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1、悬浇梁施工质量控制江苏交通工程咨询监理有限公司 唐明国 刘伟伟 摘 要：悬臂体系和连续体系梁桥已成为我国桥梁建设中基本的桥型之一，此类桥梁多采用悬臂浇筑法施工。悬臂浇筑法目前已有比较成熟的经验，但悬浇法施工工序多，工艺要求高，质量影响因素也较多，稍有不慎将留下质量隐患。本文对悬浇梁关键施工工序、控制要点及施工中关键技术问题的处理进行归纳、总结，为预应力混凝土连续梁桥施工质量控制提供一定的参考。 关键词：悬臂浇筑法；连续梁；质量；控制 当前，悬臂体系和连续体系梁桥已成为我国桥梁建设中基本的桥型之一，此类桥梁普遍采用悬臂浇筑施工方法，该方法已有相当成熟的经验。但悬臂浇筑法施工工序多，工艺要求高，质
2、量影响因素也较多，稍有不慎将留下质量隐患。本文作者根据延安大桥现场工作的经验，对悬浇梁关键施工工序、控制要点及施工中关键技术问题的处理进行归纳、总结，为预应力砼连续梁桥施工质量控制提供一定的参考。 一、工程概述延安大桥位于南平市大横镇延安村渡口上游200m外，跨越建溪河，与河流成3180。斜交，是全线的重点、难点工程，也是整个C标的控制性工程。其中心桩号为K217+46300，桥长577米。主桥上部：采用330+(60+3 x 100+60)+2 x 30的PC变截面连续刚构箱梁与连续T梁的组合形式。刚构箱梁采用单箱单室截面，箱梁顶板宽12m，底板宽625m，外翼板悬臂长2875m。纵桥向由浦
3、城侧设03的升坡，平面位于直线、半径为2000m的缓和曲线及圆曲线内。主桥下部：连续刚构主桥墩采用双薄壁实心墩身，墩身厚l4米，两薄壁间净距3 2m，其承台厚4米，基础采用双排桩基础，单幅桥每个桥墩下设4根桩，桩径中25m，全桥共32根。桩基均采用钻孔灌注桩，按嵌岩桩考虑，桩基嵌入微风化基岩内5米以上。二、关键部位质量控制 (一)0#块施 0#块施工较为复杂，其中支架搭设、模板制立、钢筋制安、波纹管安装、预埋件、预留孑L等都非常重要，哪一部分控制不好都将会导致返工，甚至出现质量问题。下面就几个关键工序简单的阐述0#块施工的控制要点及方法。 对于连续刚构桥梁因墩梁本身就是固结着的，所以不存在梁墩
4、临时固结的问题。而对于悬臂梁桥和连续梁桥采用悬臂施工法时，就必须在0号块节段将梁体与桥墩临时固接或支承。 1、安装永久支座及支座锁定(1)墩身施工时，预留的支座地脚螺栓孔位置要准确。(2)注意安装支座的型号和方向，以往经常发生滑动方向设置错误。(3)支座下钢板与支座垫石之间空隙部分要用环氧砂浆找平。(4)支座的四角高差控制不超过2mm，支座的中心位置要确保准确。(5)支座安装时要保证支座不受污染，支座安装完毕后要对活动支座予以锁定，在合龙前永久支座是不受力的，主要受力是临时支承。2、设立临时支承 临时支承是影响施工质量的一个重要因素，设置它的目的有两个方面：一方面是在悬臂阶段主要承受“T”构荷
5、载，避免永久支座参与受力或者只受部分垂直力；另一方面是保证施工时的稳定，对梁体起约束作用，防止因施工偏载误差而产生倾覆。临时支承的拆除要对称进行，以防止因不对称拆除而产生不平衡荷载，从而出现梁体不利情况发生。临时支承可使用硫磺砂浆块、砂筒或砼块等卸落设备，但在实际施工过程中选择硫磺砂浆块解除时相对困难(以往经常出现电阻丝失效)且无法保证对称并在解除后会使底板颜色出现差异。建议采用砂筒或砼块，以便于体系转换和拆除临时支承。 3、0#块支架搭设 选择支架搭设方案要充分考虑以下几个因素：(1)承台尺寸大小，结合0#块的长度来考虑支架基础用软基础还是硬基础；(2)根据现场的材料，就地取材(钢管或钢筒)
6、；(3)底模支架与侧模支架的矛盾如何处理。(4)支架的卸落系统。(5)对需要焊接牛腿的支架要对牛腿的焊缝进行抗剪验算，在施工现场中要重视对焊缝的检查，重点检查焊脚尺寸，同时要对支架的承重系统进行强度及挠度验算。 4、模板施工 侧模板宜采用厂家定制且刚度要能满足要求。其结构尺寸既要满足0#块的施工要求，又要满足悬浇块件长度要求。模板的制作高度以墩顶处梁高为准，同时其高度应比墩顶处梁高高15cm以上为宜，这样才能满足墩顶处底板对拉杆的安装需要，侧模下面要留出穿外滑梁的位置。模板的其它制作要求必须符合桥涵施工规范。 5、压载及沉降观测 为消除支架的非弹性变形，测出其弹性变形值，检验支架的稳定性，需对
7、支架进行现场预压。其具体的操作步骤如下：(1)布置测点并测标高；(2)加载至0#块重量的l2倍；(3)加载完毕后进行沉降观测，沉降稳定后卸载。(4)卸载后观测，找出支架的弹性变形值；(5)调整模板标高。 6、钢筋制作与安装 在悬浇箱梁中，构造钢筋并不是不起太大的作用(如倒角钢筋、骨架之间的连接筋)，它是把箱梁顶、底、腹板的钢筋连接成整体的一个关键构造。钢筋制安要严格依据图纸施工，与管道干扰的可以移开或断开，但断开要按要求补齐并焊接。要严格控制保护层，在悬浇节段中，保护层厚度不足的地方一般出现在顶板下层、腹板内侧、底板下层，应重点检查。同时施工中应注重结构施工的整体概念，预留预埋件不得漏设。注意
8、对顶板、腹板及顶板拉筋的检查，必须严格按设计图纸要求布设拉筋，特别是预应力管道位置处应尽量增设拉筋，以确保砼在受力后不会产生拉裂。加强防崩钢筋及钢筋网片的设置，防崩钢筋主要在预应力管道曲线及瞳线前后50cm范围内设置并确保径向圆心反方向设置；防崩钢筋网片主要是设置在锚具螺旋筋处，主要是对张拉所产生的集中应力进行分解，防崩钢筋网片所设置的层数与距离应严格按设计要求进行制作安装。 7、预应力管道及钢筋施工 预应力是悬浇箱梁的关键，而波纹管的定位非常重要，其定位钢筋一定要按照图纸要求施工，曲线部分应适当加密，且要焊接牢靠，波纹管的平弯与竖弯的空间位置要准确，布设后线形要平顺流畅。竖向精轧螺纹钢筋的垂
9、直度要确保，其下口的螺帽一定要拧紧并点焊。防止砼振捣时将其振滑落。顶部锚垫板的定位应拉线找平，做到高度一致(宁低勿高，以免影响桥面钢筋网的铺设)。横向束固定端要牢固，浇注在砼中的钢绞线(或精轧钢筋)锚固长度要保证。在施工中对波纹管的接头要求采用接头管工艺，接头管应比波纹管大一号且长度不小于25cm，为防止因波纹管破坏造成漏浆必须设置内衬软管。0#块纵向波纹管的根数不能少，尤其是备用束，位置必须准确。其它有关管道施工按照相关规范施工。 8、砼浇注 砼浇筑前重点检查如下几项：模板支撑、模板堵漏质量、钢筋保护层、管道坐标及数量、预埋件、预留孔位置的准确性、杂物清理人员及振捣人员的分工等。0#块砼施工
10、时其原材料、拌制、运输均要按照相关规范施工。浇筑时注意浇注的顺序：宜遵照先底板后腹板再顶板，底板砼浇筑宜从悬臂端向根部进行，顶板宜从翼缘向中间进行，防止因支架下挠而使已初凝的砼出现开裂。对钢筋密集处、端模、倒角处、新老砼连接部位、锚下等部位应留浇筑窗口并指定专人振捣。砼下料要分层控制，分层的厚度要依据振捣器的功率而定，振动棒移动的距离、振捣的程度要符合规范，禁止直接对着腹板下料，以免拆模时粘模造成外观缺陷。浇注腹板时为防止底板砼翻浆，可在底板倒角处设置反压倒角板(该方法可有效控制砼翻浆)。浇注腹板时要采取措施防止未振捣砼遗留在顶板上，一般采用铺设彩条布或大块模板，从而避免顶板出现蜂窝及松散层。
11、砼旋工其他要求遵照相关规范施工。 9、养生 在悬浇箱梁中往往大家只注意对表面的养生工作，忽视全面养生，如：顶板、底板、腹板内Jl-倾4、空箱内等都需要养护到。因此最好制作一套喷淋设备布置在箱梁翼缘板下及箱内，以满足养生的需要。正常养护时间不能少于7天，对于天气较冷期间浇筑的砼还应做好防风、保温措施。张拉时间的确定应考虑养护时间及室外同条件养生砼试块后的强度。 (二)悬浇节段施工1、挂篮的制作及拼装(含预压) 不论采用何种类型的挂篮，其强度、刚度、稳定性、累积变形量都要满足要求，挂蓝质量与梁段砼质量比值宜控制在0305之间。拼装挂篮时两桁架中线的距离确定要根据桥梁的纵、横向中心线而定。挂篮的部件
12、与箱梁连接处接合要紧密牢靠，其余有关挂篮制作与拼装依照相关的操作规程。对挂篮进行预压是对挂篮桁架、横梁及吊带进行应力应变测试，同时找出挂篮的弹性变形，消除挂篮的非弹性变形。按照悬浇最重块件的120进行加载，加载前布置测点，其位置一般在每桁架上设4个点，每侧翼缘板设2个点，每个底板设3个点。加载分级最好按每个悬浇块件的重量进行加载，同时测出其分级荷载时所对应的标高。满载后挂篮最大变形不能大予20mm，如挂篮变形过大，宜尽快卸载，对挂篮主体构架进行刚度加固。卸载时最好也按每个悬浇块件的重量测出相应的标高，找出挂篮施工的调整值。设计挂篮支承平台除要有足够强度外，还应有足够的平面尺寸，以满足梁段的现场
13、作业需要。2、节段钢筋绑扎、管道施工及砼浇筑参照0#块施工。节段钢筋绑扎、管道施工及砼浇筑参照0#块施工，但施工过程中需注意以下几点：(1)挂篮模板每次前移后应进行模板打磨处理，确保每次砼外观质量能够得到保证；(2)节段之间所预留的纵向钢筋应错开相应长度区。一般按不小钢筋直径的35倍进行焊接，如采用绑扎应大于13倍的焊接接头长度区；(3)节段前端应对砼进行凿毛处理，以加强新老砼的粘结；(4)砼浇筑过程中应注意对新老砼结合处的振捣，特别是底板存在纵坡时砼易直流到旧砼处而造成漏振现象的发生，使得新老砼结合处砼不密实； (5)加强节段与节段之间的错台及漏浆控制，在施工过程中应在前一节段砼上粘贴双面胶
14、或海棉条并在该处腹板模板及底板模板处增加对拉螺杆；(6)注意检查预埋件及预留孔的埋设防止遗漏，如防撞护栏钢筋的预埋、合龙段两侧节段上临时锁定的预埋、悬浇节段腹板处通气孔的预留、悬浇节段翼缘板处的泄水孔的预留等。 各节段施工前必须检查各预留管道内内衬管有没有拿出，管道有没有出现堵塞，如存在应及时处理。 3、挂篮前移 前移挂篮前要检查挂篮与已浇块件的连接件是否全部松开，挂篮前移时要防止倾覆，同一挂篮两主桁架前移的速度要一致，否则易造成挂篮扭曲变形。在原有轨道前增铺轨道，确保轨距和水平度，并予以锚固。拆除所有后锚扁担梁的锚固装置，反扣轮组的滚轮安全地反扣在轨道上。放松挂在前横梁上的吊杆。拆除悬吊架吊
15、带及螺母，并使得内、外滑梁落在悬吊轮上，此时悬吊架均自由落在滑梁上。使用千斤顶顶推承重架后端，同步移动挂篮和模板系统至下一节段。 (三)挂篮的回移与拆除 悬浇节段全部浇筑完之后，首先将挂篮底、侧模就地落下，两边要对称，落模之前要将最后一个块件的横向竖向钢束张拉完毕，防止因落模的振动导致翼缘板振裂。然后回移挂篮至0#块附近予以拆除。 (四)合龙段施工 合龙段施工是全桥的关键，而合龙段也是最易出现问题的薄弱环节，因此在施工前要制定详细的施工方案。合龙段一般是先边跨后次中跨再中跨，而延安大桥合龙段采用先中跨后次中跨再边跨，必须同时均衡对称地合龙。合龙时一切临时荷载均要与设计单位商量决定。 1、合龙前
16、要进行前三天全天候的温度测量数据，每l小时观测一下大气温度，以便推定出准备合龙当天的最低温度的时间段。 2、配重。配重的目的主要一是防止错台的出现，调整悬臂端的标高；二是提前将合龙段自重分配到两侧悬臂节段。对于合龙段自重的配重要边浇砼边减少重量，砼的增加与配重的减少要同步。 3、顶推及临时锁定。顶推主要是在两个次中跨进行，将临时锁定结构一端固定、一端活动，在活动端设置千斤顶顶推位置，根据设计提供的顶推力分级进行，每级加载完毕后应持荷10分钟及时检查两合龙段同步情况，如有误差可进行适当调整。当顶推力达到设计要求后继续持荷对两侧悬臂的相对位移情况进行量测。如与设计提供的相对位移量出现较大出入应及时
17、与设计联系o顶推如无异议就应及时对临时锁定活动端进行焊接并需加剪刀撑，临时锁定必须焊接完成后方可卸载千斤顶，并将底、腹、顶板的纵向钢筋一端自由端进行焊接这样梁体的钢筋本身就起到一个劲性骨架的作用j对于顶推及临时锁定宜选择在一天中最低气温时进行。 4、张拉部分预应力。在焊接完劲性骨架后张拉部分预应力的目的是对梁体起约束固定的作用。部分预应力最好是底板2束，顶板2柬且每束的拉力要求一样。 5、合龙段砼浇注时间宜选择在一天中最低气温时进行，在浇筑砼过程中逐步卸载两端悬臂预加压重，使悬臂挠度保持稳定。合龙段的砼强度等级可提高一级，以尽早张拉。合龙段砼浇筑完毕后，应加强养护，如冬季施工应制定冬季施工的保
18、温、防冻措施。 6、张拉、压浆。一般在张拉前解除劲性骨架，或者张拉部分预应力束(按照设计图纸的规定)，然后按照图纸规定的张拉顺序和张拉力进行操作。 7、鉴于目前国内已出现多起悬浇合龙张拉时底板崩裂现象，建议合龙时，采取分批或分阶段张拉工艺，以消除底板压应力集中现象，即在合龙时先张拉部分预应力束(约70左右)并及时压浆，待浆体强度达到设计强度后再张拉剩余部分预应力钢束。或在合龙后先张拉部分预应力，待桥面、护栏等二期恒载施加后再张拉剩余部分预应力。 三、施工质量控制的关键环节注意点 1、挠度控制 悬浇箱梁标高控制包括3个关键步骤：(1)挂篮前移定位标高。该项包括四个方面：结构设计标高；施工预拱度；
19、运营阶段的预拱度；挂篮在砼浇注时变形。(2)砼浇注后标高； (3)预应力张拉后标高。影响挠度的因素很多，其中影响最大的是挂篮变形，虽然挂篮变形可以通过压载消除，但也较难以预测，唯一有效的方法是在挂篮定位时紧固挂篮，这比挂篮变形理论值更为重要。其它因素如：Eh、构件尺寸、结构超重、管道定位、预应力施加、砼收缩、徐变次内力等，在施工中如果按照规范操作一般能有效进行控制。同时对观测的后视点应设在墩顶对应的0#块中心位置，这样使后视点变形很小。在施工中严格控制测量时间，一般在早晨温度开始回升之前进行，并对已浇筑的节段进行联测，核对轴线，这样挂篮的线形能够得到较好的控制。 2、预应力施工及压浆 在预应力
20、施工中要注意以下几点：(1)预应力施加的是否合乎要求。在施工过程中往往是以应力控制为主，对伸长量不太重视或者量测不准确。事实上预应力在张拉前是自然松弛状态，施加的初始预拉力大部分用来调直，用以克服自然松弛状况，当应力达到一定值后，伸长量与张拉力才是线性关系。因此施加张拉力的总吨位在油表上显示是到位了，但伸长量不够。此时进行锚固，会产生预应力不足现象；(2)伸长量的计算错误，要严格根据每个批次的钢绞线的弹性模量进行计算；(3)加强管道定位，在管道每隔一定距离需用定位钢筋进行定位，曲线段落定位钢筋应加密，以确保位置准确，线型顺畅，防止因管道定位不准出现应力集中现象；(4)锚具的质量易造成预应力施加
21、的不足，锚具的质量事故一般表现在滑丝、夹片破裂、夹片滑牙、锚下砼不密实、锚垫板变形过大，因此在施工中要选择质量过关的锚具、夹片，在锚后使用细骨料砼配合比并加强振捣；(5)压浆要及时。压浆时压力泵的压力要达到否则易造成压浆不满造成握裹力不够；(6)竖向精轧螺纹钢张拉时由于目前的旋工工艺的关系导致其应力损失较多，在施工过程中一定要进行二次复拉，确保预应力的旋加，对竖向管道尤其应注意压浆时严禁采用灌浆旅工，尽量安排由底部进行压浆。 3、裂缝控制 悬浇箱梁裂缝是目前的主要通病，裂缝一般出现在0#块隔墙及腹板处、悬浇块件的腹板及顶板上倒角处、合龙段底板。较好的控制方法是一般在0#块的腹板内外层、隔墙的表
22、面铺设防裂钢筋网，在隔墙内安放循环冷却管；将0#块及腹板箍筋加密；浇注砼时宜从外侧向内浇注，同时要严格控制投料、精心施工、重视养生；在0#块附近的几个悬浇节段最好将竖向束先张拉完成后，再张拉纵向束；加强保护层厚度控制，顶板上倒角产生裂纹主要是保护层过厚而造成的。为了有效的控制悬浇梁底板裂缝在施工过程中可将底板与腹板钢筋、顶板底层与顶板钢筋进行焊接。以确保整个箱梁骨架整体受力；加强对拉筋的认识即弯钩一定要拉在两层骨架最外层受力钢筋上(目前大多数施工单位对此认识不清。现场施工较随意往往当作架立筋旌工，亦是造成裂缝的主要原因之一)尤其在合龙段施工时应适当进行加密，这一点要尤其注意；另管道平弯时必须按要求设置管道防崩钢筋，防崩钢筋圆心与管道径向相反管道曲线较大的，应分批、分阶段张拉。实践证明。以上方法对悬浇梁裂缝控制可起到一定作用，是可行的。 以上仅仅是悬浇箱梁施工质量控制的一些基本要点本文中如有欠缺或不同意见。请多提宝贵意见。 参考文献 1、公路工程桥涵施工技术规范 JTJ0412000 2、悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥张继尧王昌将编著 3、桥梁工程邵旭东顾安邦编著 4、桥梁悬臂施工与设计雷俊卿著 5、预应力混凝土连续梁桥 范立础著