支架法现浇预应力连续梁施工技术

　　摘要：本文结合杭长铁路客运专线工程实例，详实地论述了支架现浇法在连续梁施工中的工艺特点、适用范围、工艺原理、工艺流程等要点。由于该项施工技术简捷经济，在实践中收到了十分理想的效果，可为类似工程提供一定的施工经验及可参考的内容。

　　关键词：支架现浇;连续梁;技术

　　前言

　　在跨路桥梁建设中，受地形影响较小的小跨度连续梁，考虑其经济效益、工期因素，以及对工程安全、质量的保障和降底施工对环境的影响，往往会选择满堂红支架现浇法施工。本文以平塘特大桥(40+56+40)m现浇连续箱梁为例，详细论述了支架法现浇预应力连续梁施工技术在实际工程中的应用。

　　由九局六公司施工的平塘特大桥位于浙江省衢州市衢江区樟潭街道平塘村，全桥长847.205米。连续梁桥址区主要为高阶地，相对高差约8.72m。上跨新320国道，铁路与公路夹角83°。连续梁所处位置地理条件较好，地表起伏较大，地质情况良好，通过适当处理便适合支架现浇施工，根据实际情况采用碗扣式支架现浇进行施工，连续梁上跨新320国道采用二洞门式支架。两处边跨采用碗扣式满堂支架。连续梁一次整体灌注成型，混凝土在拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运输，泵送入模。

　　1.工艺特点：

　　满堂支架现浇工艺具有以下特点：

　　(1)成本费用低：脚手架搭设工艺简单，施工快速，工期有保障;拆除后均可用于其它工程施工，材料回收利用率可达99%。

　　(2)整体稳定性强：支架整体预压，沉降可控性强;混凝土一次性浇筑，力学性能得到保障，整体稳定性强。

　　(3)结构稳定：采用满堂支架法进行预应力连续箱梁施工时，有结构不发生体系转换，不引起恒载徐变，预应力筋又可以一次布置，集中张拉等优点。

　　(4)适应性强：能根据不同平面形状和尺寸进行平面布置，灵活多变。

　　2.适用范围：

　　本工法适用于无航道和无特殊通行要求的桥跨，宜墩高在15米以内，地基条件较好的地区。

　　3.工艺原理

　　在满足承载力要求的地基基础上搭设满堂支架，为梁体的施工提供支承条件和工作平台，完成连续箱梁的施工作业。

　　4.施工工艺：

　　(1) 工艺流程：

　　平整场地→地基处理→拼装支架→安装外模→压重→安装底、腹板钢筋(预应力筋)→安装内模板→安装顶板钢筋(预应力筋)→浇筑梁体混凝土→预应力束张拉、孔道压浆→拆除支架→恢复场地。

　　(2) 工艺步骤：

　　①地基处理：由于现浇箱梁在施工过程中荷载较大，需要对地基进行处理。地基处理标准：根据检算结果，地基处理完毕后，要求碗扣支架部分地基承载力不小于300kpa，门洞部位地基承载力不小于400kpa。在原地表清理后，按30cm一层回填砂卵石，分层碾压密实，至标高后浇筑20cm厚C30混凝土垫层，与承台顶标高一致。

　　②支架搭设

　　支架要根据梁体荷载和施工荷载进行设计计算。支架采用碗扣式，钢管外径为φ48mm。每根立杆下端设定型圆盘支座或木垫块，纵横向按要求设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式U形支托，先在支托内安装横向方木，再按设计间距和标高安装纵向方木。支架搭设要符合工艺和钢管脚手架拼装技术要求。支架检查验收合格签证后，方可进入下道工序。

　　③支架预压

　　支架预压应在箱梁底、侧模安装定位前进行。在钢管上下两端做观测点观测其沉降量，通过预压水除支架的非弹性变形量，掌握弹性变形量、支架基础的沉降量及稳定期所需时间等指标。支架按梁体荷载的1.2倍进行压重。

　　加载及卸载顺序：按压重总荷载的0→25%→50%→100%→50%→25%→0进行加载及卸载，并测得各级荷载下测点的变形值。

　　预压时间：施加100%压重荷载后，前三个小时每小时观测一次并作记录，以后每三个小时观测一次，并测量各测点数据;压重24小时后，再次测量各测点数据。

　　观测方法：观测位置分别设在每跨的L/2、L/4及墩位处，每组分左、中、右三个点共设20个测点，地面沉降同样设20个测点，采用水准仪观测，布设好观测点之后，加载前测定其标高，前一级加载后，每隔2小时观测一次，连续两次观测沉降量差不超过3mm，进行下一级加载，按此步骤直至加载完毕，最后一次加载沉降稳定后，可进行卸载;期间按照加载及卸载步骤分别测得各级荷载下的模板下沉量及地面下沉量。并在卸载后全面测得各测点的回弹，分别计算出支架弹性变形值和非弹性变形值以及支架基础沉降值作为箱梁模板预抬量的依据。

　　箱梁实际施工过程中对混凝土灌注进行沉降观测，根据实际预测结果对原先观测、计算结果进行复核，如果与实际有误差，根据实测结果进行调整，以指导后续箱梁的施工。

　　④模板安装

　　箱梁模板先安装底模，其次安装外侧模，待底板、腹板钢筋安装完成后，再安装内模。外模、内模用18mm厚高强竹胶板，模板拼缝控制在一条线上，不能错缝。模板与方木用钉子固定，不能出现脱空现象。

　　⑤箱梁钢筋、预应力筋安装

　　现浇箱梁的钢筋较密，分三步安装，先安装底板钢筋，之后安装腹板钢筋，安放内模，最后安装顶板钢筋。钢筋制作是要严格控制弯曲机使用的弯心半径是否符合要求，钢筋面的钢筋保护层垫块采用锯齿形塑料块，其它面采用C40混凝土垫块。垫块按梅花形布置，间距50cm。

　　预应力筋波纹管采用塑料波纹管，严格按照设计图纸定位，波纹管定位后即可穿入预应力束。

　　⑥钢筋混凝土箱梁浇筑

　　整体浇注混凝土施工时从主墩两侧向跨中逐步推进，即四台泵车同时从主墩两侧往跨中方向推进。混凝土浇注宜先底板、后腹板、再顶板(分层厚30～40cm)从一端向另一端层层推进、顺序进行。混凝土浇注分层长度不宜太长，以免形成施工冷缝。顶板混凝土的顶面标高要于两侧翼缘板上拉线控制，确保混凝土的浇注厚度满足要求、不超高。顶、底板面至少进行三次找平收面，以防止表面收缩裂纹的产生。底板面收成毛面即可，顶板面前两次找平收成毛面，于混凝土初凝前收压成光面，并于初凝后立即用钢刷拉毛，达到“大面平整、细部粗糙”要求。顶板混凝土浇注完毕后及时清理通气孔，让其发挥作用，以避免箱室内外产生较大的温差。对于预应力混凝土箱梁，在混凝土浇注过程中至最后浇注的混凝土初凝前每间隔30分钟，由两头挂设的倒链来回抽动钢绞线数次，以防止波纹管漏浆堵塞死管道。

　　⑦预应力箱梁混凝土浇注

　　预应力混凝土箱梁采取一次浇注成型。安装钢筋的同时安装波纹管。在钢筋绑扎过程中由于纵横向波纹管与钢筋的交叉较多，如普通钢筋与波纹管位置冲突，可适应移动普通钢筋，保证波纹管顺直，波纹管准确就位、固定牢固后再安装预应力锚垫板及锚下钢筋网片。

　　混凝土浇筑方法同普通钢筋混凝土浇筑。混凝土振捣过程中，严禁振捣棒接触波纹管。

　　⑧预应力钢绞线的张拉

　　千斤顶和油压表使用前进行标定并配套使用;预应力筋和锚夹具资料齐全，检查合格;锚垫板四周灰浆已清除，锚夹具安装好并检查完毕;做好张拉施工技术交底。图纸给出张拉控制应力为锚下应力，张拉时要考虑锚圈口的损失，理论伸长量应按钢绞线的理论弹性模量进行计算，再按实际进场的钢绞线模量进行修正，确保预应力张拉力和伸长量都能满足要求。张拉过程技术员要旁站监督并做好详细的张拉记录。

　　⑨预应力筋孔道灌浆、封锚

　　真空压浆：浆体拌制时先加水，再放水泥，充分拌合后再加入膨胀剂。拌和时间至少2分钟，直至稠度均匀为止，浆体使用前进行过筛，防止结块堵管，灌浆压力以0.5~0.7Mpa为宜。灌浆前真空泵抽真空度要达到-0.08Mpa，否则检查孔道是否有漏浆的现象，要及时处理。

　　封锚：钢绞线切割后预应力筋外露长度30mm~50mm，切除时严禁用电弧切割。锚槽处混凝土应清理干净并凿毛，锚槽处钢筋按设计要求制作绑扎，经检验合格后支设模板。

　　⑩混凝土养生

　　箱梁在混凝土浇筑完毕并初凝后要及时覆盖进行养护。夏季养护用洒水养护，为防止养护水分蒸发过快，用土工布覆盖，养护期间不断水，保持箱梁混凝土的表面湿润，防止混凝土表面开裂，养生时间不低于7天。冬季施工应严格按冬季施工方案执，冬季施工方案必须报请监理及建设单位批准后方可实施。

　　5.结束语：

　　支架法进行预应力箱梁施工是一种较为成熟的施工技术，近年来随着桥梁多样化的发展，斜桥、弯桥、异形桥的不断出现，采用满堂支架施工显示出一定的优势。从现场实地、工期要求、费用投入及地质情况等多方面分析考虑，采用满堂支架施工技术，取得了较理想的技术效果、社会效益和经济效益，可为类似工程起到一定的借鉴作用。