城市高架桥预应力盖梁施工技术分析

林国富

文章以某城市高架桥预应力盖梁为例，介绍了钢管立柱+贝雷的支架方案，并对施工阶段进行了建模分析，探讨了施工注意事项。

预应力盖梁;大悬臂;支架;施工技术

0 引言

近年来，随着城市建设和桥梁建设的飞速发展，一大批城市高架桥涌现在各个城市中。考虑到桥面行车宽度需求和桥下净空需求，高架桥通常采用大悬臂预应力盖梁形式[1][2]。本文通过具体工程案例，介绍了城市高架桥预应力盖梁的支架体系和施工工艺，并对施工阶段进行了分析，同时介绍了施工注意事项，为同类城市高架桥建设提供有益借鉴。

1 工程概况

某城市高架桥标准段上部结构采用30 m预应力预制小箱梁，先简支后连续。由于桥下后期需要通车，因此下部结构采用大悬臂预应力盖梁，桥墩采用花瓶墩。

桥梁全宽25.5 m，横断面布置为0.5 m防撞护栏+11.95 m行车道+0.6 m中央防撞护栏+11.95 m行车道+0.5 m防撞护栏。盖梁全宽24.8 m，悬臂8.75 m，梁高1.3～2.6 m，顺桥向宽度为2.4 m。该桥标准断面如图1所示。

盖梁按照部分预应力A类构件进行设计，共设置10束15s15.2 mm预应力钢筋。钢束布置如图2所示。

2 支架结构

由于施工场地有限，需保证高架桥两侧正常通车，因此盖梁施工时选择钢管立柱+贝雷的支架体系进行施工[3]。

在桥墩前后两侧各设置4根630×10 mm钢管立柱，柱顶通过2Ⅰ50a工字钢纵梁与横向321国产贝雷主梁连接，横向共布置4片贝雷主梁，同侧贝雷之间通过支撑架进行连接。贝雷梁上铺设间距60 cm的Ⅰ12a分配梁，在其上面搭设可调整底模系统。钢管立柱下端通过膨胀螺栓固定在扩大基础上。为确保支架的整体稳定性，桥墩两侧钢管立柱采用槽钢[20a连接。支架布置图如图3所示。

3 施工工艺及施工阶段分析

3.1 施工步骤

盖梁采用两端张拉，按照三阶段进行张拉，具体施工步骤为：（1）搭设支架浇筑盖梁，盖梁强度達到设计强度的100%后，张拉N3钢束;（2）拆除支架，然后架设小箱梁，小箱梁应先架设外侧箱梁，后架设内侧，采用对称的方式架设，待箱梁架设完成后张拉N2钢束;（3）浇筑连续接头、桥面板湿接缝混凝土，张拉小箱梁顶板负弯矩钢束并压注水泥浆，进行小箱梁体系转换，然后张拉N1钢束。最后进行桥面铺装施工。

3.2 施工阶段分析

为了进一步明确施工时结构的受力特性，确保施工安全有序进行，采用Midas Civil软件建立有限元模型，对施工阶段进行分析。

图4为整体模型，图5为施工阶段设置图。根据施工步骤共建立16个施工阶段，图6～9分别为张拉第一次、第二次、第三次钢束及成桥后的应力云图。

由计算结果可知，各施工阶段盖梁应力均为压应力，施工完成后盖梁预应力储备较大，结构较为安全。

4 施工注意事项

（1）基础处置

由于项目所处软弱地基较多，进行支架施工时采用碎石换填、浇筑混凝土基础等方法，使基础承载力达到要求，提高了施工质量。

（2）支架预压

在完成支架及模板施工后，采用沙袋对支架进行预压。沙袋应均匀放置，预压重量以设计荷载为标准，分60%、80%、100%三级进行加载。

在预压过程中，对支架沉降进行观测，分别在两墩柱之间、盖梁两端设置观测点，关注原地面地基不均匀沉降情况。同时，在加载到100%设计荷载时对贝雷梁挠度进行测量，并做好记录，及时对模板进行调整。

（3）盖梁施工

钢筋骨架在钢筋加工棚内完成加工，在现场绑扎成型后进行吊装。主筋直径为28 mm，间距为11 cm，排列较密。钢筋下料时控制焊接头与钢筋弯曲处的距离，采用从中间后两侧、先下部后上部的方式进行焊接。严格控制波纹管架的间距、坐标，保证预应力布置的准确性。普通钢筋如遇锚垫板、螺旋筋、波纹管等根据设计要求可适当调整位置。浇筑盖梁混凝土的顺序为从两端向中间对称浇筑，分段分层台阶式施工。

（4）预应力筋张拉

预应力钢束下料长度应满足使用需求，且不能浪费。安装预应力钢束前，应检查预应力管道是否漏浆堵塞。

钢束采用两端张拉，张拉的顺序以设计图纸为准，采用引伸量与张拉力双控，并以张拉力为主，实测引伸量与计算引伸量容许误差控制在±6%以内。安装的锚垫板必须与钢束中心线垂直。盖梁两端包括挡块先行浇筑，待预应力钢束张拉完后，再浇筑封锚端。

5 结语

本文以某城市高架桥标准段为例，针对其采用的大悬臂预应力盖梁，介绍了钢管立柱+贝雷的支架体系，根据施工顺序采用有限元软件对施工阶段进行计算分析，并介绍了施工时的注意事项，为同类项目施工提供技术参考。

[1]尹 恒. 大悬臂预应力盖梁阶段受力分析及施工控制技术研究[D]. 西安：长安大学， 2013.

[2]刘海鸿， 龚 斌. 怀通高速公路宝照溪大桥7#墩预应力盖梁施工技术[J]. 公路工程， 2013（6）：165-168.

[3]王晓斌. 大跨度预应力盖梁施工技术研究[J]. 四川建材， 2016，42（6）：147-148.