（山西路桥第二工程有限公司 山西 临汾 041051）
【摘 要】预应力箱梁在桥梁工程手工中发挥着节约成本、提升结构稳定性与安全性等重要作用。本文结合赣江特大桥工程实例，对预应力箱梁的设计思路进行了阐述，并归纳和分析了预应力箱梁的施工技术控制要点，以供参考。
【关键词】大型桥梁；预应力箱梁；施工技术
【中图分类号】TU445.4 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）22-0127-02
1.工程概况
某公路桥工程全长2156米，全桥由第七联主桥、第五联临时通航孔、第二联跨堤孔及其他联引桥四部分组成，由东到西桥面纵坡分别为1.5%、-1.5%、-2.456%，纵坡交点在主桥中心附近设置一条凸曲线过渡。其中，第七联主桥为105+180+105米连续刚构，箱梁采用变截面单箱单室连续刚构；第五联临时通航孔分孔为：43+2×75+43米连续刚构，箱梁采用变截面单箱单室连续刚构，桥宽29.5m；第二联跨赣江大堤孔分孔为：43+75+43米连续梁，箱梁采用变截面单箱单室连续箱梁结构，桥宽29.5m。
桥位为河流冲洪积平原地貌类型为主，地形平坦开阔，地面标高变化范围为20~33米，总体地形为南高北低，自河床两岸向河床中央微倾，桥位处赣江河床宽约1000米，河道顺直，与桥轴线大角度相交，东岸发育有宽约200米漫滩，赣水流方向为自南向北，东岸为堆积岸，西岸为冲刷岸，河水流冲刷作用明显，河床岸坡稳定性差，两侧均修筑有堤坝，堤坝内侧人工片石防护。
2.主要技术标准
本桥是某高速公路第C6标段跨越的一座大桥，其等级按高等级公路桥梁的技术标准执行，具体如下：
（1）公路等级：平原微丘区全封闭双向四车道高速公路。
（2）设计速度：100Km/h。
（3）桥梁结构设计基准期：100年。
（4）汽车荷载等级：公路—Ⅰ级；人群荷载：2.5kN/m2。
（5）桥面宽度：不设人行道部分桥面宽度26米，设人行道部分桥面宽度29.5米。
（6）设计水位：见表1（表中高程为85国家高程系统）。
表1 设计水位一览表
3.结构设计与分析
3.1 上部结构设计
105+180+105m节段悬浇预应力砼连续刚构，上部结构主桥采用变截面单箱单室三向预应力混凝土连续刚构，主梁断面采用直腹板箱梁断面。主桥箱梁设计采用三向预应力，纵横向预应力采用φS15.2钢绞线，纵向腹板每束钢绞线根数为12、15、19根，顶、底板每束钢绞线根数为12、15、17根，纵向张拉控制应力采用1395MPa；横向钢束每束3根，间距为50cm，横向张拉控制应力为1395MPa；竖向预应力筋采用JL32高强精轧螺纹钢筋，沿全桥箱梁腹板内布设，间距为50cm，精轧螺纹钢筋标准强度为fpk=930MPa，张拉控制应力为810MPa，张拉力651.4KN。主桥上部连续箱梁双幅分别独立采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”箱梁除0号块外分为22对梁段，对称平衡悬臂逐段浇筑施工。箱梁纵向分段长度为（12×4.5+4×3.5+6×2.5m），箱梁墩顶块件（即0号块）总长12m，中跨、边跨合拢段为2.0m，边跨现浇段长度为13.82m。悬臂浇筑梁段最大重量为239.2t，挂蓝自重及施工荷载按100t考虑，中跨合拢段施工吊架自重按70t考虑。
临时通航孔和跨堤孔上部连续箱梁双幅分别独立采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”箱梁除0号块外分为8对梁段，对称平衡悬臂逐段浇筑施工。
引桥采用40米跨径先简支后连续的预应力混凝土连续T梁。
3.2 下部构造设计
桩基础的内力采用“m”法，桩柱配筋分别采用极限状态法和容许应力法计算，取其不利者进行设计。群桩计算考虑了承台顶纵、横向荷载对桩基内力分配的影响。
主墩采用双肢厚1.8米的薄壁墩，承台厚4.5米，基础为2×9Φ2.5米直径的钻孔灌注桩群桩基础；主副孔过渡墩采用2.2米厚的矩形实体墩，墩身设25×25cm倒角，承台厚3.5米，基础为2×4Φ2.0米直径的钻孔灌注桩群桩基础，桩基类型为嵌岩桩。
引桥为26.0m桥宽和29.5m桥宽40m先简支后连续T梁。
副孔墩与副孔引桥过渡墩采用厚2.0m薄壁墩，承台厚2.5m，基础为2×4Φ1.6米直径的钻孔灌注嵌岩桩。
4.施工技术要点与对策
本桥处于Ⅰ类环境中，为保证桥梁的耐久性，设计时采用的砼的强度等级不低于C25，加大混凝土保护层厚度，严格按照规范规定验算构造物的裂缝验算。加强桥面的排水设计，并在桥面铺装砼中设置三涂防水层，防止水从桥面渗入到桥面板下的梁、墩台等部位，加速桥梁结构混凝土的碳化和混凝土内钢筋的腐蚀。施工中的技术控制要点包括：
4.1 挂篮及支架施工
挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并作载重试验，以测定挂篮前端各部的变形量并消除其非弹性变形。梁段浇筑时挂篮的弹性变形应采用可靠的方法进行调整，以免新老混凝土连接处产生裂缝。悬浇挂篮荷载加上机件设备、人员重量第八联为100吨考虑、第二五联为75吨设计考虑；合拢时吊篮等设备重量第八联为70吨、第二五联为30吨设计考虑。墩顶托架和边跨落地支架拼装完毕亦加载预压，以消除非弹性变形。
4.2 悬臂施工
悬臂浇筑施工要求对称进行，两边块件浇筑砼体积相差不得超过2%。悬臂浇筑施工对称平衡地进行，两端悬臂上荷载实际不平衡偏差不得超过本节段重量的1/5。浇筑过程中，应随时测定挠度，控制梁面标高，且应同时进行桥梁中轴线的测定，中线偏差不得大于5毫米。实测标高应在施工允许的变化范围内。
本设计是按照先边跨后中跨合龙的方式进行体系转换的。以此步骤计算出各阶段的累积挠度调整值。如施工方法变化，则挠度值应重新计算。施工时严格控制不平衡重，阶段悬浇施工时应两侧同步，均衡进行，地面风速超过7级时严禁悬浇施工。
跨堤孔为连续梁，临时锚固措施图纸中仅为示意，施工时请自行补充构造细节，但必须保证支撑体系的强度和刚度以及稳定性需要。
第七联主通航孔为连续刚构桥，浇筑跨中合拢段之前，需用千斤顶对顶合拢段两侧，对顶力F=4000KN，用型钢临时锁定合拢段。第五联临时通航孔为连续刚构桥，浇筑跨中合拢段之前，需用千斤顶对顶合拢段两侧，对顶力F=1500KN，用型钢临时锁定合拢段。
4.3 预应力施工
钢束管道位置应保证准确，并用定位钢筋固定，严防错位和管道下垂，如管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。浇筑前应检查波纹管是否密封，防止浇筑混凝土时阻塞管道。钢束在曲线段处设有防崩钢筋,底板束均为通长布置,施工时应仔细检查,不得遗漏。
浇筑时应注意震捣密实，尤其是在管道密集和锚块处更应严格要求。
混凝土强度达到95%的设计强度且砼龄期大于七天方能张拉。纵向束张拉顺序应本着“先腹后顶底板、先长后短，先边跨后中跨”的原则对称进行。横向预应力为一端张拉（张拉端在顶板两端交错进行），竖向预应力为桥面一端张拉。每一节段宜按照先横向，最后竖向的顺序张拉。应严格按规定的控制吨位张拉，张拉前宜先行试拉，按“双控要求取得经验数据，并按施工规范要求经常校验张拉机具。
竖向预应力筋必须进行第二次检查张拉，以消除锚具变形及回弹量。
孔道压浆采用同梁体标号的水泥浆（掺入水泥用量0.1%的铝粉），各孔道均应由一端压入至另一端饱满出浆为止。主桥腹板束和顶底板束建议采用真空压浆技术，以确保压浆质量。
5.总结
本文公路大桥工程为例对预应力箱梁的设计思路与施工技术要点进行了分析，施工实践证明，本文所提出的方案与对策经济技术可行性较好，能够保证桥梁工程施工质量，值得参考和推广。
参考文献
[1]皱会权，管桂平，周登燕.大跨径现浇简支预应力混凝土箱梁设计、施工及静载试验[J].公路，2012(9):115-119.
[2]顾安邦.大跨径预应力硅连续刚构桥施工控制理论与方法[J].昆明理工大学学报，2012（10）：88-90.
[3]李佳，顾雪梅.探析桥梁工程常见病害及检测技术[J].中国水运（下半月），2011（1）：45-47.
论文作者:柴文
论文发表刊物:《建筑知识》2017年22期
论文发表时间:2017/12/29
标签：预应力论文; 桥面论文; 悬臂论文; 挂篮论文; 混凝土论文; 荷载论文; 腹板论文; 《建筑知识》2017年22期论文;