橋梁施工評職論文預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)

　　摘要：橋梁作為跨越江海湖泊、山澗，為人、車通行提供方面的人工構(gòu)造物，是道路工程重要的、不可或缺的組成部分。隨著我國道路等級和交通運(yùn)輸量的不斷提高，行車密度及車輛的載重也越來越大，公路橋梁在交通工程中的重要性也日益提高。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁作為橋梁的重要形式，目前已得到了廣泛的應(yīng)用。對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的施工技術(shù)進(jìn)行探討也具有十分重要的意義。本文首先對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁進(jìn)行了概述，然后介紹了幾種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常用的施工技術(shù)，最后對橋梁的結(jié)構(gòu)測量和施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了說明。

　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力,混凝土,橋梁,懸臂澆筑,頂推施工

　　一、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁概述

　　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，因?yàn)榈匦芜m應(yīng)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)、施工技術(shù)成熟，跨越能力大，造價(jià)合理，近年來被廣泛采用。它具有結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平穩(wěn)舒適、養(yǎng)護(hù)簡易、造型簡潔美觀等優(yōu)點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是一種經(jīng)典的梁式結(jié)構(gòu)體系，在50年代前，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁雖是一種常被采用的結(jié)構(gòu)體系，但跨度均在百米以下，當(dāng)時(shí)主要采用滿堂支架施工，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，限制了它的發(fā)展。50年代后期，由于應(yīng)用了傳統(tǒng)的鋼橋懸臂施工拼裝方法，并加以改進(jìn)與發(fā)展，及逐跨架設(shè)法與頂推法的應(yīng)用，使連續(xù)梁橋廢棄了昂貴的滿堂支架施工方法，代之以經(jīng)濟(jì)有效的高度機(jī)械化施工方法，從而使連續(xù)梁橋方案獲得新的競爭力。二十世紀(jì)八十年代，特別是九十年代以來，隨著高速公路交通的迅速發(fā)展，連續(xù)梁橋在行車平穩(wěn)舒適及跨越能力大上獲得了新的競爭力，在橋梁界得到了迅速的推廣。

　　二、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁常用的施工技術(shù)

　　作為公路上修建時(shí)間較長、數(shù)量較多的一種橋梁，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法也是多種多樣的，其常用的施工方法有以下幾種：

　　(一)懸臂澆筑法

　　懸臂澆筑法又稱掛籃法。在墩柱兩側(cè)常采用托架支撐，澆筑一定長度的梁段，稱為起步長度。以此節(jié)段為起點(diǎn)，通過掛籃的前移，對稱地向兩側(cè)跨中逐段澆筑混凝土，并施加預(yù)應(yīng)力，如此循環(huán)作業(yè)，每個(gè)節(jié)段一般2-6m。我國已建成的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)體系橋梁，大多數(shù)都采用這種方法施工。

　　掛籃由主構(gòu)架、底模架、前上橫梁、內(nèi)外模板、行走及錨固系統(tǒng)等組成。掛籃支點(diǎn)與后錨點(diǎn)位置經(jīng)檢算確定。主構(gòu)架為栓接結(jié)構(gòu)時(shí)，要求節(jié)點(diǎn)板和槽鋼上的栓孔利用模具鉆制，控制桿件兩端兩組栓孔的距離誤差。主構(gòu)架零件加工完成后，要求全部主構(gòu)架桁片進(jìn)行拼裝并進(jìn)行加載試驗(yàn)，以檢驗(yàn)加工質(zhì)量和消除非彈性變形值，拼裝時(shí)不允許出現(xiàn)栓孔和桿件不配套情況。掛籃在澆筑混凝土?xí)r，后端以精軋螺紋鋼錨固在軌道上，軌道錨固在已成梁段的豎向預(yù)應(yīng)力筋上，掛籃錨固時(shí)，利用千斤頂將后支座后勾板脫離軌道，然后錨固。

　　(二)懸臂拼裝法

　　懸臂拼裝法的接長方式則是采用吊機(jī)設(shè)備。移動式吊機(jī)的外形與掛藍(lán)相似，也是由承重梁、橫梁、錨固裝置、起吊裝置、行走系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。懸臂拼裝的零號塊，一般都是采用就地灌注完成的，有時(shí)也采用預(yù)制裝配完成的。位于各節(jié)段之間的接縫可采用膠接縫、干接縫和濕接縫。對于濕接縫的寬度一般設(shè)置為150mm左右為宜，縫間可以用高強(qiáng)度等級的砂漿或是小石子混凝土澆筑。

　　(三)移動模架施工法

　　移動模架施工法是指在長度稍大于兩跨、前端作導(dǎo)梁用的承載梁上架上機(jī)械化的支架和模板支承，在橋跨內(nèi)完成現(xiàn)澆施工，等到混凝土達(dá)到要求的強(qiáng)度后在進(jìn)行脫模，然后將整個(gè)模架沿著導(dǎo)梁移到下一個(gè)要澆注的橋孔，直至全橋施工完畢。這種施工方法一般適用于跨徑為20m～50m的等跨和等高度的連續(xù)梁橋，其推進(jìn)速度一般比較高，平均每晝夜的推進(jìn)速度為3m，但這種施工方法需要的整套設(shè)備投資卻比較大。

　　(四)頂推法施工技術(shù)

　　1、制梁臺座和節(jié)段的制作

　　制梁臺座為預(yù)制箱梁節(jié)段和頂推作業(yè)的過渡場地。臺座上一般設(shè)有可升降的活動底模架和不動的臺座滑道。與制梁臺座相配套的還有預(yù)應(yīng)力鋼束穿束平臺、鋼筋綁扎平臺、測控平臺及必要的吊裝設(shè)備。這些設(shè)施使梁段制作具有明顯的工廠化生產(chǎn)特點(diǎn)，從而有效地保證了箱梁的施工質(zhì)量。梁體節(jié)段的預(yù)制周期制約全橋的施工工期。頂推節(jié)段長度一般為10～24m，又以16～20m居多。每聯(lián)箱梁除首尾兩節(jié)外，中間各節(jié)段長度均相等。頂推施工進(jìn)入正常后，節(jié)段作業(yè)循環(huán)周期一般在7～15d。由于節(jié)段較長，這個(gè)速度是不慢的。我國預(yù)制周期的記錄已經(jīng)達(dá)到7d。這要求模板設(shè)計(jì)時(shí)，外模必須是大塊整體式，內(nèi)模是可以整體拖出并整體推進(jìn)的裝備化機(jī)械化形式，還必須考慮蒸汽養(yǎng)生條件。

　　2、臨時(shí)墩

　　由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的增加與跨度的平方成正比，在箱梁截面和預(yù)應(yīng)力鋼束強(qiáng)度有限的情況下，當(dāng)跨度增加到一定限度時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼束就沒法布置了，所以PC梁采用頂推法施工有個(gè)“適用跨度”的問題。提高適用跨度的途徑之一是設(shè)置臨時(shí)墩。在連續(xù)梁的跨度大于頂推跨度時(shí)，宜設(shè)置中間臨時(shí)墩，在不設(shè)臨時(shí)墩時(shí)，為滿足安裝鋼導(dǎo)梁和連續(xù)梁前期頂推抗傾覆的要求，在制梁臺座前和連續(xù)梁第一跨內(nèi)設(shè)臨時(shí)墩，作為頂推施工的過渡段，保證梁體線形與已經(jīng)頂推出去的梁體完全一致，避免大梁從制梁臺座上頂推出去以后，與接灌的下一梁段出現(xiàn)大的轉(zhuǎn)角。臨時(shí)墩應(yīng)能承受頂推時(shí)的最大豎向荷載和最大水平摩阻力引發(fā)的變形。在此原則前提下，盡可能降低造價(jià)，便于拆裝。為提高臨時(shí)墩的穩(wěn)定性，防止臨時(shí)墩在箱梁頂推過程中產(chǎn)生較大的水平位移，保證頂推安全。

　　3、滑動裝置

　　墩頂滑道一般采用單滑道板形式，滑道板為一塊整鋼板，置于滑道墊塊鋼架之上，該種形式的滑道，能很好的承受各向作用力，而且標(biāo)高容易控制，拆除也非常方便。近幾年，臺座滑道采用了一種連續(xù)梁式的整體滑道，它是通過在滑道梁上鋪設(shè)滑道板形成的。整體滑道構(gòu)造為:活動底模板+滑塊+滑道板+滑道梁+重軌支座。如在支座上設(shè)置滑道頂推，其永久支座需在廠家做特殊處理，即施工時(shí)上、下部臨時(shí)固定，以承受頂推的水平摩阻力。再在永久支座縱向兩邊設(shè)墊塊，上面蓋一塊厚40mm鋼板做蓋板，再設(shè)置滑道。箱梁頂推到位后，將梁頂起，拆開蓋板及滑道，解除支座上臨時(shí)約束，恢復(fù)支座設(shè)計(jì)功能，完成落梁工序。

　　(五)預(yù)制裝配—整體施工法

　　預(yù)制裝配—整體施工法的基本原理是按照起吊安裝設(shè)備的能力將整個(gè)的連續(xù)梁分段澆筑，然后再用通過各種安裝方法將澆筑好的構(gòu)件安裝到墩、臺或者輕型的支架上現(xiàn)澆混凝土，最后在用預(yù)應(yīng)力筋將整個(gè)梁體連接起來。用這種施工方法可以避免出現(xiàn)整體澆筑中的滿堂支架，有效的減少了在橋上澆筑混凝土的數(shù)量，可顯著的縮短施工工期，提高施工效益。

　　三、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工后的橋梁結(jié)構(gòu)測量

　　(一)橋墩高度測量

　　橋墩高度測量是對整體工程沉降問題的直觀測試，它是橋梁施工控制的重要技術(shù)手段。在實(shí)際工程測量時(shí)，首先在橋梁的兩岸劃分布控網(wǎng)點(diǎn)，然后通過交匯的方法，用全站儀測試出橋墩頂部的坐標(biāo)，并且將這一坐標(biāo)作為測量的基準(zhǔn)點(diǎn)。其次，根據(jù)這種做法，將所有的橋墩頂部進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)示。標(biāo)示的作用是在施工之后可以隨時(shí)通過儀器進(jìn)行橋墩高度檢測，以此來控制橋梁的整體變形。

　　(二)主梁的立模標(biāo)高

　　立模標(biāo)高的測量對于整體橋梁的施工控制具有重要的作用。其主要的施工工具是精密水準(zhǔn)儀。立模標(biāo)高的測量貫穿于整個(gè)施工過程中，當(dāng)立模安裝之后，就要進(jìn)行測量，在施工過程之中要定期的反復(fù)測量，在施工之后還要進(jìn)行不定時(shí)的測量，通過反復(fù)的標(biāo)高測量來達(dá)到對整體工程質(zhì)量檢測的目的。

　　四、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

　　(一)張拉機(jī)具的選擇和使用

　　根據(jù)張拉力的大小選擇千斤頂?shù)膰嵨弧⑿谐桃约芭c之配套的高壓油泵和油表。由于施加到梁體上的預(yù)應(yīng)力值的準(zhǔn)確性對預(yù)應(yīng)力梁的質(zhì)量至關(guān)重要，張拉前必須將張拉機(jī)具送有資格的檢定單位進(jìn)行校驗(yàn);使用超過200次或半年后，必須重新校驗(yàn)。張拉機(jī)具由專職人員操作使用。

　　(二)鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼材、錨具的質(zhì)量控制

　　所有鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼材進(jìn)場必須有出廠合格證，并進(jìn)行外觀檢查;鋼絞線逐盤進(jìn)行外觀檢查，表面不得有裂縫、毛刺、機(jī)械損傷、油污、銹蝕、死彎等缺陷;鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼材以同爐號不超過60T為一個(gè)取樣單位，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用;錨具、夾片必須有出廠合格證，進(jìn)場時(shí)按規(guī)定進(jìn)行外觀檢查、硬度檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。

　　(三)混凝土質(zhì)量控制

　　混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，必須進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，符合要求后方可澆筑，混凝土嚴(yán)格按程序分層澆筑，T型梁混凝土連續(xù)澆筑，一次完成;振搗手明確分工，按操作規(guī)程進(jìn)行，確保振搗均勻、密實(shí),不漏振也不過振;混凝土初凝后用麻袋覆蓋，終凝后再灑水養(yǎng)護(hù)，灑水頻率以混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為準(zhǔn)，連續(xù)養(yǎng)護(hù)7天。

　　結(jié)語

　　隨著各個(gè)領(lǐng)域新理論的不斷產(chǎn)生，橋梁技術(shù)也隨之得到了極大的提高。橋梁技術(shù)的進(jìn)步不僅代表著一個(gè)國家的綜合國力的提高和科技水平的進(jìn)步，還往往成為一個(gè)國家或一個(gè)城市的象征。對于中小跨徑橋梁，其主要運(yùn)用預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)，預(yù)應(yīng)力混凝土的施工技術(shù)對于施工方法，施工材料都有很好的改進(jìn)。因此在未來的施工中，應(yīng)致力于對預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的研究和提高，把我國橋梁的整體施工技術(shù)推向前進(jìn)。

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