广东省高速公路有限公司510630
摘要：大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁与其他桥梁相比，具有动力特性好、结构刚度大、行车舒适度高以及维护费用低等优势，因此，大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁在我国得到了广泛地应用。在悬臂浇筑法施工过程中，线性控制和预应力施工严重影响工程质量，因此以施工措施为切入点，围绕大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁桥悬臂浇筑施工质量控制措施展开探究很有必要。
关键词：变截面连续箱梁；预应力混凝土结构；悬臂浇筑法；质量控制
引言
预应力混凝土连续箱梁桥因具有动力特性好、结构刚度大、行车舒适度高以及维护费用低等优点，目前已成为桥梁工程中主要桥型之一，并得到了广泛应用。预应力混凝土变截面连续箱梁通常采用悬臂施工法施工，悬臂法施工是指在桥墩上沿相邻跨径方向平衡对称的逐阶段施工的方法，包括悬臂浇筑法和悬臂拼装法。根据施工经验，悬臂浇筑在大跨径变截面连续箱梁施工中应用更广，而悬臂浇筑法施工涵盖的技术范围较广，线性控制和预应力施工均为质量控制要点之一。本文以四跨大跨径变截面预应力混凝土连续箱梁桥为背景，进行施工质量措施的探究，从线性控制和预应力施工等难点方面展开探究，以指导现场施工，提升施工质量。
1桥梁概况
桥梁结构为四跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥，桥跨布置为38+2×66+38m。箱梁单幅宽12.5m，采用单箱单室直腹板结构，箱底宽6.5m，两侧翼缘悬臂长3.0m。箱梁根部梁高4.2m，跨中梁高2.1m，梁高采用2.0次抛物线变化；箱梁顶板厚30cm；箱梁底板厚从跨中至根部由32cm变化为60cm，底板厚度采用2.0次抛物线变化；箱梁腹板从跨中至根部分别采用45cm和65cm两种厚度，0至3号节段为65cm厚，4、5号节段为变厚段，6至7号节段为45cm厚；箱梁0号节段为墩顶搭设支架现浇，1～7号节段为挂篮悬臂浇筑，边跨现浇段为支架现浇，合龙段为吊架现浇。
箱梁采用三向预应力体系，即箱梁纵向、箱梁顶板、箱梁腹板均设置预应力钢束。主桥上部箱梁纵桥向按全预应力混凝土构件设计；箱梁顶板横向按部分预应力A类混凝土构件设计；竖向预应力采用精轧螺纹钢筋。纵向、横向及竖向预应力管道均采用镀锌金属波纹管成孔。
2施工难点分析
2.1线形结构较难控制
在进行桥梁施工过程中，大跨径连续桥梁施工质量控制仍旧存在着一定的难度，桥梁施工中挂篮安装及弹性变形、混凝土浇筑和测量误差都会对箱梁线性控制产生较大的影响，加大了大跨径连续桥梁施工技术难度。
2.2预应力繁杂，管道曲线较多
桥梁施工时，所涉及到的预应力较为繁杂，管道曲线也较多，使大跨径连续桥梁施工技术的应用受到阻碍。在安装索道时，难以对其进行精准的定位，施工过程很容易造成管道不顺直的情况，造成应力损失，这一问题严重影响预应力变截面连续箱梁的施工质量。
3施工质量控制措施探究
针对施工过程中难点，本文主要从线性控制、预应力筋施工等方面探究大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁桥主要施工质量控制措施。
3.1施工线性控制
连续梁为超静定结构，经过多个施工阶段形成最终结构体系，成桥线形、应力与施工方法、施工顺序密切相关。施工过程中，结构的几何形态、边界条件、材料特性随时间发生变化，载荷作用的数值与位置也随时间而变化，结构效应（位移、内力、应力、反力等）在施工过程中具有时空演变特征。虽然可以采用各种分析方法计算出各施工阶段的预拱度，但在实际施工过程中，由于施工条件的变化、计算模型误差、混凝土收缩徐变、制作误差、混凝土方量控制、施工临时荷载、挂篮定位及变形、预应力束张拉、量测误差和环境干扰等因素，结构实际状态必定偏离设计状态，如未及时有效地加以控制和调整，随着悬臂施工长度的增加，线形和内力可能显著偏离设计目标。为避免和消除桥梁实际状态与设计状态之间的误差、保证结构安全，必须做好桥梁施工监控，这是施工线性控制的重点。
对于分节段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续箱梁桥来说，施工控制就是根据施工监测测得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定每个悬臂浇筑节段的立模标高，并根据施工监测的成果对误差进行分析、预测及对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合拢段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。通过施工过程的数据采集和严格控制，确保结构的安全和稳定，保证结构的受力合理和线形平顺，尽可能减少调整工作量，为大桥安全顺利建成提供技术保障。
3.2预应力施工
3.2.1预应力管道安装
连续箱梁预应力管道纵横交错，施工难度大，必须精心施工。预应力管道的安装质量将直接影响后期预应力穿束、张拉及压浆质量。在以往施工中，经常发生因管道漏浆、变形、移位导致穿束困难，甚至无法穿束而必须开仓处理，严重影响箱梁质量和施工进度。预应力管道安装是施工的重点控制和检查的环节，在浇筑混凝土前在预应力管道内穿入直径比预应力管道小7～10mm的橡胶管（或者聚乙烯管）做波纹管内衬管，防止管道不慎漏浆后封堵，混凝土浇注完后取出。
3.2.2压浆孔、排气孔的设置
纵向预应力设置压浆孔和排气孔。在预应力管道的最高点设置排气孔，管道最低处设置排水管，排水管和排气孔用硬塑料管设置。
横向预应力管道在锚垫板处设置压浆孔，在另一端距箱梁翼板边缘95cm处设置排气孔及弹簧钢。
竖向预应力从底板预留压浆管，顶板预留排气管，压浆管和排气管用塑料管制作。
3.2.3预应力筋张拉
连续箱梁预应力张拉实行张拉应力与伸长量双控，以应力控制为主，伸长值进行校核。施工过程中应按规范和设计方提供的伸长计算公式计算出各钢束的理论伸长量，将理论伸长量与实测伸长量相比较，其误差应在±6%内。当实测伸长量与理论伸长量的偏差超过±6%时，应停止张拉，查明原因并采取合理措施后方可继续张拉。张拉过程中同一断面的断丝率不得大于1%，每束钢绞线断丝或者滑丝小于1丝。
（1）理论伸长值的计算公式
△L=Pp·L/Ap·Ep
式中：△L：理论伸长值（mm）
Pp：预应力筋平均张拉力（N）
L：预应力筋长度（mm）
Ep：预应力筋弹性模量（N/mm2）
Ap：预应力筋截面面积（mm2）
（2）预应力筋的平均张拉力计算公式（曲线预应力张拉时用此公式）
Pp=P[1-e-（kx+μθ）]/（kx+uθ）
式中：P：预应力筋张拉端的张拉力（N）
x：从张拉端至计算截面的孔道长度（m）
θ：从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
k：孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，见下表。
μ：预应力筋与孔道壁的摩擦系数，见下表。
预应力伸长量计算系数K及μ值表
孔道成型方式Kμ
预埋波纹管0.00150.25（钢绞线）0.50（精轧螺纹钢）
3.2.4预应力管道压浆
进行预应力混凝土孔道压浆施工前，应对压浆材料的性能进行专门试验，包括初始流动度、流动度的延时变化与温度敏感性、压力引起的最大泌水量、膨胀性能、阻锈性能以及强度发展速率等，采用真空辅助压浆工艺还需测试95KP压力下浆液的泌水试验。每个压浆孔道两端的锚塞进、出浆液口均安装一节带阀门短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压力的状态下凝结；压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐渐增加，当出浆口溢出浓浆，压浆压力达到设计压力后应稳压2min。压浆结束后应将锚具及梁端混凝土上的水泥浆浆液冲洗干净。
3.3总体质量控制
各参建单位必须建立审核把握相关制度，编制专项施工方案并进行评审，以指导施工。各岗位人员必须熟悉图纸，掌握施工技术规范和质量检验评定标准，按照已批准的专项施工方案进行施工，对结构尺寸、标高实地核对，做到准确无误。
4结语
大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁桥悬臂浇筑必须严格按照桥梁设计图纸、已批准的施工方案进行施工，选择合适的施工设备和方法，这个不仅关系到施工质量，也是保证施工安全的前提。线性控制和预应力施工作为悬臂浇筑施工质量控制的难点和重点，只有做好这两点才能保证施工质量。最后，希望文中讨论的内容可以在某些方面给从事桥梁施工工作的人员提供参考。
参考文献：
[1]大跨度预应力混凝土变截面连续箱梁桥施工措施[J].交通世界，2018（19）：112-113.
[2]吕月建.大跨径变截面连续箱梁施工技术在桥梁施工中的运用[J].四川水泥，2017（8）：23.