现浇预应力(钢筋)混凝土连续梁常用的施工技术有支(模)架法和悬臂浇筑法。
1.支(模)架法
1)支架法现浇预应力混凝土连续梁施工工艺流程:施工准备→地基处理→支架搭设→模板系统安装→支架加载预压钢筋、预应力筋及孔道安装→内模安装→混凝土浇筑→混凝土养护→预应力张拉→预应力孔道压浆→落架→拆除支架、模板→清理现场。
(1)支架的地基承载力应符合要求,必要时,应采取加强处理或其他措施。地基处理后,应做地基承载力试验,若沉降量超标,则对地基重新处理,直到满足要求为止。
(2)应有简便可行的落架拆模措施。落架时宜分级循环、对称、有序进行,严控单次卸落量。
(3)各种支架和模板安装后,宜采取措施消除拼装间隙和地基沉降等非弹性变形。
(4)安装支架时,应根据梁体和支架的弹性、非弹性变形,设置预拱度。
(5)支架基础周围应有良好的排水措施,不得被水浸泡。
(6)浇筑混凝土时应采取措施,避免支架产生不均匀沉降。
(7)支架施工前,应编制专项施工方案,内容包括支架平、立、剖面图,支架细部结构详图、支架基础详图,并对支架的整体稳定性、支架的刚度、构件的强度和变形进行验算,按规定做好评审、审批工作。
2)移动模架上浇筑预应力混凝土连续梁施工工艺流程:施工准备→移动模架拼装→施工放样、预拱度设置→安装底腹板钢筋、预应力筋→安装内模、端头模→绑扎顶板钢筋、接口预埋→混凝土浇筑→混凝土养护至 60% 强度→脱内模→混凝土养护至80%强度→初张拉→脱底模、模架下落→凝土养护至100%强度→终张拉、灌浆、封锚→梁端现浇、养护→清理现场。
(1)模架长度必须满足施工要求。
(2)模架应利用专用设备组装,在施工时能确保质量和安全。
(3)浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近。
(4)箱梁内、外模板在滑动就位时,模板平面尺寸、高程、预拱度的误差必须控制在容许范围内。
(5)混凝土内预应力筋管道、钢筋、预埋件设置应符合规范规定和设计要求。
(6)移动模架首次拼装后,需做预压加载试验,后续使用无须预压试验。
(7)6级(含)以上大风,禁止移动模架系统。做好移动架行走状态、立模状态和混凝土浇筑状态应力监控,控制移动模架与变形在合理范围内,确保施工安全和桥梁结构安全。
2.悬臂浇筑法
悬臂浇筑法是将梁体沿桥梁轴线分成若干段,在桥墩两侧设置工作平台,平衡对称地逐段向跨中悬臂浇筑混凝土梁体,并逐段施加预应力的施工方法。
连续梁悬臂浇筑流程:施工准备→0号块支架搭设、预压→0号块混凝土浇筑→0号块预应力钢束张拉→墩梁临时固结→组拼挂篮→挂篮预压→对称悬臂浇筑1号块→1号块预应力钢束张拉→挂篮前移就位→悬臂浇筑2号块→2号块预应力钢束张拉→挂篮前移就位→下一块段施工→边跨现浇段混凝土浇筑→边跨合龙→解除墩梁临时固结→中跨合龙。
悬臂浇筑的主要设备是一对能行走的挂篮。挂篮在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁段上移动。绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、施加预应力都在其上进行。完成本段施工后,挂篮对称向前各移动一节段,进行下一梁段施工,循序渐进,直至悬臂梁段浇筑完成。
挂篮由主桁承重系统、底篮系统、模板系统、锚固系统、悬吊系统、行走系统、控制系统、工作平台和安全系统组成。
1)挂篮设计与组装要求
(1)挂篮结构主要设计参数应符合下列要求:
①挂篮质量与梁段混凝土的质量比值控制在0.3~0.5,特殊情况下不得超过 0.7。
②允许最大变形(包括吊带变形的总和)为20mm。
③施工行走时的抗倾覆安全系数不得小于2。
④自锚固系统的安全系数不得小于2。
⑤斜拉水平限位系统和上水平限位安全系数不得小于2。
(2)挂篮结构设计应符合下列要求:
①在下列任一条件下不得使用精轧螺纹钢筋吊杆连接挂篮上部与底篮:
a.前吊点连接。
b.其他吊点连接:上下钢结构直接连接(未穿过混凝土结构);与底篮连接未采用活动铰;吊杆未设外保护套。②禁止挂篮后锚处设置配重平衡前方荷载。
(3)挂篮组装后,应全面检查安装质量,并应按设计荷载做载重试验,以消除非弹性变形。获得分级荷载下的弹性变形数据,为箱梁悬浇施工线形控制提供依据。
2)浇筑段落
悬浇梁体一般应分四大部分浇筑:
(1)墩顶梁段(0号块)。
(2)墩顶梁段(0号块)两侧对称悬浇梁段。
(3)边孔支架现浇梁段。
(4)主梁跨中合龙段。
3)悬浇顺序及要求
(1)顺序
①在墩顶托架或膺架上浇筑0号段并实施墩梁临时固结。
②在0号块段上安装悬臂挂篮,向两侧依次对称分段浇筑主梁至合龙前段。
③在支架上浇筑边跨主梁合龙段。
④最后浇筑中跨合龙段形成连续梁体系。
(2)要求
①托架、膺架应经过设计,计算其弹性及非弹性变形。
②在梁段混凝土浇筑前,应对挂篮(托架或膺架)、模板、预应力筋管道、钢筋、预埋件、混凝土材料、配合比、机械设备、混凝土接缝处理等情况进行全面检查,经有关方签认后方准浇筑。
③悬臂浇筑混凝土时,宜从悬臂前端开始,最后与前段混凝土连接。
④桥墩两侧梁段悬臂施工应对称、平衡,平衡偏差不得大于设计要求。
⑤应控制挂篮轴线两侧的不平衡荷载,防止挂篮偏载过大和内模移位。
⑥悬臂浇筑一般应全断面一次浇筑成型。如箱梁断面较大,需分次浇筑时,除按相关要求处理好施工缝外,还应采取措施消除后浇混凝土重力引起的挂篮变形,避免现浇混凝土开裂。
4)张拉及合龙技术要求
(1)预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工中,顶板、腹板纵向预应力筋的张拉顺序一般为上下、左右对称张拉,设计有要求时按设计要求施作。
(2)预应力混凝土连续梁合龙顺序一般是先边跨、后次跨、最后中跨。
(3)连续梁(T构)的合龙、体系转换和支座反力调整应符合下列要求:
①合龙段的长度宜为 2m:
②合龙前应观测气温变化与梁端高程及悬臂端间距的关系。
③合龙前应按设计要求,将两悬臂端合龙段予以临时连接,并将合龙跨一侧墩的临时锚固放松或改成活动支座。
④合龙前,在两端悬臂预加压重,并于浇筑混凝土过程中逐步撤除,以使悬臂端挠度保持稳定。
⑤合龙宜在一天中气温最低时进行。
⑥合龙段的混凝土强度等级宜提升一级,以尽早施加预应力。宜采用微膨胀混凝土或纤维混凝土,增加混凝土的抗裂性。
⑦连续梁的梁跨体系转换,应在合龙段及全部纵向连续预应力筋张拉、压浆完成,并解除各墩临时固结后进行。
⑧梁跨体系转换时,支座反力的调整应以高程控制为主,反力作为校核。
⑨梁墩临时锚固的放松,应均衡对称进行,逐渐均匀释放。在放松过程中,应注意各梁段的高程变化。
5)高程控制要求
预应力混凝土连续梁,悬臂浇筑段前端底板和桥面标高的确定是连续梁施工的关键问题之一,确定悬臂浇筑段前端标高时应考虑:
(1)挂篮前端的垂直变形值。
(2)预拱度设置。
(3)施工中已浇段的实际标高。
(4)温度影响。
因此,施工过程中的监测项目为前三项;必要时,结构物的变形值、应力也应进行监测,保证结构的强度和稳定。