津滨轻轨预应力连续箱梁快速施工技术（图）

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　　1、工程概况

　　津滨轻轨工程一期全长45.409km，全线高架桥总长近40km，基本梁型为现浇连续梁。其中，DK42+533～DK42+758段高架桥，是全线的试验段，为全线的快速施工提供技术积累和支持。试验段处于滨海地区，为软土地基。该段桥梁均采用325m现浇预应力混凝土连续箱梁，为斜腹板单箱单室箱梁。顶板宽8.9m，底板宽4.6m，高1.5m，顶板厚25cm，底板厚20cm，跨中标准腹板厚40cm。

　　由于工期紧、任务重，为便于各联同时施工，加快施工进度，设计上梁型分为A型和B型，两种梁在梁序上间隔排列，先施工A型梁。为给后施工B型梁留出千斤顶的张拉空间，A型梁端横梁腹板之间的混凝土在B型梁张拉完毕后再浇筑。为了保证A型梁钢束张拉时腹板的稳定和强度，设横向联系钢筋或横梁钢筋部分不截断；在A型梁钢束张拉完毕后，为了满足B型梁千斤顶张拉的空间应切断部分钢筋，张拉完一束，再按施工规范要求把截断的钢筋焊接，然后再张拉另一束，依次张拉。B型梁张拉完毕后再浇筑A型梁未浇筑混凝土。A型、B型梁两端张拉槽口见图1。

　　图1梁端预留张拉槽口

　　2、施工方案选择

　　根据该段所处地基情况，有2种模板支撑方案可供选择。

　　（1）采用军用梁等梁式支架。由于该段所处地基为软土地基，采用此方案，把支墩支于承台上，可避免对地基的处理。

　　（2）采用满堂支架。该段地表面有1.5～2m的回填碱土，在适当处理后可采用此方案。但是，由于A型梁端部张拉槽口混凝土在B型梁张拉前不能封闭，因此支座不能完全受力，需要有支架承受荷载。

　　因此，若采用军用梁，则两边跨的军用梁便不能拆除直到梁端混凝土封闭；若采用满堂支架，则每联梁两端要留6m的支架用来支撑梁体。由于整个工程绝大部分为高架桥，需要大量支架和模板来周转，影响了施工进度。针对此问题，本工程采取了在A型梁端加临时支座的方案，即在支座外侧设置临时硫磺砂浆支座，如图2所示。支座尺寸为300mm×600mm×250mm，支座里面预埋45cm长电阻丝，以便加热熔化硫磺砂浆，拆除临时支座。在梁底临时支座顶面对应位置预埋330mm×610mm×20mm钢板，为了保证梁体张拉时自由滑动，在梁底预埋钢板和临时支座之间垫聚氯乙烯四氟滑板。本试验段采用碗扣式满堂支架加临时支座的施工方案。

　　图2A型梁端部临时支座示意（单位：mm）

　　3、施工方法标准化作业程序

　　3.1地基处理

　　搭立支架前将地面用推土机推平，用25t振动碾碾压6遍：先静压1遍，再弱碾1遍，强振2遍，随后弱振1遍、静压1遍。碾压范围为：纵向与同一联梁长度相同，宽度为支架垂直投影范围每边加宽2m。碾压后进行静载检测，地基承载力达到216kPa，而全联混凝土量为386m3，重10049kN，加上支架、模板、施工人员及机具等荷载共计12059.1kN，承压面积150m2，则地基平均压应力为80.3kPa，小于地基承载力。承载力富余较多，能有效地控制地基的弹性变形。碾压时注意地面是否有反弹现象，有则换填灰土。地基平整时做成0.5%单面坡，在低的一侧挖排水沟，以利下雨时排水，避免雨水浸泡地基。

　　3.2支架拼装

　　如图3所示，采用碗扣式满堂支架，支架竖杆的行距90cm，列距在梁腹肋范围60cm，其他为90cm，横杆按高度每120cm布置。地面每排支架竖杆下铺设一层15cm×15cm方木，碗扣件顶面铺设纵横2层15cm×15cm方木，方木之间用扒钉或螺杆连接成整体，调节顶部可调托支撑，以满足设计高程的要求。即总荷载的60%、100%和125%，预压前在支架下部方木和上部方木上分别设置沉降观测点，用于加载和卸载过程的观测。沉降稳定后进行逐级卸载。通过对预压过程中的沉降观测数据进行分析，得出支架跨中预抬高量，每跨按抛物线设置。

　　3.4模板的设计与安装

　　模板由底模、侧模、内膜和端模组成。底模采用硬质PVC板，规格为240cm×120cm×1.5cm，由于PVC板在夏日易受高温影响而变形，因此浇筑混凝土易在晚上进行。PVC板的优点是周转次数比竹胶板多，而且表面光洁度高。侧模采用定型钢模板，每节长3m，每跨加1节1m的调节钢模板。内模采用木板拼装，表面覆以塑料膜。内模底面仅两侧1m范围内铺设模板，每跨1/4跨处设进人口，用于浇筑底板和张拉顶部预应力筋。安装模板时先安装底模，再安装侧模。绑扎完底板和腹板钢筋后整体吊装内模，内模用高强度等级混凝土支墩支撑于底模上。全部钢筋绑完后安装端模。

　　3.5钢筋绑扎及波纹管固定

　　本段预应力箱梁具有钢筋密、肋板薄、波纹管集中、管道并拢、作业难度大等特点，因此在施工中遵循“波纹管依靠钢筋，钢筋避让波纹管的原则。操作要点如下：

　　①普通钢筋绑扎成骨架后，根据预应力钢束的座标和曲线要素，在箍筋上测量划线，并点焊“井字形定位筋，穿入波纹管；

　　②波纹管应定位准确，线形顺畅，与普通钢筋有冲突的地方，可适当移动普通钢筋的位置，波纹管与锚垫板应垂直；

　　③波纹管绑扎完后要加强保护，防碰撞、挤压变形，防电焊灼伤等；

　　④在各管道中间适当部位设置3个排气孔，排气孔与波纹管的连接处用胶带密封。

　　3.6混凝土的浇筑

　　混凝土浇筑一次进行，施工顺序为先浇筑底板混凝土，再浇筑腹板和顶板混凝土。

　　图3碗扣式满堂支架示意

　　3.3支架预压、设置预拱度

　　考虑梁体自重、地基下沉及支架的变形等因素影响，对相同地质条件的地段第一联梁的支架进行预压，以取得梁体施工预拱度。预压前先安装底模，底模安装完成后，检查支架稳定和紧固情况，模板与下方垫木的贴紧情况和控制高程，符合要求后，可进行预压。采用沙袋对支架以每单跨为一个作业面对称加载预压，预压荷载根据施工过程荷载增加规律分3级进行施混凝土采用泵车浇筑，其中底板通过进人口注入混凝土人工摊铺浇筑。采用斜向分段，水平分层，由低位向高位进行的方法浇筑。振捣采用插入式振捣棒，在肋板下部波纹管和钢筋较密的地方以及锚下部位，采用细棒密捣。

　　混凝土浇筑过程中分工明确，要有专人检查、纠正预埋件的位置；要有专人检查模板、固定螺栓和支撑，如有异常情况，必须停止浇筑混凝土，抓紧处理。

　　3.7预应力筋的张拉当梁体混凝土强度大于设计强度90%，且弹性模量达到100%时可进行预应力筋的张拉。其工艺流程为：施工准备→设置张拉平台→穿钢绞线束→清理锚垫板及波纹管内杂物→安装工具锚、千斤顶、工作锚→张拉、记录测量数据→回油、张拉结束→检查断丝、滑丝情况。其工作要点如下。

　　（1）钢绞线切口必须平整，线头不散。编束时必须使纲绞线相互平行，不得交叉，沿长度方向每隔2～3m用铁丝捆扎一道，并给钢绞线编号。

　　（2）张拉顺序为先张拉腹板钢束，再张拉顶板钢束。腹板钢束采用两端张拉，顶板钢束较短，采用一端张拉。

　　（3）张拉时实行张拉力与伸长值双控。锚下张拉控制应力为1320MPa，以油表读数为主。伸长值用于校核，实际伸长值与理论伸长值相差控制在±6%。

　　（4）张拉时两端应对称同步进行，当到达张拉吨位后持荷5min，测量伸长值加以校核，在5min后如油压有下降，须补油到设计吨位的油压值。

　　3.8压浆

　　张拉完毕后，宜在3d内进行管道压浆，压浆采用C45水泥浆。孔道在压浆前用压力水冲冼，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔道通畅。压浆时的压力为1.5MPa左右。水泥浆从调制到压入管道的间隔时间不得超过40min。压浆应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆时方可停止，此时要关闭注浆管闸阀，使孔道中的水泥浆在有压状态下凝结。

　　3.9拆模及落梁

　　为了加快模板的周转，内模在混凝土强度达到设计强度的60%，侧模在达到混凝土设计强度的50%时可拆除。支架、底模在混凝土张拉及压浆完后，其强度能安全地承受其自重和外加施工荷载时拆除。拆除的顺序：先拆除每跨中间部分，然后由中间向两边（支座处）对称拆除，使箱梁逐渐受力。A型梁在梁端预留槽口混凝土浇筑完并达到一定强度后，可通电拆除临时支座。

　　4、结语

　　设计方案充分考虑快速施工的要求，是津滨轻轨高架桥梁能够快速施工的前提。通过在实践中的不断摸索，总结经验，培训技术工人熟练掌握标准工法，采用侧、底模分离，临时支座等方法，大大加快了模板和支架的周转速度，是加快施工速度的关键。另外，由于预应力连续箱梁的钢筋较多，绑扎复杂，故合理的钢筋绑扎顺序、熟练的绑扎技巧、一次到位也加快了施工速度，这些都是在科学管理的基础上达到的。