預(yù)應(yīng)力斜拉橋橋墩上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

高碩

摘 要：預(yù)應(yīng)力斜拉橋在現(xiàn)代化的橋梁工程施工建設(shè)中可謂是司空見(jiàn)慣的結(jié)構(gòu)形式之一，但是其施工的過(guò)程中因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能以及施工方法的不同而存在著不同的特性。本文結(jié)合工程實(shí)例，探討了預(yù)應(yīng)力斜拉橋橋墩上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)，以供同行工作參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；斜拉橋；橋墩；施工技術(shù)

在現(xiàn)代化橋梁工程施工建設(shè)中，斜拉橋因?yàn)槠浔旧砭邆渲缭侥芰Ω?、造型?yōu)美、施工方便、結(jié)構(gòu)耐久性好的優(yōu)勢(shì)而得到了人們的重視，在近些年的橋梁工程中更是得到了廣泛的應(yīng)用。但是就其橋墩上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工而言，其中還存在著一定的問(wèn)題，極容易受到各因素的影響而產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，最終引發(fā)重大的工程施工事故和質(zhì)量隱患，為此在施工中我們有必要對(duì)這一環(huán)節(jié)的施工技術(shù)進(jìn)行研究和總結(jié)。

1 預(yù)應(yīng)力斜拉橋施工概述

預(yù)應(yīng)力斜拉橋是基于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和斜拉橋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成的一種橋梁施工新技術(shù)、新方法，在目前的工程建設(shè)領(lǐng)域中，預(yù)應(yīng)力斜拉橋引起跨越能力大、施工速度快、外形美觀的優(yōu)勢(shì)而得到人們的重視。且經(jīng)過(guò)幾年的工作實(shí)踐總結(jié)，預(yù)應(yīng)力斜拉橋施工技術(shù)更是一個(gè)種類齊全、施工技術(shù)成熟且能夠滿足各地水文、地質(zhì)條件要求的一種施工方法。但是在工程施工中，其中還存在著許多意料之外的問(wèn)題，尤其是在橋墩上部結(jié)構(gòu)的施工中，其問(wèn)題更為突出。

斜拉橋施工技術(shù)的出現(xiàn)是與上個(gè)世紀(jì)三十年代開(kāi)始的，經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展之后，這一施工技術(shù)的應(yīng)用受到世界各國(guó)人民的垂青和重視。時(shí)至今日，全球共有預(yù)應(yīng)力斜拉鎖橋四百余座，遍布世界各個(gè)國(guó)家。在施工的過(guò)程中，通常都是采用鋼筋主梁、混凝土柱以及鋼混結(jié)構(gòu)共同組成的，但是究其施工進(jìn)行分析，其施工工藝和施工方法因?yàn)槿藗冃枨蠛凸ぷ鞣绞降牟煌嬖谥欢ǖ牟町悺Ｎ覈?guó)正處于一個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，也是大規(guī)模修建路橋工程的特殊時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期內(nèi)我國(guó)的橋梁施工建設(shè)可謂是取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，但是施工問(wèn)題還是較為嚴(yán)重。預(yù)應(yīng)力斜拉橋作為最常見(jiàn)的施工方法，其在施工中存在著許多問(wèn)題，嚴(yán)重的影響了結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，甚至是引發(fā)重大的坍塌事故，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。為此在施工中我們需要對(duì)其事故易發(fā)環(huán)節(jié)給予高度重視，以保證施工質(zhì)量。

2 工程概況

某橋梁工程在施工中處于北方寒冷地帶，橋梁整個(gè)結(jié)構(gòu)是有主橋、引橋、引道以及附屬工程共同構(gòu)成的。在工程施工建設(shè)的過(guò)程中，主橋結(jié)構(gòu)是以折線形雙塔獨(dú)柱式單索面預(yù)應(yīng)力混凝土為主的，在施工的過(guò)程中，整個(gè)主體結(jié)構(gòu)跨度為420米，主梁在施工中是以抗風(fēng)性能較好的三角形斷面結(jié)構(gòu)為主，單箱三室為依托進(jìn)行的。在施工的過(guò)程中，是通過(guò)頂板、底板以及腹板等共同構(gòu)成。箱梁頂梁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度為32米，底面寬度為3米，沿著橋梁中心線對(duì)斷面梁高進(jìn)行分析，其高度為3.4米，且中間還布置了1塊柱墩中跨側(cè)地帶。在施工的過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度為C50。

梁體結(jié)構(gòu)在施工的過(guò)程中是采用縱向、橫向以及預(yù)應(yīng)力為主進(jìn)行施工的，在施工的過(guò)程中對(duì)于縱向預(yù)應(yīng)力分角線、鋼絲線都需要進(jìn)行控制和管理，其中鋼束線采用了一個(gè)綜合性工作，且在應(yīng)用的過(guò)程中需要以連接器為基礎(chǔ)進(jìn)行控制，只有部分管理的過(guò)程中是以預(yù)應(yīng)力混凝土為主的。

3 5#墩鋼管砼臨時(shí)支點(diǎn)（即墩旁托架）施工

3.1 構(gòu)造及安裝方法

在本工程施工的過(guò)程中，鋼管混凝土臨時(shí)支點(diǎn)在墩身南北兩側(cè)都設(shè)置了一個(gè)綜合性的管理流程，且每一個(gè)支點(diǎn)上都采用了外徑Φ1.1m，壁厚δ=12mm鋼管砼柱組成，柱內(nèi)填充C50級(jí)砼，鋼管柱底部與承臺(tái)上所設(shè)預(yù)埋件焊接，柱頂焊接δ=25mm厚鋼板，柱頂鋼板與支點(diǎn)處梁底預(yù)埋鋼板間設(shè)置2-3層聚四氯乙烯板，以利梁體水平滑動(dòng)。

3.2 結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換

5#墩主梁0#-2塊段施工完畢，也即1#、1#塊段施工前，必須先安裝好墩頂抗風(fēng)支擋并進(jìn)行支座下板壓漿，當(dāng)水泥漿試件強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%及以上后，才可松楔塊落下墩身南、北側(cè)主梁施工托架承重貝雷梁，進(jìn)1#、1#塊段底、外模拖拉滑移作業(yè)，此時(shí)墩頂南、北側(cè)型鋼組臨時(shí)支撐暫不能拆除。

4 主梁砼澆注

4.1 砼灌注方法

4.1.1 砼灌注前，應(yīng)對(duì)模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、斜拉索預(yù)埋管、其他預(yù)埋件等位置進(jìn)行詳細(xì)檢查，模板內(nèi)的雜物應(yīng)清理干凈，并應(yīng)辦理簽證手續(xù)。

4.1.2 砼入模腹板、底板采用活動(dòng)式橡膠管直接輸送到灌注點(diǎn)的辦法，為防止砼自由下落與鋼筋、管道碰撞發(fā)生離析，灌注底板砼時(shí)，橡膠管穿過(guò)頂板“天窗”，“天窗”按梁體每個(gè)空腔1-2個(gè)布置，頂板則可移動(dòng)橡膠管較為方便地進(jìn)行砼灌注。

4.1.3 砼振搗：砼振搗采用內(nèi)部插入振搗。在灌注底、頂板砼時(shí)采用B-50插入式振搗器，在灌注腹板及隔墻時(shí)采用B-50及B-30插入式振搗器。

4.1.4 砼灌注采用斜向分段，水平分層。底、腹板分層厚度為30cm，頂板結(jié)構(gòu)厚度為16cm-70cm，由于管道密集，縱橫交錯(cuò)，宜分兩層灌注，以避免管道底部漏振。

4.1.5 灌注作業(yè)必須連續(xù)進(jìn)行，上下層砼灌注間隔時(shí)間宜控制在3h-5h左右。

4.1.6 灌注直腹板及隔墻砼時(shí)，砼容許在內(nèi)模的水平板下冒出，其冒出的砼不要過(guò)早鏟除，需待砼穩(wěn)定后再作處理。

4.2 砼養(yǎng)護(hù)

砼的養(yǎng)護(hù)用沉井內(nèi)滲水。底板、斜腹板及頂板砼在收漿后2小時(shí)左右即砼初凝后，即鋪塑料布及用編織袋袋裝草墊進(jìn)行覆蓋保溫并灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7天。為防止覆蓋物被風(fēng)刮跑應(yīng)采取壓蓋措施。

5 主梁預(yù)應(yīng)力張拉

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，梁體混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到≥85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度即42.5MPa時(shí)，才可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束張拉。

張拉順序?yàn)椋合瓤v向，再橫向，最后豎向。其中縱向鋼束張拉先后順序?yàn)椋喉敯濉Q腹板→底板→斜腹板，同時(shí)對(duì)稱于梁中線向兩側(cè)方向每?jī)墒綇埨瑥埨宦刹捎秒p控法，兩端同時(shí)張拉；橫向束張拉順序則對(duì)稱于墩中心向南、北方向逐束進(jìn)行，采用雙控法兩端同時(shí)張拉；豎向預(yù)應(yīng)力筋橫橋向?qū)ΨQ于橋中線，在梁頂單端張拉，伸長(zhǎng)值與張拉噸位雙控。

6 預(yù)應(yīng)力孔道壓漿

6.1 張拉后的預(yù)應(yīng)力束，應(yīng)檢查其記錄，確認(rèn)預(yù)應(yīng)力筋張拉符合要求，方可進(jìn)行壓漿工作。

6.2 管道壓漿所采用水泥，其品種、標(biāo)號(hào)與梁體一致，水灰比不超過(guò)0.45。3小時(shí)后泌水率不大于2%，稠度宜控制在12-14s。水泥漿強(qiáng)度不低于C40砼。

6.3 水泥漿中宜摻入減水劑以提高其流動(dòng)度和減少泌水率，其摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，不得摻入氯鹽。

6.4 每次拌制的水泥漿以不超過(guò)40分鐘使用量為宜。

結(jié)束語(yǔ)

總之，在現(xiàn)代化預(yù)應(yīng)力斜拉橋工程的施工當(dāng)中，橋墩上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)控制已經(jīng)得到了有效的控制，同時(shí)其施工工藝、施工方法日趨成熟，其中各方面的管理控制工作都得到了一定的優(yōu)化，但是仍然還存在著一定問(wèn)題，需要我們?cè)诠ぷ髦羞M(jìn)一步的研究和完善。

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