高速公路钢构特大桥施工技术浅析

２０１３年第７期　（总第２３３期）　黑龙江交通科技　

ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪＩ　Ｎｏ．７，２０１３　

（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２３３）　

高速公路钢构特大桥施工技术浅析　熊训飞　（贵州省公路工程集团有限公司）　

摘要：随着科学技术的提高及高等级公路的大力建设和发展，越来越多的大跨径桥梁得以修建，目前在国　内建成较多的大跨桥梁中，占绝大部分的是预应力混凝土连续刚构桥。但同时许多工程因设计及施工控制　不到位，桥梁出现了较多的病害，危及桥梁的安全。结合刚构桥工程案例，浅析了施工中关键工艺的施工方　法，希望对今后同类型的刚构桥工程起到参考作用。　关键词：刚构桥；病害成因；悬臂；挂篮；施工技术　中图分类号：Ｕ４４５　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０７—０１２３—０１　

１预应力混凝土连续刚构桥施工质量控制　１．１工程概况　某高速公路钢构特大桥主跨部分采用６５　ｍ＋２×１２０　ｍ　＋６５　Ｉｌｌ连续刚构，箱梁根部梁高７　ｍ，跨中及边跨梁端处梁　高２．５　ｉｎ，单箱单室结构，全梁长３７０　ｍ，共分９９段，主梁悬　臂浇筑梁段划分长度共分３　Ｉｎ、４　ｍ二种，最大悬臂浇筑梁段　重量为１３８．３　ｔ。箱梁采用纵向、横向及竖向三向预应力。　混凝土标号Ｃ５ｏ级，采用悬臂浇筑法施工。　１．２墩顶０　块的施工技术　利用墩顶扇形托架施工墩顶０号段，完成墩梁连接，并　为挂篮悬臂浇筑施工创造条件。　（１）托架构造　托架由桥墩施工时预埋的工字钢牛腿，Ｍ型万能杆件组　成，传力于桥墩，上面辅设分配梁、垫梁，并设置工作平台。　托架设计时，充分考虑模板、混凝土重量及施工荷载，其强　度、下沉量均满足规范要求。　托架结构见连续刚构０号段托架结构示意图１。　图１扇形托架结构示意图　（２）托架安装　．　托架安装采用地面分片拼组，分片吊装方法。托架设计　时，根据梁底标高、托架组成，精确计算出墩身预埋工字钢位　置，墩身施工时，准确埋置。　（３）托架测试　在工字钢四周加钢筋网片补强。安装时，工字钢上焊接　连接板，将万能杆件组与预埋件联结，最后安装联结系杆，安　装分配梁及垫梁。按要求对托架进行加载，加载前计算出托　架节点受力分配状态，确保加载等效性。　加载采用悬挂水箱注水模拟托架承载方式，共加载二　次，每次加载前后都预紧所有螺栓。测量托架变形采用　Ｎ１００５Ａ高精度水准仪测量，通过测量，测定出托架各节点下　沉量，确定托架的弹性变形，并消除其塑性变形，为０号段施　工预留拱度提供可靠依据。　（４）支立０号段模板及绑扎钢筋　收稿日期：２０１３—０１—１７　作者简介：熊训飞（１９７３一），男，工程师，研究方向：公路施工工程。　底模分墩内底模及托架上底模两部分，墩内底模支撑在　墩内预埋件上，采用木模板。墩内预埋工字钢，并做好横纵　梁，施工后不拆除。墩外托架底模采用大块钢模板，铺设后　调整托架上垫梁高度，保证底模立模标高同设计要求相附，　并预留下沉量。　底模支立完毕后，绑扎底板及腹板钢筋，安装波纹管及竖　向预应力筋构件，检查无误后，安装木内模，调整标高及位置后　固定，支立侧模，绑扎顶板钢筋，安装波纹管后，浇筑混凝土。　（５）浇筑０号段混凝土　墩顶０号段混凝土分层浇筑，按先底板、腹板后顶板一　次浇筑完毕，混凝土振捣底板及顶板采用插入式振捣器，底　板灌满后封闭。　１．３挂篮安装施工技术　刚构桥的主要施工设备是挂篮，挂篮的安全性、强度、刚　度、易操作性是施工成败的关键，因此挂篮的设计应合理，安　装方便，易操作。该工程在０号段纵向钢绞线张拉完成后，　按以下步骤安装挂篮。　测量放样，铺设钢枕，安装滑轨并锚固在竖向预应力粗　钢筋上；挂篮主桁架在墩底拼装，利用附墩塔吊分片吊装主　桁架稳固支撑后，将后部锚固在竖向预应力筋上，同时安装　挂篮其它杆件；安装横梁系及悬吊系；安装底模、侧模，并与　悬吊系统连接，并校正底模、侧模；装内模滑道及内模架；挂　篮校正、检查。　挂篮测试：为保证施工的安全，挂篮安装完毕后，需对挂篮　进行荷载试验，挂篮荷载试验目的主要有：验证挂篮结构的安全　性；消除挂篮非弹性变形；为悬浇段立模标高提供依据。　挂篮安装前根据主桁受力情况，在加工场地内用张拉千　斤顶进行主桁强度、刚度测试，墩顶拼装完毕后，利用悬挂水　箱方式进行加载试验，通过三次加载、卸载，消除挂篮塑性变　形，测定出前吊点受力变形曲线，为施工线型控制提供依据，　测量方法与托架相同。　１．４悬臂浇筑施工　挂篮安装测试完毕后，进行悬臂灌筑施工，施工工艺见　悬臂浇筑施工工艺流程。　１．４．１钢筋及预应力管道施工　（１）钢筋的下料、加工　主筋的接头以机械套筒连接为主，两梁段之间的主筋连　接设计为绑扎搭接，搭接长度大于３０　ｄ，为加强钢筋骨架的　稳固性和进一步提高钢筋施工质量，在梁段钢筋绑扎过程中　将搭接头焊接在一起。　（下转第１２５页）　

・１２３・　第７期　桂柱云，任天鹤：浅谈高速公路桥梁伸缩缝施工管理　总第２３３期　进行伸缩缝的安装时，要严格控制伸缩装置的标高。首先用　龙门吊架和角钢进行定位，然后以施工缝两侧的沥青混凝土　路面的标高为准进行安装。施工模板必须要牢固紧密，通常　选用泡沫板和薄铁板等材料。　３．４浇筑混凝土　施工缝混凝土浇筑时，首先必须控制混凝土的坍落度不　大于２　ｃｍ，然后分层浇筑，从施工缝的两侧同时进行振捣密　实。振捣密实后用刮杆将混凝土表面刮平，平整度一般应控　制在低于路面标高２　ｍｍ。　３．５混凝土的养护　在混凝土初凝之后，要保持混凝土的湿润状态，同时在　施工缝的表面覆盖麻袋。养护时间不小于７　ｄ；养护期间由　专人进行交通管制，做好防护或封闭措施，严禁车辆及行人　通行，确保伸缩装置两侧混凝土强度满足设计要求后，才能　开放交通。　３．６伸缩缝安装技术要求　４路桥伸缩缝质量及施工管理的控制方法　４．１控制措施　由于公路桥梁都处于室外，常常会受到温度变化、混凝　土收缩与徐变、荷载等一系列因素的作用，使得桥梁伸缩缝　损害，就会导致噪音、跳车、漏水等现象，甚至导致桥体产生　变形，缩短桥梁的使用年限。要想尽量避免上述的情况，最　根本的措施是控制伸缩缝的施工质量。　４．２桥梁伸缩缝施工质量管理的方法　（１）伸缩缝装置的选择　在选择路桥伸缩装置的时候，除了要考虑到伸缩装置的　刚度和耐久性，还必须考虑此深锁装置是否在梁与墩台之间　的外力作用下不产生轻微位移、是否抗渗透性和抗腐蚀性能　好、是否耐磨损、是否能够保证车辆行驶的舒畅。　（２）伸缩缝的施工管理　首先要根据图纸要求和位置，准确地预埋与伸缩缝焊接　用的钢筋。准确的施工放样后，用切割机按照控制线切开，　注意路面的切口要完好，不能出现啃边的现象，切割完后要　认真仔细清理，并用高压水枪将剩余残渣冲洗。伸缩装置必　须要与预埋钢筋焊接牢固。在进行伸缩缝的安装时，要严格　控制伸缩装置的标高，一般以施工缝两侧的沥青混凝土路面　的标高为准进行安装。混凝土浇筑时分层浇筑，从施工缝的　两侧同时进行振捣密实。振捣密实后用刮杆将混凝土表面　刮平，平整度一般应控制在低于路面标高２ｍｍ。养护时间　不小于７　ｄ，养护期间保持施工缝表面的湿润，并用麻袋覆　盖。做好防护或封闭措施，严禁车辆及行人通行，确保伸缩　装置两侧混凝土强度满足设计要求后，才能开放交通。　５结语　综上所述，高速公路上车辆多速度快，桥梁伸缩缝的施　工质量管理直接影响桥梁结构稳定性、行车的舒适性和安全　性，安装质量的好坏直接影响到行车的平衡性和舒适性、桥　梁的服务质量及其使用年限，所以，公路桥梁伸缩缝对于公　路桥梁的重要性不言而喻。因此，公路桥梁伸缩缝施工是高　速公路施工中一项极为重要的施工项目，必须对桥梁伸缩缝　施工过程加强管理，对伸缩缝从设计到施工全过程进行管　理，确保桥梁伸缩缝的质量。　

参考文献：　［１］　张浩．浅谈高速公路桥梁伸缩缝施工及注意事项［Ｊ］．中国科　技博览，２００９，（２７）：５４—５６．　［２］　戚愚军，徐文军．桥梁伸缩缝现状及养护施工管理建议［Ｊ］．科　技资讯，２０１０，（８）：３４—３５．　［３］金龙．浅谈高速公路桥梁伸缩缝施工体会［Ｊ］．建材发展导向，　２０１０，（６）：０８—１０．　［４］　于永强．波形伸缩缝在高速公路工程中的应用［Ｊ］．科技致富　向导，２０１１，（５）：１４—１５．　

（上接第１２３页）　（２）钢筋的绑扎、安装钢筋采用模内绑扎。其绑扎顺序　如下。　绑扎底板、腹板钢筋（包括管道定位筋）——安装底板、　腹板纵向波纹管——安装竖向预应力筋及预埋件（锚垫板，　泄水管，通气孔挂篮预埋件等）——内模前移就位并校正后　开始绑扎顶板底层筋——依次安装顶板底层纵向波纹管、横　向波纹管、顶板顶层纵向波纹管——绑扎顶板顶层钢筋——　安装预埋件。　（３）预应力管道安装　连续梁体预应力筋为内径９０　ｍｍ的金属波纹管成孔。　施工过程中正确安装，并在波纹管内插入硬塑料管，保证预　应力管道的位置准确和畅通。　波纹管下料：根据每段施工长度下料，波纹管的下料采　用砂轮锯切割；波纹管的存放；波纹管接头，端头的处理：波　纹管及接头（即连接器）被切割后，用三角锉一步修补，直至　波纹管直顺，端头齐平无毛刺。连续梁端模为木模，在拆端　模、凿毛端面时，加强对其保护；加密预应力管道的定位筋，　以保证管道的位置准确；在灌筑梁段混凝土过程中，纵向波　纹管内插硬塑料管，防止堵管；在每一梁段混凝土强度达ｌ０　ＭＰａ时，抽出管内胶棒，开始用通孔器疏通全部管道，疏通过　程中，发现问题及时处理。　１．４．２预应力施工　当混凝土强度达到设计强度的９０％且混凝土龄期不小　于７　ｄ后，开始进行张拉。　该桥设计为双向预应力混凝土箱形连续梁。纵向和竖　向预应力筋分别为钢绞线和精轧螺纹钢筋，张拉千斤顶为　ＹＤＣ一５００型、ＹＤＣ一１５０型、ＹＣ一６０Ａ型，管道均为金属波　

纹管成孔。　１．４．３预施应力张拉（数控智能张拉）　（１）纵向钢绞线张拉　箱梁纵、横、竖向预应力钢束（筋）采用滞后张拉工艺，　即ｎ号梁段施工完毕，张拉，张拉（ｎ一２）号箱梁梁段横向、　竖向预应力钢束（筋）；全桥合拢后，张拉剩余节段的所有钢　束，张拉时先张拉长束，再张拉短束。　纵向、横向钢绞线张拉程序如下。　初张拉Ｐ０（张拉总吨位的１０％）一持荷３　ｍｉｎ（量测引　伸量６。）一张拉到总张拉吨位Ｐ一持荷３　ｒａｉｎ（量测引伸量　）一回油一量测引伸量　。　（２）纵向钢绞线张控质量控制　张拉采用张拉力与伸长值双控，以张拉力控制为主，伸　长值控制为辅。顶锚后量测两端伸长值，并根据设计要求检　查张拉结果是否设计要求，发现异常立即报告监理，分析原　因，进行处理。张拉时两端同步进行，锚固时单端先后顶锚，　锚固后锚具处钢绞线切割时，预留量大于３　ｃｍ。张拉千斤　顶及油表要按规范要求及时鉴定，施工用锚具及夹片要逐一　进行试验检测，合格后使用。　２结束语　为了提高刚构桥桥的施工质量，必须认真分析刚构桥梁　施工过程中可能出现的质量问题，结合工程的实际情况，选　择适宜的防治措施。同时，应编制有针对性、可行性和指导　性专项施工方案，指导施工。