橋梁施工評職論文預應力混凝土施工技術

　　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。預應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用。對預應力混凝土橋梁的施工技術進行探討也具有十分重要的意義。本文首先對預應力混凝土橋梁進行了概述，然后介紹了幾種預應力混凝土橋梁常用的施工技術，最后對橋梁的結(jié)構(gòu)測量和施工質(zhì)量控制要點進行了說明。

　　關鍵詞：預應力,混凝土,橋梁,懸臂澆筑,頂推施工

　　一、預應力混凝土橋梁概述

　　預應力混凝土連續(xù)梁橋，因為地形適應性強，設計、施工技術成熟，跨越能力大，造價合理，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)護簡易、造型簡潔美觀等優(yōu)點。預應力混凝土連續(xù)梁橋是一種經(jīng)典的梁式結(jié)構(gòu)體系，在50年代前，預應力混凝土連續(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，當時主要采用滿堂支架施工，費工費時，限制了它的發(fā)展。50年代后期，由于應用了傳統(tǒng)的鋼橋懸臂施工拼裝方法，并加以改進與發(fā)展，及逐跨架設法與頂推法的應用，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)濟有效的高度機械化施工方法，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、預應力混凝土橋梁常用的施工技術

　　作為公路上修建時間較長、數(shù)量較多的一種橋梁，預應力混凝土連續(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，通過掛籃的前移，對稱地向兩側(cè)跨中逐段澆筑混凝土，并施加預應力，如此循環(huán)作業(yè)，每個節(jié)段一般2-6m。我國已建成的大跨度預應力混凝土連續(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。掛籃支點與后錨點位置經(jīng)檢算確定。主構(gòu)架為栓接結(jié)構(gòu)時，要求節(jié)點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)架桁片進行拼裝并進行加載試驗，以檢驗加工質(zhì)量和消除非彈性變形值，拼裝時不允許出現(xiàn)栓孔和桿件不配套情況。掛籃在澆筑混凝土時，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應力筋上，掛籃錨固時，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設備。移動式吊機的外形與掛藍相似，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，有時也采用預制裝配完成的。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置為150mm左右為宜，縫間可以用高強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、前端作導梁用的承載梁上架上機械化的支架和模板支承，在橋跨內(nèi)完成現(xiàn)澆施工，等到混凝土達到要求的強度后在進行脫模，然后將整個模架沿著導梁移到下一個要澆注的橋孔，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，其推進速度一般比較高，平均每晝夜的推進速度為3m，但這種施工方法需要的整套設備投資卻比較大。

　　(四)頂推法施工技術

　　1、制梁臺座和節(jié)段的制作

　　制梁臺座為預制箱梁節(jié)段和頂推作業(yè)的過渡場地。臺座上一般設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應力鋼束穿束平臺、鋼筋綁扎平臺、測控平臺及必要的吊裝設備。這些設施使梁段制作具有明顯的工廠化生產(chǎn)特點，從而有效地保證了箱梁的施工質(zhì)量。梁體節(jié)段的預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，這個速度是不慢的。我國預制周期的記錄已經(jīng)達到7d。這要求模板設計時，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的裝備化機械化形式，還必須考慮蒸汽養(yǎng)生條件。

　　2、臨時墩

　　由于支點負彎矩的增加與跨度的平方成正比，在箱梁截面和預應力鋼束強度有限的情況下，當跨度增加到一定限度時，預應力鋼束就沒法布置了，所以PC梁采用頂推法施工有個“適用跨度”的問題。提高適用跨度的途徑之一是設置臨時墩。在連續(xù)梁的跨度大于頂推跨度時，宜設置中間臨時墩，在不設臨時墩時，為滿足安裝鋼導梁和連續(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)設臨時墩，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。臨時墩應能承受頂推時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，便于拆裝。為提高臨時墩的穩(wěn)定性，防止臨時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。如在支座上設置滑道頂推，其永久支座需在廠家做特殊處理，即施工時上、下部臨時固定，以承受頂推的水平摩阻力。再在永久支座縱向兩邊設墊塊，上面蓋一塊厚40mm鋼板做蓋板，再設置滑道。箱梁頂推到位后，將梁頂起，拆開蓋板及滑道，解除支座上臨時約束，恢復支座設計功能，完成落梁工序。

　　(五)預制裝配—整體施工法

　　預制裝配—整體施工法的基本原理是按照起吊安裝設備的能力將整個的連續(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，最后在用預應力筋將整個梁體連接起來。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、預應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手段。在實際工程測量時，首先在橋梁的兩岸劃分布控網(wǎng)點，然后通過交匯的方法，用全站儀測試出橋墩頂部的坐標，并且將這一坐標作為測量的基準點。其次，根據(jù)這種做法，將所有的橋墩頂部進行基準點標示。標示的作用是在施工之后可以隨時通過儀器進行橋墩高度檢測，以此來控制橋梁的整體變形。

　　(二)主梁的立模標高

　　立模標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儀。立模標高的測量貫穿于整個施工過程中，當立模安裝之后，就要進行測量，在施工過程之中要定期的反復測量，在施工之后還要進行不定時的測量，通過反復的標高測量來達到對整體工程質(zhì)量檢測的目的。

　　四、預應力混凝土橋梁施工質(zhì)量控制要點

　　(一)張拉機具的選擇和使用

　　根據(jù)張拉力的大小選擇千斤頂?shù)膰嵨?、行程以及與之配套的高壓油泵和油表。由于施加到梁體上的預應力值的準確性對預應力梁的質(zhì)量至關重要，張拉前必須將張拉機具送有資格的檢定單位進行校驗;使用超過200次或半年后，必須重新校驗。張拉機具由專職人員操作使用。

　　(二)鋼筋及預應力鋼材、錨具的質(zhì)量控制

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

　　(三)混凝土質(zhì)量控制

　　混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，必須進行坍落度試驗，符合要求后方可澆筑，混凝土嚴格按程序分層澆筑，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)程進行，確保振搗均勻、密實,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，灑水頻率以混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為準，連續(xù)養(yǎng)護7天。

　　結(jié)語

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

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