大跨径连续桥梁施工技术研究.pdf

总653期2023年第23期（8月 中）收稿日期：2023-02-27作者简介：陈佳佳（1987），女，山西芮城人，工程师，从事公路工程施工工作。大跨径连续桥梁施工技术研究陈佳佳（山西交通科学研究院集团有限公司，山西 太原 030000）摘要：为保证大跨径连续梁桥施工顺利完成，结合某大跨径连续T梁桥工程实例，提出了各主要工序的施工方法和要点，包括钢筋骨架制安、预应力管道埋设、模板安装、混凝土施工、预应力施工、孔道压浆、封端与移梁、架梁等，以期为同类施工提供参考。关键词：大跨径连续梁桥；连续T梁；施工技术中图分类号：U445.4文献标识码：A0 引言为适应复杂的地形条件，桥梁跨径不断增大。连续梁凭借结构简单、施工便捷等优势，在大跨径桥梁建设中得到了广泛应用。要想保证大跨径连续梁桥施工顺利完成，并达到预期质量目标和效果，有必要结合工程实际情况对其施工技术进行深入分析与探讨。1 工程概况某标段起讫桩号为 K82+500K86+700，总长约4.2 km，该标段范围内主要有6座大桥，其中，1#桥位置为 K82+902.5、2#桥位置为 K83+410、3#桥位置为K84+145、4#桥位置为K84+865、5#桥位置为K85+730、6#桥位置为K86+260，上部结构包括预应力混凝土先简支后连续箱梁与预应力混凝土先简支后连续T梁，数量分别为72片和380片。1#桥与2#桥上部结构采用预应力混凝土先简支后连续箱梁，3#桥、4#桥、5#桥与6#桥上部结构采用预应力混凝土先简支后连续T梁。现以3#6#桥为例，对其T梁施工技术作如下分析。2 施工工艺该大跨径连续梁桥的施工工序主要包括钢筋骨架制安、预应力管道埋设、模板安装、混凝土施工、预应力施工、孔道压浆、封端与移梁、架梁。2.1 钢筋骨架制安钢筋规格应满足图纸要求，进场后检查出厂合格证，并根据规范进行取样送检，确认合格后才能在施工中使用。钢筋连接方式以焊接为宜，具体焊接长度结合规范与图纸要求确定和控制，钢筋使用前要做好调直与除锈。钢筋下料也要按照图纸的要求进行，以保证准确性，完成加工后做好分类挂牌1。钢筋骨架在台座上绑扎，要求绑扎牢固、稳定。钢筋焊接完成后应和轴线保持一致，单面焊时，焊缝长度需达到钢筋直径的10倍；双面焊时，焊缝长度需达到钢筋直径的5倍，如果设计没有对钢筋接头提出特殊要求，则对于直径12 mm及以上的钢筋，可采用焊接接头，而对于直径在12 mm以内的钢筋，宜采用绑扎接头。无论焊接或绑扎，其质量都要达到相关规范的要求。钢筋弯钩与不同部位的尺寸都要符合施工图纸的要求，在安装过程中做好画线，以保证位置和间距均准确无误。在绑扎钢筋的过程中注意不能站在钢筋表面，按照分段原则放置好踏板，以免对钢筋造成污染。为了使保护层厚度达到要求，需设置好一定尺寸的垫块。除此之外，对于波纹管安装时使用的定位钢筋，需将其做成U形。结构中的预埋钢筋需借助辅助钢筋进行加固，使其保持稳固。钢筋骨架制作安装完成后，需按照表1的要求认真检查。表1 钢筋骨架制作安装偏差要求检查项目受力钢筋间距箍筋，横向水平钢筋、螺旋筋间距钢筋骨架尺寸弯起钢筋位置保护层厚度两排以上排距同排长度宽度、高度或直径允许偏差/mm510101052052.2 预应力管道埋设预应力管道由金属波纹管加工而成。根据图纸要求的尺寸对管道具体坐标和弯曲角度进行严格控制，并按照1 m的间隔距离设好定位钢筋网。制孔完成后先104交通世界TRANSPOWORLD用通孔器进行检查，如果发现堵塞，应立即将孔道中的杂物清理干净，将孔道完全疏通后方可开始穿束。对于负弯矩筋，需借助卷扬机进行穿束，线束两端从锚垫板上外露的长度应适应千斤顶张拉基本要求，在梁体混凝土强度与设计要求相符后，即可开始张拉，张拉必须按照规范要求进行，在两端对称且同步实施，其间做好张拉力与伸长量的控制。施工中要做好钢筋检查、维修与保护。钢束施工中与封锚开始前都不得使用电弧焊对钢绞线进行切割，否则可能对施工质量造成不利影响2。2.3 模板安装模板安装开始前先以图纸要求为依据设计好垫块，垫块采用C50混凝土制成，按梅花状布置，避免由于保护层厚度较小导致露筋。经自检确认合格后，由监理人员进行抽检，之后才能开始安装模板。在梁板施工开始前，应先对台座进行清理，均匀涂抹一层脱模剂。将台座处理好后，尽快开始安装钢筋。在混凝土施工前需要对各类附属设施与预埋件进行检查，确认是否齐全，检查无误后才能正式开始浇筑3。2.4 混凝土施工T梁混凝土需进行集中拌和，完成拌和后尽快运输到浇筑现场。现场的浇筑施工应保持连续，在浇筑的同时还要用插入式振捣棒进行振捣，其间要注意防止钢筋、模板及波纹管等发生碰撞，并保证加固钢筋、端头与预埋件部位的密实度，在必要的情况下可使用细骨料混凝土。对于梁端2 m之内的部位，考虑到局部应力相对较大，其钢筋分布密集，故宜借助附着式振捣器进行振捣，以保证混凝土的密实性4。在混凝土施工过程中要注意以下几方面要点。1）混凝土的生产配合比需通过专门的试验检测确定。2）浇筑应尽量一次完成，防止间歇和中断，做好水平分层。3）浇筑方向为从梁体其中一端浇筑至另外一端，在浇筑即将到达另外一端时，为防止梁端出现蜂窝等问题，应向相反的方向进行投料，然后在距该端45 m的位置进行合龙。4）混凝土下料与振捣都应分层进行，层厚按不超过30 cm严格控制，上、下两层浇筑时间间隔按不超过1 h控制，上层浇筑需要在下层浇筑完成的混凝土达到密实后才能进行。5）在T梁中，马蹄处的钢筋与预应力管道分布相对集中，为切实保证施工质量，建议先对马蹄处进行浇筑，然后再浇筑腹板的混凝土，另外要注意，横隔板和腹板的浇筑应同时进行，做好分段与分层5。6）为防止腹板和翼板之间交界的部位由于腹板混凝土发生沉落导致纵向开裂，可以在腹板浇筑结束后暂停一段时间促使腹板处的混凝土完全沉落，之后再对翼缘板处的混凝土进行浇筑，但要注意翼缘板处的混凝土必须在腹板混凝土达到凝结状态前完成浇筑，同时还要及时做好整平与收浆。7）在混凝土浇筑过程中必须对振捣引起足够的重视，安排专人负责，结合使用插入式和附着式振捣器。8）锚具处设有很多预埋件与加固钢筋，浇筑时必须注意此处混凝土密实性，认真做好振捣，在必要的情况下可使用细骨料混凝土进行浇筑。9）施工中对混凝土生产质量及坍落度予以严格控制，预留在相同条件下养护而成的试块，以验证混凝土抗压强度能否达到要求6。10）孔道压浆完成且强度符合规范与设计要求后，借助龙门吊将梁体移动到存梁区内进行分类堆放。在存放过程中应设置枕木进行支垫，将梁体垫平放稳后，利用红色油漆喷涂标出具体生产日期与编号，并确定相应的浇筑日期和张拉压浆时间。11）混凝土浇筑完成后应先静置24 h，然后覆盖一层土工布随即开始蒸汽养生。蒸汽由锅炉提供，在锅炉和土工布棚之间设置连接管道，管道应伸入土工布棚中，同时管道应环绕梁体的周围，确保蒸汽均匀围绕梁体。采用以上方式连续养护，直到养护期满。2.5 预应力施工钢绞线实际下料长度采用计算的方法确定，下料需利用砂轮机进行切割，切口两端20 cm之内需使用铁丝或宽度足够的胶带进行绑扎，以免切割过程中头部松散，不可进行电气焊切割。下料完成后按照设计要求做好编束，在穿束过程中要注意防止锈蚀、损坏与污染。在梁体混凝土实际强度达到设计要求，且龄期达到 7 d 后才能开始张拉。张拉借助千斤顶在两端对称、同步进行。在张拉过程中应严格控制张拉力，并对伸长量进行复核。张拉完成后需在24 h之内做好孔道压浆，待压浆结束后进行封锚。压浆开始前需使用压力水对管道进行冲洗，观察是否发生串孔，一旦发现串孔，应对两孔同时进行压浆7。在设置波纹管道的过程中应严格按照规范与设计要求将定位支架设好，以保证位置与线形都能准确无误，将混凝土浇筑到位后立即检查，避免浆液进入导致孔道堵塞。张拉开始前做好千斤顶与油泵标定，标定完成并确认合格后才能用于施工，同时还要对包含预应力筋、锚具及夹片在内的部位进行检查，确定力学及锚固性能是否与施工要求相符。如果在张拉过程中发现实际伸长量和理论量之间的差值达到6%以上，应立即暂停张拉，查明原因后采取针对性措施加以处理。105总653期2023年第23期（8月 中）2.6 孔道压浆孔道压浆主要目的是防止预应力筋产生锈蚀，使预应力筋和构件良好黏合，保证整体性。张拉完成且经检查确认合格后，应尽快开始压浆与封锚。压浆借助水泥浆泵按照从下到上的顺序进行，所有管道的注浆都应保持连续，防止中途停机，以免导致孔道堵塞。浆料严格按照设计要求的配比配制，采用搅拌机拌制浆料前，应先加水持续空转一段时间，然后将积水排除干净，以此润湿搅拌机的内壁，浆料用完前及时投入新料，但注意不能在出料的同时进料。将钢绞线设置到位后，切除多余的钢绞线，并及时用无收缩浆液进行封锚，以包裹钢绞线和锚板，要求覆盖层厚度达到 15 mm 以上，完成封锚后，需在 3648 h 开始真空灌浆。在压浆过程中应先开启真空泵进行抽真空，促使真空度不小于-0.1 MPa，然后对拌制完成的浆体进行过筛，随后加入压浆泵中，在从压浆泵中输出的浆液实际稠度与要求相符后，对输浆管与引出管进行连接，准备开始压浆。在整个压浆过程中真空泵都应保持连续工作，在空气滤清器中流入浆液后，将其阀门关闭，随后将排气阀打开。整个压浆过程都应保持连续，沿管道走向按照从高到低的顺序打开排气孔，当从排气孔中流出浆液的稠度和压入的浆体完全一致后，按照从低到高的顺序关闭排气孔，在适当的压力条件下稳压12 min，最后关闭压浆泵与各阀门8。2.7 封端与移梁孔道压浆完成后，用清水对梁端进行冲洗，清除残留的水泥浆，并清除锚具与锚垫板上的污垢，然后对端面进行凿毛处理，绑扎好端部的钢筋，按设计要求使用混凝土封端。在梁体与封端混凝土实际强度均达到要求后即可开始移梁，移梁借助龙门吊实施。在存放梁体的过程中需将支点布置在支承线上，同时在横隔板处采取有效的安全防护措施。当需要对多层梁板进行重叠存放时，应采取措施避免梁体发生倾倒，并且还要对存梁持续时间进行严格控制，以免出现反拱。2.8 架梁在梁体混凝土强度符合要求且现场达到架梁条件后，即可借助龙门吊进行移梁，将梁体上的模板拆除后，将其移动到存梁区。梁体起吊借助专门的吊具进行，采用高强钢棒作为吊环，在吊装梁体的过程中需在顶板下缘设置50 mm厚钢垫板，并在吊装开始前将梁板顶底部的毛刺清理干净，确保垫板和梁体的顶底板达到密贴。在吊梁与落梁的过程中应防止梁体发生偏斜或扭转，使其始终保持水平，起吊与落梁都应保持同步；龙门吊的电机以变频调速电机为宜，起吊与落梁的速度都按照不超过0.5 m/min的速度，使起吊与落梁始终保持平稳。由龙门吊将梁体吊起并移动到运梁车的横向托梁上，其中一个托梁固定于运梁车的前方，而另外一个则采用电机进行驱动，在链式传动作用下实现前后移动，托梁之间的距离应能随时调整，以满足现场运输要求。此外，托梁还需要有两个支承点，其间隔距离以梁体位置为依据确定，根据图纸的要求，在运输过程中支承点需处在梁腹板的下方，同时需将其与梁端之间的距离控制在4.0 m以内。3 结束语综上所述，大跨径连续梁桥在公路沿线范围内分布广泛。本文以大跨径连续T梁桥为例，对其施工技术进行了分析与总结，明确了具体施工方法和要点，旨在为其他类似桥梁工程的施工建设提供技术参考。参考文献：1 文明高.大跨径连续桥梁施工技术要点及质量控制措施分析J.工程技术研究，2022（14）：77-79.2 张伟莹.桥梁工程施工中的大跨径连续桥梁施工技术研究J.江苏科技信息，2022（18）：43-45.3 张险峰，孟庆花.探究桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用J.建筑与预算，2022（2）：37-39.4 陈伟成.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术研究以河源市义合镇阮啸仙纪念大桥为例J.工程技术研究，2021（15）：80-81.5 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