收稿日期：2024-01-24

作者簡介：胡洪?。?971—），男，本科，高級工程師，從事公司各項目全過程監(jiān)督管理工作。

摘要 為明確大跨徑特大橋梁蓋梁的施工工藝及其施工效果，文章結合位于宜金高速公路線上的熱水河特大橋工程實例，著重探討了工程的現(xiàn)澆支架及預應力蓋梁施工工藝，以及施工過程中的質(zhì)量控制措施。結果顯示，該工程如期完工，滿足驗收要求標準，取得了理想的施工效果?？梢?，特大橋大跨徑預應力蓋梁施工是一項復雜的工程，在施工中需要綜合考慮多個因素，加強各環(huán)節(jié)的施工工藝處理及質(zhì)量控制，才能打造出高質(zhì)量的大跨徑特大橋工程。

關鍵詞 特大橋；大跨徑；預應力蓋梁；施工工藝；質(zhì)量控制

中圖分類號 U445.4文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）11-0129-03

0 引言

位于橋梁上部的蓋梁結構是連接橋墩和主梁的構件，通過對其施加預應力，能夠提高橋梁的承載能力和穩(wěn)定性，減小橋梁的撓度和裂縫，是橋梁工程中的重要組成部分。對于大跨徑特大橋梁工程來說，其預應力蓋梁無論是現(xiàn)澆支架還是施加預應力等工序，都具有一定難度，需要嚴格把控各環(huán)節(jié)施工處理，以下就結合工程實例對特大橋大跨徑預應力蓋梁施工技術展開探討，具體如下。

1 預應力蓋梁基本概念與技術原理

1.1 預應力蓋梁的定義

預應力蓋梁是一種在橋梁上部結構中使用的構件，通常設置在橋墩上方，連接橋墩和主梁[1]。

1.2 特大橋大跨徑預應力蓋梁的特點

主要有以下特點[2]：

（1）跨度大：特大橋大跨徑預應力蓋梁的跨度通常較大，需要承受更大的彎矩和剪力，該項目中每個蓋梁凈跨徑27.4 m。

（2）結構復雜：由于跨度大，特大橋大跨徑預應力蓋梁的結構通常較為復雜，需要綜合考慮各種因素，如主梁、橋墩、基礎等，該項目中每個蓋梁重1 182 t，長47.2 m，最大墩高約57 m。

（3）施工難度高：特大橋大跨徑預應力蓋梁的施工難度較高，需要采用大型設備和先進的施工工藝，該項目中工作區(qū)地面相對高差接近65 m，地勢陡峭，施工難度高。

（4）材料要求高：特大橋大跨徑預應力蓋梁需要采用高強度、耐久性好的材料，以確保橋梁的承載能力和使用壽命。

（5）穩(wěn)定性要求高：特大橋大跨徑預應力蓋梁需要較高的穩(wěn)定性，以抵抗風、地震等自然災害的影響。

2 特大橋大跨徑預應力蓋梁施工工藝

2.1 項目概況

G4216線宜金高速公路XJ21合同段起點在涼山彝族自治州雷波縣巖腳鄉(xiāng)境內(nèi)，止點在金陽縣向林鄉(xiāng)境內(nèi)，線路全長6.5 km，線路樁號為K118+800～K125+300，主線橋隧比99%。熱水河特大橋跨越E匝道2、3、4號大橋及泥石流導流槽，橋梁高程受路線標高控制，最大橋高86 m，橋位處地勢陡峭，中間溝谷狹窄，橋臺處縱橫坡均較陡。左線全橋長2 555.91 m，右線全橋長2 576.16 m。

2.2 施工工藝及流程

結合該項目特點，擬定的施工工藝流程如圖1所示[3]。

2.2.1 現(xiàn)澆支架施工

（1）樁基施工?，F(xiàn)澆鋼管支架位于泥石流溝或回填土上，為避免地基沉降，采用樁基礎補強。樁徑采用1.2 m，河溝內(nèi)樁基深度不小于10 m，回填土樁基深度不小于15 m，混凝土標號為C30。

（2）法蘭盤、鋼管立柱制作安裝。制作法蘭盤時，選用20 mm厚的鋼板，其直徑為750 mm。通過使用法蘭盤和螺栓實現(xiàn)鋼管之間的連接。立柱的兩端與法蘭盤之間采用焊接固定，并在立柱與法蘭盤之間加焊8片三角形的加強板以增強結構的穩(wěn)定性。

（3）鋼管立柱施工。鋼管柱運至現(xiàn)場拼裝成格構柱后，采用25T汽車吊、6013塔吊進行立柱的安裝。為了維持立柱的結構穩(wěn)定性，其頂端安裝有用于分配負載的支承梁，而底端則安置在承臺之上。此外，立柱的底部焊接有一塊10 mm厚、尺寸為80 cm×80 cm的鋼制平板，通過在四個角上使用膨脹螺栓將其牢固地固定在基礎的混凝土之中。

（4）砂箱、工字鋼橫、縱梁施工。為了便于工字鋼的拆除，在鋼立柱頂部和工字鋼之間安裝可調(diào)高度的砂箱，砂箱高0.5 m。砂箱上設置三拼I56b工字鋼橫梁，橫梁起到將上部結構荷載、施工荷載和支架荷載傳遞到鋼管立柱上，因蓋梁最大橫坡3%，為避免砂箱及工字鋼橫梁在施工時發(fā)生橫移，砂箱與鋼管立柱及工字鋼之間四周采用L形鋼板焊接固定，邊跨的工字鋼橫梁用對拉螺桿固定防止傾覆。柱頂橫梁設2道加勁板+1道限位板，其他位置的橫梁在與縱梁連接處設1道加勁板。工字鋼縱梁上設置I18工字鋼間距40 cm，分配梁將結構荷載和施工荷載分配到下方支架上。

圖1 預應力蓋梁施工工藝流程圖

2.2.2 底模安裝

蓋梁底模分配梁采用I18工字鋼，間距40/20 cm，待分配梁安裝好之后安裝蓋梁底模，蓋梁模板采用鋼模，蓋梁中預留15 mm拱度。

2.2.3 支架預壓

預壓時，用砂袋按上部混凝土重量分布情況進行布載，為確?；炷翝仓^程中的質(zhì)量，在計算梁體自重及施工作用荷載時，確定的預壓荷載應是蓋梁自重的110%。在施加預壓前，應設置足夠的監(jiān)測點以精確記錄沉降數(shù)據(jù)，至少布置25個監(jiān)測點。荷載施加應按照混凝土澆筑的順序進行，分三階段執(zhí)行，每個階段的荷載分別占總荷載的30%（354.6 t）、30%（354.6 t）及40%（472.8 t）。在每次施加荷載后，監(jiān)測沉降量并等待其穩(wěn)定，觀測頻率為每兩小時一次。在最終階段荷載施加完畢后，應至少維持3 d的預壓觀測期，以確保支架及地基的穩(wěn)定性[4]。

2.2.4 鋼筋、鋼絞線施工

在蓋梁底模安裝、底模高程驗收合格后，開始安裝蓋梁鋼筋。在鋼筋加工工廠，根據(jù)設計要求預先為鋼絞線定長并增加額外的工作長度，之后使用砂輪切割機進行截斷和編號。每束鋼絞線應按序號排列、梳理直順，并每隔1.5 m用鐵絲捆扎一次。所有捆扎用的鐵絲結扣都要向同一方向排列，并嵌入鋼絞線之間的空隙內(nèi)。完成捆扎的鋼絞線應根據(jù)編號掛上標簽后有序堆放。波紋管用于制作預應力筋的孔道，在底模上平直鋪設時，應先穿入鋼絲繩以便后續(xù)穿筋工作。依照設計圖紙上預應力筋的曲線坐標精確定位波紋管，并將其固定點通過焊接固定在鋼筋框架上。在安置錨墊板和螺旋筋后，應在其與波紋管的連接部位用膠布緊密包扎，防止水泥砂漿流入堵塞孔道。

2.2.5 模板支設

在開始蓋梁的底部模板施工和鋼筋的懸掛作業(yè)之后，便可以展開側(cè)模板的搭建工作，所使用的模板應為面積不少于6 m2的標準型鋼模板。搭建過程中必須確保尺寸精確、支撐穩(wěn)固，并且拼接處無縫隙，模板的軸線偏差應控制在1 cm以內(nèi)。在模板搭設前，必須對其進行徹底的打磨和清潔，并涂抹隔離劑。只有在模板通過軸線定位、幾何尺寸、高度和垂直度等方面的自檢，并確認無誤后，才能進行混凝土的澆筑作業(yè)。

2.2.6 混凝土的澆筑與養(yǎng)護

澆筑混凝土前，檢查鋼筋保護層墊塊的位置、數(shù)量及其緊固程度，綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護層內(nèi)。

混凝土入模前，測定混凝土的工作性能，只有拌和物性能符合設計或配合比要求的混凝土方可入模澆筑?；炷恋娜肽囟纫丝刂圃?～30 ℃，混凝土入模坍落度按140～180 mm進行控制，在澆筑過程中隨時檢測混凝土坍落度等工作性能指標，和易性差的混凝土禁止使用?；炷敛捎梅謱訚仓謱诱駬v，每層澆筑厚度為30 cm。在每層混凝土澆筑過程中，隨混凝土的灌入及時采用插入式振動棒振搗。蓋梁頂面采用二次收漿，二次壓光，支座墊石處混凝土達到2.5 MPa后及時進行鑿毛[5]。

混凝土澆筑完成后立即對蓋梁整體進行養(yǎng)護，養(yǎng)護方法采用土工布進行包裹，外包一層塑料布，蓋梁頂放置水桶采用滴灌養(yǎng)生法進行養(yǎng)護，保持蓋梁混凝土表面的濕度，側(cè)面養(yǎng)護采用帶模養(yǎng)護，蓋梁混凝土養(yǎng)護參照大體積混凝土養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不小于14 d。

2.2.7 預應力張拉和壓漿

在蓋梁施工時采用了后張法來施加預應力，所使用的預應力鋼絞線是Φ15.2 mm的高強度低松弛型，其拉伸強度的標準值為1 860 MPa，彈性模量為1.95×105 MPa，其力學性能應符合規(guī)范的規(guī)定，采用兩端對稱張拉，錨下控制應力為1 395 MPa，采用250T智能張拉設備。

在進行預應力筋的一次性張拉作業(yè)時，應優(yōu)先張拉靠近橫截面中心的鋼束，遵循“自下而上，從中心向兩側(cè)”的順序，確保作業(yè)遵循“對稱性與兩端同步”的原則執(zhí)行。為確保預應力構件在張拉過程中起拱度的均一性，必須在混凝土強度達到設計要求后方可進行張拉，即當混凝土強度等級達到設計標準的90%時才可執(zhí)行張拉過程。

為了避免對張拉作業(yè)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，使用的工具錨包括錨板和夾片應單獨存放在定制的工具箱中，防止其與用于工作的錨板和夾片混淆。此外，所有夾片在使用前必須通過洛氏硬度檢測，并且符合標準要求。

在張拉預應力筋后，應立即進行壓漿作業(yè)，最好在24 h內(nèi)完成，以防止預應力筋的銹蝕或者放松。壓漿工序應按以下步驟進行：先濕潤孔道，然后設置穩(wěn)定閥，接著從一側(cè)開始注漿直到另一端涌出稠漿，隨即封閉閥門；保持孔道內(nèi)壓穩(wěn)定，注漿完成后關閉注漿側(cè)的閥門；等待30 min進行補漿，過后4 h拆卸閥門。

2.2.8 支架拆除

（1）砂箱卸載。在進行該工程的支撐拆除和卸載過程中，遵循“等比例減載”的原則。具體而言，整個減載操作被劃分為四次，每次減載的量為總減載位移的25%。每次卸載，所有的支撐點將同步進行減載。整個過程包含四個步驟，每一步驟的減載量都嚴格按照預先設定的數(shù)值進行，這些數(shù)值詳細列在等比例減載量值表中。按照這個分級減載的程序，最終支架將被完全拆除，實現(xiàn)結構的完全卸載。

（2）支架拆除。拆除的順序一般為安全網(wǎng)—欄桿—分配梁—工字鋼縱梁—工字鋼橫梁—鋼管立柱。拆除過程應遵循“由上而下，先搭后拆”的原則，不準分立面拆架或上下兩步同時拆架，做到一步一清，一桿一清，一層一清。拆除時必須從跨中對稱向兩側(cè)拆除。

3 特大橋大跨徑預應力蓋梁施工質(zhì)量控制措施

在特大橋大跨徑預應力蓋梁的施工過程中，質(zhì)量控制措施是確保結構安全、耐久性和工程經(jīng)濟效益的關鍵環(huán)節(jié)。具體各項施工質(zhì)量控制措施如下：

3.1 前期準備階段的質(zhì)量控制

（1）設計審查：對預應力蓋梁的設計方案進行全面深入的技術審查，包括結構安全性、適用性、經(jīng)濟合理性以及施工可行性等方面，確保設計方案滿足設計規(guī)范要求及工程實際需求。

（2）材料質(zhì)量控制：嚴格篩選優(yōu)質(zhì)的混凝土原材料、預應力筋、錨具、夾片等，確保所有材料均有合格的產(chǎn)品質(zhì)量證明書，并在進場前進行抽樣檢驗，確保符合設計要求和國家標準。

3.2 施工過程中的質(zhì)量控制

（1）模板安裝質(zhì)量控制：模板系統(tǒng)應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，確保預應力蓋梁的尺寸精度和表面平整度；模板安裝前需進行詳細的測量放線，確保位置準確無誤。

（2）預應力管道定位與安裝質(zhì)量控制：采用精密儀器設備對預應力管道的位置、方向和間距進行精確把控，避免管道堵塞或移位，確保預應力的有效傳遞。

（3）混凝土澆筑質(zhì)量控制：嚴格執(zhí)行配合比設計，監(jiān)控混凝土拌和、運輸、澆筑和振搗全過程，確保混凝土的均勻性、密實度和強度達到設計標準。同時，做好混凝土養(yǎng)護工作，減少收縮裂縫的發(fā)生。

（4）預應力施加質(zhì)量控制：嚴格按照張拉工藝規(guī)程進行預應力筋的張拉，采用智能張拉設備實時監(jiān)測張拉力和伸長值，確保達到設計張拉控制應力并實現(xiàn)雙控；灌漿工序中，采用壓漿密實度檢測手段，保證孔道內(nèi)水泥漿體飽滿且無空隙，有效傳遞預應力。

3.3 施工監(jiān)控與信息化管理

（1）運用現(xiàn)代施工監(jiān)控技術和物聯(lián)網(wǎng)技術，實施動態(tài)、實時的質(zhì)量監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)分析及時發(fā)現(xiàn)并解決施工質(zhì)量問題。

（2）建立完善的施工質(zhì)量管理系統(tǒng)，涵蓋質(zhì)量計劃、質(zhì)量檢查、質(zhì)量改進等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)質(zhì)量控制的閉環(huán)管理。

4 結語

特大橋大跨徑預應力蓋梁施工是一項復雜的工程，需要綜合考慮多個因素，包括結構設計、材料選擇、施工工藝、質(zhì)量控制等。該文對特大橋大跨徑預應力蓋梁的施工工藝和關鍵技術問題進行了深入探討，并提出了施工質(zhì)量控制措施。然而，橋梁施工是一個不斷發(fā)展和創(chuàng)新的領域，未來仍需進一步研究和探索新的施工技術和方法，以提高特大橋大跨徑預應力蓋梁的施工效率和工程質(zhì)量。

參考文獻

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