预应力盖梁支架方案比选和施工工艺的研究
中交一公局第一工程有限公司，安徽 ·桐城 231400
【摘要】根据以往施工经验和S465项目罗湖特大桥工程的施工环境，对预应力盖梁的施工特点、工序、工艺的简单描述，结合实际现场施工的问题对施工方案进行具体分析，在保证施工质量的前提下总结更高效经济的施工方案和施工技术。
According to the past construction experience and the construction environment of Luohu super large bridge project of S465 project, this paper briefly describes the construction characteristics, process and technology of prestressed cap beam, and analyzes the construction scheme in combination with the actual problems in the field construction, so as to summarize the more efficient and economic construction scheme and construction technology on the premise of ensuring the construction quality.
【关键词】施工工艺流程；预应力体系；张拉压浆
construction process flow; prestressed system; tension grouting
【作者简介】李亚洲（1987-），男，工程师，从事施工方面的研究。
1 工程概况
S465项目罗湖特大桥跨径布置为：4×30+5×30+5×30+5×30+5×30+5×30+5×30+5×30+5×30+5×30+(70+115+70)+5×30+4×30+4×30+4×30m，其中主桥长 255.0m，引桥共长 1980m。北引桥为0#～48#墩、主桥为49#～52#墩、南引桥为53#～69#墩，其中0#～14#墩位于北岸陆地，15#～48#墩位于嬉子湖内为中水施工，49#～51#墩位于练潭河河道内为水中施工，52#～69#墩位于南岸陆地施工。桥梁交角90度，墩台盖梁采用双悬臂简支梁设计，其中预应力盖梁39片，盖梁长23.70m，断面尺寸2.0m*2.2m，为两柱式盖梁，墩柱间距14.2m，混凝土强度等级为C40，总计82.4方，钢筋重16106.8kg。
盖梁施工工艺主要流程
基底处理
搭设支撑支架
安装盖梁底模
盖梁钢筋加工及安装
预应力体系安装
模板安装与混凝土浇筑
收面养护和拆模
张拉、压浆
河道处地基长期受雨水侵蚀，故为保证基底的强度符合地基承载力要求，拟采用基底整平压实后，用C20 混凝土浇筑基础垫层以便于固定底座，满足应力要求。
3.2.1 两种支架方案的比选
满堂架法为碗扣支架底托布置在基础上，碗扣支架采用Φ48*3.5mm 钢管, 碗扣支架上设槽钢[20a 的小横梁。小横梁上布设10×10cm 方木，支架顶面板采用1cm 厚的竹胶板，竹胶板上再放置盖梁定型钢模。考虑了支架自重、混凝土湿重、浇筑荷载等情况下，对方木、槽钢小横梁、钢管支架进行计算分析得知，整体支架的稳定性及安全性均满足规范的要求。建模中对钢管支架水平剪刀撑未考虑，将其作为施工中的安全储备，以保障施工更加安全。具体现场施工图样如下：
双抱箍法抱箍采用12mm厚钢板制作，高60cm。每个抱箍由两个半圆形抱箍组成，抱箍与墩柱之间用M30（性能等级为8.8s）高强螺栓连接好后紧密。其中上部贝雷梁支点处及下部斜支撑支点处均设置双抱箍。
具体方案比选如下：由于施工现场的施工条件，河道较窄，单幅桥墩横跨河道，考虑到运输钢筋及混凝土的方便性和下部施工及排水的合理性，抱箍法比满堂架法更经济合理；采用满堂架法搭设时间长，投入人力较多，而抱箍法搭设快，消耗时间人力较少，满足施工进度要求；满堂支架法和抱箍法均符合设计对下部支撑的应力要求，质量安全方面皆符合要求。综合考虑施工进度质量安全和现场投入时间人力物力，拟选用施工方法为抱箍法。
3.3 抱箍安装和架设
测量队事先测量并计算好贝雷梁处抱箍和斜支撑处抱箍的安放高度，现场技术员复核后现场交底施工队并在立柱相应位置做好标示，以保证盖梁设计高程和坡度准确。
将抱箍用起吊机大概吊装在脚手架相应高度的位置上，采用手拉葫芦的方法细调抱箍位置至计算高度为止，安装的抱箍必须保证与墩柱紧密连接，不得有松脱现象出现。抱箍连接处用（8.8s级）高强螺栓连接。螺栓保证一正一反，并确认拧紧程度。
墩柱上抱箍螺栓安装完成后，在抱箍上连接测线，目的是通过测线检查抱箍顶面是否在同一水平面上，以及顶面标高是否符合要求。
将斜支撑、主横梁、贝雷梁、分配梁、竹胶板等附属设施用吊车依次吊装到指定的设计位置。其中斜支撑之间采用规范槽钢进行十字连接，以保证结构物之间的稳定性；贝雷梁安装在结构上部的双抱箍上，并在其下段设置加强弦。底模采用定型钢模板，在底模下部采用竹胶板，底模下面设置三角架支撑，三角架直接放置在竹胶板上即可。
3.4 安装盖梁底模
盖梁模板采用全新的定型钢模板，经测量定位后，安装盖梁底模，在底模表面涂刷一层均匀的脱模剂。在底模上事先定位好预应力钢筋及波纹管的转点高度及位置。
为方便施工，加快进度，确保施工安全，盖梁钢筋骨架事先在钢筋场预制好，待底模安装完成后用吊车吊装钢筋骨架，钢筋骨架在运输、安装和浇筑混凝土过程中不得有主筋变形、连接段开焊或松脱等现象出现。每片盖梁由6片钢筋骨架真片（A）和16片假片（1）（2）以及弯起钢筋（3）（10）和箍筋焊接相成。骨架筋及骨架以外的N1,N2均双面焊接连接分别成片，双面焊接长度不小于5D，骨架焊接段在两段钢筋笼相重叠的位置，焊接缝的间距为100cm，焊接长度2.5D。保护层厚度严格按照图纸要求控制。钢筋骨架和模板的安装完成并自检合格后方可预埋支座垫石与挡块钢筋。其中盖梁钢筋和立柱、挡块钢筋发生干扰时可适当挪动其中一个，达到满足要求即可。 安装钢筋骨架时，应保证其在底模标记的正确位置。在混凝土浇筑过程中可以安装钢筋骨架（预埋件）但安装过程不应妨碍浇筑工作正常进行，否则会造成不必要的施工接缝。
3.6 预应力体系安装
3.6.1 波纹管的安装和弯起位置的确定
波纹管采用D50和D80塑料波纹管，波纹管按之前安装底模时的定位，按照图纸要求测量弯起位置高，定位后的孔道应平顺。定位筋应每50cm设置一道。
3.6.2 钢绞线存放及安装
本工程采用φ
15.2钢绞线，在穿好波纹管后运至现场，做好防水和防锈措施做到下垫上盖。穿钢绞线时采用砂轮锯切割，不得使用电弧焊、气焊切割。钢绞线穿接头处用特定保护套套住钢绞线端头防止钢绞线穿透波纹管，穿接过程中注意施工安全。
在施工中按设计数量编束，间隔捆绑。同时要对预应力钢绞线进行编束、编号（或用不同颜色的油漆做出明显标志）。
安装模板时保证模板内壁和钢筋外径的保护层厚度满足规范要求。在钢筋与模板之间可用特制的混凝土垫块垫起以保证保护层厚度，其中垫块采用梅花型布置，保证每平米4块以上。下灰之前自检保护层厚度，钢筋间距和模板拉杆是否上紧，防止混凝土浇筑时产生胀模。
拌和站按照试验室提前提供的砂石料，配合比集中拌制，用标准罐车运输至现场，再用吊机吊装料斗将砼送入模，盖梁分段、水平分层地连续浇筑。上层和下层前后浇筑距离不小于1.5m，层厚不超过30cm。
混凝土入模后均匀振捣，振捣采用插入式振捣器振捣，浇筑上层时插入式振捣器伸入到下层10cm。振捣棒作业时要与模板保持5～10cm的距离防止侧模受振动器影响而发生变形。振捣主要采取快插慢拔的振捣方法，插入和拔出时候必须保持振捣棒和混凝土表面垂直。混凝土表面泛浆则表示振捣均匀。盖梁连续一次性浇筑完成，与挡块整体浇筑。施工过程中，随时检查，防止漏浆、胀模等不必要的施工失误发生。
盖梁砼浇筑完成后要及时收面，撇除表面浮浆，平整盖梁表面，混凝土强度终凝后开始洒水养护，保持砼湿润，用土工布覆盖，保温保湿，养生天数不小于7天。当砼强度达到设计要求后拆除侧模，拆模时注意工作，不得损伤砼表面。如有损伤，及时修补。底模及支架应在结构建立预应力后方可拆除。
3.9.1 张拉压浆需要注意的事项如下：
施工前，根据规范和设计要求，张拉设备需要进行标定，所有的张拉（千斤顶）设备应根据要求，每隔6个月或者使用300次后进行一次标定和保养。施工过程严格按照规范要求以保证施工质量。
张拉前安装设备的同时应注意校验记录是否完整、正确、有无异常，理论应力对应的设计油表读书是否正确。电路绝缘保证绝缘性良好。在预应力筋张拉、锚固等工作过程以及锚固完成后的结尾工作，禁止大力敲击或振动锚具。
张拉前回弹盖梁中部及两端的强度，在保证强度达到设计要求后方可报检张拉。安装千斤顶的过程注意规范操作，严禁拉拽油管，锚具的外露锥孔安装完毕后进行自检，孔内不得有污物堵塞。锚具和夹片表面应均匀涂抹石蜡油，以防滑丝断丝。
在张拉过程中，两端要安放木质挡板，端头附近严禁站人，以防钢绞线断裂回弹伤人。张拉工人持证上岗。保证施工安全。如出现异常情况，张拉应马上停止，检查原因，若是设备问题则需要对张拉设备进行重新标定，并检查。
3.9.2 预应力张拉基本施工操作事项
秋末河一号特大桥预应力大盖梁均采用智能张拉方法，施工时保证两端同一编号的两侧钢绞线对称张拉，张拉应力的顺序为0→初应力（初应力宜为张拉控制应力的10%-20%）→控制应力（持荷5分钟→锚固）。张拉过程的控制方法采用应力和伸长量双控法，每段张拉后尺量出钢绞线伸长量和夹片回缩量。其中张拉控制应力达到稳定后，测量其实际伸长值，实际伸长值计算公式按照（实际伸长量=100%伸长值-（2*15%伸长值-30%伸长值）-夹片回缩量）计算，当实际伸长值在理论伸长值±6%范围内表示实际施工满足设计要求，方可对钢绞线进行切割封锚。否则应停止张拉，找出原因后方可继续。
3.9.3 孔道压浆基本施工操作事项：
预应力压浆方法有智能循环压浆、常规压浆和真空压浆三种方法，出于对工作面、施工方法、工队技术的综合考虑，本项目选用常规压浆方法即从低（右）到高（左）压浆。
压浆方向示意图
注意事项：压浆前需要人工对压浆的预留孔道进行清洁处理，必要时应用水对预留孔道进行冲洗，再用压缩空气将孔道内的所有积水吹出。冬季施工时要提前进行蒸汽预热，保证压浆孔道内的温度满足设计需要。压浆料和清水比例保证28：100。所有压浆设备、压浆材料及相关工具现场准备到位后应事先调试，确保施工过程中使用正常。
工艺流程：水泥浆配合比专项实验计算→波纹管留孔→压浆设备准备→切割张拉残留钢绞线、封锚→锚头安装控制压浆料的控制阀门→根据图纸计算压浆方向（从低到高）→压浆清水准备充足→制浆、压浆→稳压
4 结语
论文主要根据S465项目罗湖特大桥的预应力盖梁施工方案和现场施工经验进行总结。通过简要论述和基本方案比选，确定合适的方法和流程，这不仅提高了本项目施工的进度和质量，还为以后的预应力盖梁施工提供了宝贵经验。
参考文献：
[1] 中华人民共和国交通运输部.JTG/T F50—2011.公路桥涵施工技术规范.中交第一公路工程局有限公司,2018(8).
[2] 周水兴.路桥施工计算手册[M].人民交通出版社,2001.
