预应力混凝土连续梁施工定位技术研究

2018-08-25夏亮坤

西部论丛 2018年4期

夏亮坤

【摘要】随着国家对高铁、公路、桥梁、港口、机场等基础设施建设的快速推进，施工标准不断提高，桥梁工程中，预应力混凝土连续梁施工中各类问题矛盾逐步显现，准确定位、提高施工质量，成为了市场竞争中不可或缺的一项技术研究项目。

【关键词】混凝土连续梁钢筋定位技术预应力

1 引言

预应力混凝土连续梁施工常见的问题有钢筋密集、定位困难，预应力管道定位超标、锚垫板偏斜、扭曲，张拉力不同步，不易自动补偿，钢筋密集区混凝土振捣困难，容易产生空洞、漏筋等。为保证施工质量，本文以商合杭铁路亳州特大桥跨涡河连续钢构拱0号块施工为例，总结三项定位技术的运用成果，以达到同类项目施工中借鉴引用的目的。

2 工程案例

2.1 工程概况

某铁路特大桥（88+168+88）m连续刚构拱跨越淮河的第二大支流涡河，主梁采用单箱双室、变高度、直腹板箱型截面，中跨跨中及边支点截面中心处梁高4.515m，中支点截面中心处梁高10.015m，梁高按二次抛物线变化。主梁顶宽一般段16.6m，边支点处考虑与邻跨标准梁相接顶宽线性变化为13.2m，顶板厚0.45～0.6m，中支点附近顶板加厚为1m；边支点处局部顶板加厚为0.65m。主梁端部横隔板厚2m，共2道；每个刚构墩处设置两道厚为2m的横隔板并与刚臂墩墩身正对，共4道；中跨跨中位置设置中跨跨中横隔板，共1道；边跨跨内设置边跨横隔板，共3道；所有横隔板均设过人孔。箱梁对应各吊杆处设置吊点横梁，板厚0.4m，全桥共设17道吊点横梁。主梁共分83个梁段，梁拱结合部0号梁段长30m，合龙梁段长2.0m，边孔现浇梁段长3.9m，其余梁段长分别为3.0m、3.5m、4.0m三种。主梁除0号梁段、边孔现浇梁段在支架上施工外，其余梁段均采用挂篮悬臂浇筑。拱肋采用竖直平行拱，两拱肋中心距14.8m，计算跨度为168m，拱肋立面矢高33.6m，采用二次抛物线形式。

主墩552及553号墩，0号块高10m，双箱双室结构，施工时，采用支架法施工，支架按照梁式支架设计，外模采用厂家定制钢模，钢筋及预应力采用钢筋场集中加工制作，板车运输至现场安装。0#块混凝土分两次浇筑，第一次浇筑墩顶3米范围及梁面以下2米处，共计2000立方米，浇筑高度13m，宽16.6m，长30m，绑扎钢筋共计585吨，第二次浇筑梁面顶板2米及拱脚混凝土，共计1030立方米。混凝土采用拌合站集中拌制，砼罐车车运输，两台汽车泵泵送浇筑。

2.2 施工重难点分析

1、钢筋密集，绑扎过程难度大、振捣难度大

0号块高10m，其墩身部分3m内既有墩身钢筋，又有0号块钢筋，墩身钢筋竖向间距12cm，三根直径Φ25mm组成一束，每个墩分为4层，剩余净距不足7cm，同时护面钢筋内安装0号块钢筋倒角钢筋，剩余间距不足5cm，绑扎难度大。混凝土浇筑过程中，操作人员无法直接进入内部观察振捣情况，振捣难度大。

2、预应力束多，钢筋受干扰数量多

0号块纵向预应力束158束，竖向预应力400束，横向预应力214束，纵横交错，为保证预应力管道顺直，不受钢筋干扰。施工中必须对部分钢筋进行调整来保证预应力管道。调整数量多，钢筋绑扎难度大。

3、作业高度大，整体钢筋定位难度大

0号块钢筋垂直高度10m，竖向钢筋高度均不小于7m，且钢筋密度大，极易受风力影响发生侧翻等危险，竖向钢筋定位难度大，定位骨架无法单独设置，需要整体定位。

4、锚垫板定位不准确

锚盒、端模多为木制、现场人工制作、精度偏低，不易保证锚垫板与预应力孔道垂直，造成预应力张拉力不准确。锚盒、锚垫板、端模三者连接多为钉接或绑扎，混凝土浇筑过程中锚垫板易偏斜、扭偏。

2.3 施工方案

钢筋整体定位利用0号块侧模作为支撑，实现整体定位。底板及腹板钢筋间距均为10cm，其横向钢筋定位采用角钢卡具定位，端模采用0.6cm厚钢板，槽口按设计间距线形切割，通过控制槽口的切割精度，实现纵向水平钢筋的精确定位。混凝土浇筑前槽口使用定制角钢栓接封堵。预应力管道采用等间距及U型钢筋定位，每根U型钢筋固定于等间距的钢筋骨架上，保证预应力管道间距均匀。锚盒、端模均采用钢板制作，工厂化精确加工，保证精度及刚度。锚盒、端模、锚垫板三者刚性栓接，整体吊装，通过精确定位端模，实现锚垫板的精准定位。

2.4 施工方法及工艺

2.4.1 钢筋骨架定位

钢筋整体定位采用[14号槽钢连接0号块两侧模板，槽钢连接位置避开竖向预应力管道，考虑内模安装位置及钢筋保护层厚度

2.4.2 鋼筋间距定位技术

角钢卡具加工：对照设计施工图钢筋间距制定相应的加工图纸，通过机床线形切割，控制槽口加工精度，实现钢筋间距精确定位。底板及腹板钢筋角钢卡具采用L50等边角钢加工，端模部分顶板纵向钢筋采用钢板卡槽配合角钢卡槽实现精确定位，钢板厚度采用δ=6mm钢板，角钢卡具考虑保护层厚度为64mm，采用L80等边角钢加工，设计如图1及图2所示：

2.4.3 锚垫板定位技术

锚垫板常规定位多为木制、现场人工制作、精度偏低，不易保证锚垫板与预应力孔道垂直，造成预应力张拉力不准确。锚盒、锚垫板、端模三者连接多为钉接或绑扎，混凝土浇筑过程中锚垫板易偏斜、扭偏。

锚盒、端模均采用钢板制作，工厂化精确加工，保证精度及刚度。锚盒、端模、锚垫板三者刚性栓接，整体吊装，通过精确定位端模，实现锚垫板的精准定位。

2.4.4 预应力管道定位技术

预应力管道原设计为井字形固定，每隔50cm一道，该方法施工时需要焊接四个焊接点，且容易烧伤波纹管，经现场改装后采用U型钢筋固定，每隔50cm设置一道固定骨架，按照固定骨架固定波纹管，达到准确定位目的。

竖向预应力管道定位采用[8槽钢钻有直径为Φ28的孔，精轧螺纹钢穿过后用螺母固定

2.4.5 振捣孔定位技术

墩身3m范围内钢筋密集，施工人员无法直接进行捣固，直接采用振捣器振捣无法直接到达浇筑面，且容易发生卡棒现象。通过预应力管道分析，避开预应力管道位置，在施工图中分析平面位置，设置振捣孔位置，采用直径Φ70mm作为振捣孔，在钢筋绑扎过程中提前安装完成，混凝土浇筑过程中通过振捣孔进行振捣。

2.4.6 下料孔定位技术

混凝土垂直下落高度13m，浇筑混凝土时需采用下料孔布料，通过预应力管道分析，避开预应力管道位置，在施工图中分析平面位置，设置下料孔位置，采用直径Φ160mm作为不料孔，在钢筋绑扎过程中提前安装完成。

2.6 结果分析

以上定位技术采用钢筋、角钢及钢板，加工方便，成本低，工装轻便，操作简单，一线作业人员易接受；通过对工装位置检查，快速判断定位是否准确，便于工序管理在工程质量控制方面起到了良好作用，在本线施工项目中得到广泛推广。