数偶数浇筑法。采用该浇筑法进行施工时，应根据片梁预制要求，规定底模的具体数量，并设计好台座长度，以满足施工需求。以拼装的顺序为依据，依次编好施工片梁编号，先对奇数片梁进行浇筑施工，然后再进行偶数片梁浇筑施工，也可以先偶数后奇数。应根据铺设设计要求，固定底模板及台座，然后下降偶数底模，下降长度为120～150mm，对奇数片梁进行浇筑施工，最后对剩下的偶数片梁进行浇筑施工。底模板及台座固定好后，固定波纹管，通常会在端模板上进行割孔处理，使标准跨箱梁断面波纹处于不同位置，该施工工艺会对端模造成严重损坏，需要进行修补，有可能会增加模板套数。可采用直径与长度分别为50mm、95mm的黑铁管进行施工，在端模板上进行电焊施工，根据波纹管坐标位置，在断面上焊接黑铁管，避免端模板损伤情况发生，且该施工方法简便，易于操作。
3.箱形桥梁的黏结施工技术及安装施工技术
在进行箱形桥梁安装时，应先调整好标高位置，然后在第1张拉段搭设好脚手架，吊装片梁，做好就位工作，在端部采用环氧树脂进行涂刷处理，最后采用钢绞线进行穿索。对孔道进行灌浆施工处理，灌浆结束后，拆除脚手架，调整好标高位置，在第2张拉段搭设好脚手架，吊装片梁，做好就位工作，端部涂刷之后施工工艺与第1张拉段一致。第2次进行张拉施工时，先将灌浆灌入孔道内，然后拆除脚手架，重复以上施工步骤。搭设脚手架的具体步骤为：先进行支架安装，支撑系统可由碗扣架组成，以箱形板底为中心，周围1800mm处设置碗架扣，共设置两排，立杆纵向及横向间距分别为600mm、300mm，横杆步距与横向间距相同。在两排碗扣架中间隔开一段距离，距离约为3000mm，在中间点搭设拉2排间距为600mm的拉杆。黏结施工材料为环氧树脂，按照工程设计，在片梁上进行涂刷，环氧树脂适用范围较广，适用于黏结强度、抗压强度及抗拉强度为≥6N/mm2、≥70N/mm2及≥12.5N/mm2施工要求。采用环氧树脂进行施工处理时，应慢慢涂刷，直至涂刷面完全粘合，严格控制涂刷时间，在2小时之内完成涂刷，使混凝土凝固、干燥。环氧树脂使用时，应确保其温度保持在5～30℃范围内，人工涂抹时，按要求戴胶手套，刷子选择橡胶刷，涂料应保持小于3mm的厚度。在一般情况下，连续跨采用环氧树脂黏进行连接，数量约为10块左右，在预应力的作用下，箱梁经挤压后紧密相连，对钢绞线进行张拉处理，即为桥梁工程的连续跨。为了避免连接断面出现缝隙，确保严密贴合状态，可采用灌浆法进行试压，无漏浆现象为合格。采用环氧树脂涂抹在连接断面表层，然后进行挤压和拼接，挤压施加压应保持为280kN/m2，安装片梁时，采用精轧螺纹钢及千斤顶进行加压，施加力约为4000kN，预应力张拉结束后，可卸载装置。根据施工单位所设计的施工方案进行施压。
4.施工控制技术及双向预应力施工技术
在施工过程中，箱梁预应力施工难度较大，桥梁线形复杂，且具有多变性，包含缓圆段、圆弧段以及直线段等线形，钢绞线布设呈三维空间，张拉、穿线及布管等施工技术复杂，无疑增加了施工难度。桥梁主要采用后张法进行预应力施工，钢绞线应力与直径分别为160MPa、15.7mm，最大长度高达80m。进行预应力伸长计算时，应在张拉力时计算，以免出现误差，且应根据预应力钢筋、钢绞线等批号进行实验，测试器弹性模量。应准确计算出纵向预应力伸长、钢绞线应力损失、横向预应力伸长以及钢绞线预应力等，其中包括张拉弹性影响、夹片回缩、管道摩擦、松弛、徐变以及收缩等预应力损失，然后进行标定各个张拉施工设备。应以施工设计图为准，做好施工准备，编束好预应力所需的钢绞线，根据施工性质挂标识牌，做好检查工作，包括预埋管检查，如检查孔道有无杂物、波纹管预埋位置是否准确等，应根据实际情况，进行孔道冲洗，并吹干积水，使孔道保持干燥。根据预应力筋拉张顺序和作业空间进行锚垫板固定，预应力筋长度较长，距离可跨越两个跨度，曲率较大，布线形状为曲线形，在进行钢绞线铺设和牵引时，应采用较慢速度，保持稳定速度。
5.桥梁预应力张拉施工技术
应在满足施工要求的前提下，进行预应力施工。环氧树脂必须满足30MPa的要求，混凝土强度必须满足40MPa的要求，两者缺一不可，确定张拉施工要求相符后，即可进行预应力施工。预应力钢绞线总张拉力不可超过4051.28kN，且应小于规定的80%抗拉强度，钢束应小于或等于张拉值，确保伸长量与施工要求相符。当预应力钢筋张拉值与施工设计要求一致时，可进行锚固施工，将张拉应力控制在设计要求范围内。随后安装预应力钢筋，在预应力钢筋张拉施工结束后14天，或钢筋安装施工结束后30天内完成灌浆施工，避免预应力钢筋遭到严重锈蚀，影响钢筋承受力。预应力进行钢筋张拉施工后，应静置一段时间（约为2个小时），确保表面不存在滑丝情况，然后再进行压降施工。将泥浆水灰比设置为0.45，流动度及3小时泌水量分别控制在12～14s与≤2%范围内，强度相当于80%混凝土强度，主要成分包括外加剂、波特兰水泥以及水分，可根据具体情况添加1/10 000的水泥铝粉，已达到膨胀效果，注意不可采用氯盐作为外加剂，且压浆水泥应确保批号一致。
6.结束语
综上所述，多跨连续张拉预应力施工要求较高，在施工过程中，必须严格控制施工质量，按照施工要求进行施工操作，确保工程质量。经检测发现，预应力箱形立交桥设计完全满足AASHTO桥梁设计要求，可通过检查预应力桥梁裂缝、进行扰度值测量、反拱值测量、钢绞线内缩值测量、夹片位移量试验以及锚固性能试验等，分析多跨连续张拉预应力箱形桥梁施工工艺及技术，探讨其施工设计原理，以此作为桥梁施工技术参考，提高我国桥梁施工技术水平。
【关键词】所跨连续；张拉预应力；箱形；桥梁施工
1.工程基本情况
主要以某立交桥为研究对象，对该桥梁的工程特点进行深入分析，探讨立交桥施工技术，如施工控制技术、预压技术、安装技术以及浇筑技术。该立交桥位于孟加拉，总长度为1.01km，桥梁主要由预应力箱形结构组成；采用先进技术进行桥梁设计，包括现浇连续桥设计及预制拼装设计，跟其他预制拼装桥梁设计有较大区别；该桥线形复杂，线性变化包括缓圆段、圆弧段、直线段等水平曲线，以及平直线、抛物线、斜直线等竖向曲线，且桥梁跨度可分为7种类型；桥梁包括1段现浇桥和2段预制桥，现浇桥跨度最长为63m，预制桥由箱型梁及跨组成，箱型梁共181片，全部为预制混凝土制成，强度等级为C50；立交桥累计重约100t，在运输、预制及安装等方面，施工难度较大；张拉施工、穿线施工及布管施工工艺复杂，采用后张法进行桥梁预应力施工，由钢绞线预应力为1860MPa的传力系统组成桥梁预应力，钢绞线最长为80m；桥梁装置先进，设置有罕见的STU传震设备。本文通过研究该桥梁的施工技术，分析多跨连续张拉预应力在箱形桥梁施工中的应用效果。
2.桥梁工程的箱形设计特点及施工工艺
该立交桥属于预制拼装桥，但与其他预制简支桥存在较大区别，具有复杂的竖曲线及水平曲线，如缓圆线、圆弧线、直线、抛物线及斜直线等，且线形变化大，当转弯半径变化（变小）时，缓圆处也会随之变化。箱形梁钢绞线布线特点主要为多波形及波形，这对箱形梁截面造成了直接影响，可导致截面定位变化。由于立交桥总长交长，跨度明显大于普通桥梁，即使施工段相同，片梁高度也会有所区别，因此，桥梁箱形施工主要采用台座奇数偶数浇筑法。采用该浇筑法进行施工时，应根据片梁预制要求，规定底模的具体数量，并设计好台座长度，以满足施工需求。以拼装的顺序为依据，依次编好施工片梁编号，先对奇数片梁进行浇筑施工，然后再进行偶数片梁浇筑施工，也可以先偶数后奇数。应根据铺设设计要求，固定底模板及台座，然后下降偶数底模，下降长度为120～150mm，对奇数片梁进行浇筑施工，最后对剩下的偶数片梁进行浇筑施工。底模板及台座固定好后，固定波纹管，通常会在端模板上进行割孔处理，使标准跨箱梁断面波纹处于不同位置，该施工工艺会对端模造成严重损坏，需要进行修补，有可能会增加模板套数。可采用直径与长度分别为50mm、95mm的黑铁管进行施工，在端模板上进行电焊施工，根据波纹管坐标位置，在断面上焊接黑铁管，避免端模板损伤情况发生，且该施工方法简便，易于操作。
3.箱形桥梁的黏结施工技术及安装施工技术
在进行箱形桥梁安装时，应先调整好标高位置，然后在第1张拉段搭设好脚手架，吊装片梁，做好就位工作，在端部采用环氧树脂进行涂刷处理，最后采用钢绞线进行穿索。对孔道进行灌浆施工处理，灌浆结束后，拆除脚手架，调整好标高位置，在第2张拉段搭设好脚手架，吊装片梁，做好就位工作，端部涂刷之后施工工艺与第1张拉段一致。第2次进行张拉施工时，先将灌浆灌入孔道内，然后拆除脚手架，重复以上施工步骤。搭设脚手架的具体步骤为：先进行支架安装，支撑系统可由碗扣架组成，以箱形板底为中心，周围1800mm处设置碗架扣，共设置两排，立杆纵向及横向间距分别为600mm、300mm，横杆步距与横向间距相同。在两排碗扣架中间隔开一段距离，距离约为3000mm，在中间点搭设拉2排间距为600mm的拉杆。黏结施工材料为环氧树脂，按照工程设计，在片梁上进行涂刷，环氧树脂适用范围较广，适用于黏结强度、抗压强度及抗拉强度为≥6N/mm2、≥70N/mm2及≥12.5N/mm2施工要求。采用环氧树脂进行施工处理时，应慢慢涂刷，直至涂刷面完全粘合，严格控制涂刷时间，在2小时之内完成涂刷，使混凝土凝固、干燥。环氧树脂使用时，应确保其温度保持在5～30℃范围内，人工涂抹时，按要求戴胶手套，刷子选择橡胶刷，涂料应保持小于3mm的厚度。在一般情况下，连续跨采用环氧树脂黏进行连接，数量约为10块左右，在预应力的作用下，箱梁经挤压后紧密相连，对钢绞线进行张拉处理，即为桥梁工程的连续跨。为了避免连接断面出现缝隙，确保严密贴合状态，可采用灌浆法进行试压，无漏浆现象为合格。采用环氧树脂涂抹在连接断面表层，然后进行挤压和拼接，挤压施加压应保持为280kN/m2，安装片梁时，采用精轧螺纹钢及千斤顶进行加压，施加力约为4000kN，预应力张拉结束后，可卸载装置。根据施工单位所设计的施工方案进行施压。
4.施工控制技术及双向预应力施工技术
在施工过程中，箱梁预应力施工难度较大，桥梁线形复杂，且具有多变性，包含缓圆段、圆弧段以及直线段等线形，钢绞线布设呈三维空间，张拉、穿线及布管等施工技术复杂，无疑增加了施工难度。桥梁主要采用后张法进行预应力施工，钢绞线应力与直径分别为160MPa、15.7mm，最大长度高达80m。进行预应力伸长计算时，应在张拉力时计算，以免出现误差，且应根据预应力钢筋、钢绞线等批号进行实验，测试器弹性模量。应准确计算出纵向预应力伸长、钢绞线应力损失、横向预应力伸长以及钢绞线预应力等，其中包括张拉弹性影响、夹片回缩、管道摩擦、松弛、徐变以及收缩等预应力损失，然后进行标定各个张拉施工设备。应以施工设计图为准，做好施工准备，编束好预应力所需的钢绞线，根据施工性质挂标识牌，做好检查工作，包括预埋管检查，如检查孔道有无杂物、波纹管预埋位置是否准确等，应根据实际情况，进行孔道冲洗，并吹干积水，使孔道保持干燥。根据预应力筋拉张顺序和作业空间进行锚垫板固定，预应力筋长度较长，距离可跨越两个跨度，曲率较大，布线形状为曲线形，在进行钢绞线铺设和牵引时，应采用较慢速度，保持稳定速度。
5.桥梁预应力张拉施工技术
应在满足施工要求的前提下，进行预应力施工。环氧树脂必须满足30MPa的要求，混凝土强度必须满足40MPa的要求，两者缺一不可，确定张拉施工要求相符后，即可进行预应力施工。预应力钢绞线总张拉力不可超过4051.28kN，且应小于规定的80%抗拉强度，钢束应小于或等于张拉值，确保伸长量与施工要求相符。当预应力钢筋张拉值与施工设计要求一致时，可进行锚固施工，将张拉应力控制在设计要求范围内。随后安装预应力钢筋，在预应力钢筋张拉施工结束后14天，或钢筋安装施工结束后30天内完成灌浆施工，避免预应力钢筋遭到严重锈蚀，影响钢筋承受力。预应力进行钢筋张拉施工后，应静置一段时间（约为2个小时），确保表面不存在滑丝情况，然后再进行压降施工。将泥浆水灰比设置为0.45，流动度及3小时泌水量分别控制在12～14s与≤2%范围内，强度相当于80%混凝土强度，主要成分包括外加剂、波特兰水泥以及水分，可根据具体情况添加1/10 000的水泥铝粉，已达到膨胀效果，注意不可采用氯盐作为外加剂，且压浆水泥应确保批号一致。
6.结束语
综上所述，多跨连续张拉预应力施工要求较高，在施工过程中，必须严格控制施工质量，按照施工要求进行施工操作，确保工程质量。经检测发现，预应力箱形立交桥设计完全满足AASHTO桥梁设计要求，可通过检查预应力桥梁裂缝、进行扰度值测量、反拱值测量、钢绞线内缩值测量、夹片位移量试验以及锚固性能试验等，分析多跨连续张拉预应力箱形桥梁施工工艺及技术，探讨其施工设计原理，以此作为桥梁施工技术参考，提高我国桥梁施工技术水平。