大跨度３５ｍ先張法組合箱梁施工技術研究與應用

白洪州

摘要：本文簡要介紹設計為35m×11m跨先簡支后連續折線先張法箱梁的施工方案和主要施工方法。

關鍵詞：折線；先張法；箱梁

先張與后張的工藝對比可知先張預應力混凝土便于工廠化預制，具有施工周期短、工序簡潔、節省材料、維修養護工程量少、耐久性好等特點，更為重要的是，它完全避免了后張法中可能出現的堵孔、壓漿不密實、預應力失控等影響結構質量與耐久性問題。2002年根據我國高速公路建設質量檢查情況，交通部將后張預應力鋼筋管道壓漿不實列為高速公路工程建設質量的八大病害之一，可見其情況嚴重性。很明顯，如果采用先張法則可以很好地避免這些問題的出現。淮河大橋上部結構設計為35m×11跨先簡支后連續折線配筋先張法箱梁，在這個領域里的開創了更可靠的技術途徑。

一、場地及底胎模施工工藝

梁場預制設在淮河大橋0#臺沿路線樁號減小方向段路基主線上。根據總體工期、總體施工計劃安排和圖紙設計預制工程量，建造2槽底座共計4個預制箱梁底模板。擬投入箱梁通用內模2套；邊跨中梁和中跨中梁通用側模1套、邊跨邊梁和中跨邊梁通用側模1套。65噸跨墩門架一套，小型5噸電動葫蘆門架一臺，150墩40跨徑架橋機一臺。

預制區場地為路基計劃使用4640m2(路基長度160m×路基頂寬度29m)。開山石渣填筑，經過壓路機碾壓，壓實后能夠滿足設計要求，場地在底胎模施工時進行澆筑10cm厚C25混凝土硬化處理。

場地硬化處理完成后，根據結構設計情況，于2006年5月20日，嚴格按照施工圖紙，開始對底胎模進行施工。整個底座施工計劃投入專業技術人員4名和專業技工人員50名，進行全程施工和質量監督，確保施工過程能夠按照計劃順利實施。2槽平面尺寸為160m×23.5m，采用全站儀進行放樣確保地基梁、反力梁等各預埋件的位置符合設計偏差要求，保證結構受力型式。鋼筋由加工廠集中配料，混凝土由拌和站集中拌制管理。反力梁和地基梁擬采用組合鋼模板拼制，立模要保證線型順直，每道通長72.54m反力梁和地基梁等鋼筋混凝土受力構件必須一次性澆筑成功，保證抵抗張拉時在兩端產生的集中荷載滿足設計要求。擴大基礎在底胎模施工前，必須鋪設10cm碎石層，在墊層上澆筑混凝土；鉆孔樁施工時必須嚴格控制位置、預埋導向器下拉裝置預埋件和樁基混凝土質量。整個場地根據施工季節合理配置排水設施和養護設施等附屬施工設備。

二、鋼筋及波紋管施工工藝

鋼筋加工在車間內進行，運至施工現場后綁扎，腹板箍筋尺寸在規范允許范圍內以負偏差進行控制，以利于混凝土下灰。

用于連續的波紋管鋼帶厚度不得小于0.35mm；波紋管最好為一整段。如條件不具備則分為兩段，中間以接頭管連接。接頭管長度為30cm。接頭位置采取措施防止漏漿。波紋管在鋼筋綁扎時一起安裝，安裝時在鋼筋網片上設置定位鋼筋，定位鋼筋間距在直線段為100cm。波紋管安裝固定后，應小心防護，特別應注意防止電焊火星及火花對波紋管壁的損壞。澆筑混凝土時，注意不使振搗棒直接振搗波紋管，防止波紋管被搗破。施工時在波紋管內穿入軟塑料管，并在澆筑時經常抽動，防止漏漿導致阻塞。

三、模板工藝

模板采用大型鋼模板，模板要求具有足夠的強度和適中的剛度，拼縫處輪廓線平順，以利于采取止漿措施，板面要求平整、光潔，不得有銹點、銹坑，防止影響構件的外觀質量。

模板分為內模和外模，施工時先靠外模，后靠內模，一起固定。為防止內模具上浮，須在內模頂設置鋼壓件。模板起吊時均需2臺葫蘆吊同時進行，防止吊運過程導致模板變形。內模底口設置活動壓漿板，底板澆筑完畢后及時覆蓋、加固。

拆模時，先拆除內模底壓漿板，拆除時間為混凝土頂板初凝后，其余部分待混凝土達到足夠強度并能抵搞拆模時可能的荷載后方可進行。拆模時輕吊輕放，注意構件的防護。

四、混凝土工藝

混凝土采用C50普通干硬性混凝土，由拌和站(兩臺JS－500強制式攪拌機同時供料)集中拌和混凝土運輸車運送到現場。用5T電動葫蘆吊吊運灰斗至箱梁上方下灰澆筑。混凝土坍落度采用50－70mm，粗骨料采用雙級配，最大粒徑為31.5mm，黃砂采用中粗砂，且全部過篩使用。

混凝土的澆筑順序為先底板。然后腹板，最后澆筑頂板。混凝土澆筑組織應保持連續性和嚴密性，防止各層之間出現“冷縫”。混凝土澆筑采用“分層下灰、分層振搗”的工藝，分層厚度為30cm，以階梯狀由一則向另一側推進。

混凝土下灰時采用人工插扦下灰。用50插入式振搗棒振搗，配以平板附著式振搗器輛振。振搗及下灰時應在兩側腹板同時進行，防止內模具偏向一側。振搗時除應遵循混凝土撮搗的一般規定外，尚應注意不得觸及底胎模、鋼模板面及頂板波紋管道。

夏季施工時需避開每天高溫時刻，嚴格注意梁體養護，購買土工布全部覆蓋噴濕養護，要做好梁體隨梁養護試塊有利于控制梁體松張強度。

五、預應力施工及放張

按照設計張拉順序進行施工，并進行專項檢查和復檢，確保預應力施工的第一步質量。預應力鋼絞線的布設和三維定位防護要嚴格按照設計圖紙的布置坐標和規范要求，因為鋼絞線的坐標位置和定位是關系到整個預應力施工的關鍵工序。

鋼絞線張拉前須對千斤頂和油泵進行校定，并編號配套使用。在以下情況時，須對千斤頂進行重新率定：1，張拉過程中出現持續伸長值超出土6％的標準。

2，一次率定后使用六個月；c、張拉次數超過200次。

3，業主或監理對千斤頂性能有所懷疑并要求重新率定時。

預應力施工過程中會嚴格按照操作步驟，做好安全防護各項工作，認真執行設計圖紙和規范要求。張拉時采用單頂逐根分步張拉，質量控制上采取以張拉力進行實施，伸長量進行校核的雙控模式，確保張拉質t。

張拉時采用兩端兩側同時進行。第一次逐根分步張拉至錨下控制應力為50％設計拉應力，第二次拉至設計張拉力。注意做好施工張拉記錄，計算好張拉伸長量，伸長量允許偏差為±6％。張拉完成后應及時進行立模和梁體混凝土澆筑作業，并且做好各項適合的梁體養護。當隨梁養護試塊達到設計松張強度和彈性模量達到相應值時便可進行梁體預應力松張。計劃采用大噸位千斤頂先整體超張拉松張，然后進行剪絲。剪絲的順序為：先放松折線筋；再放松轉向器拉桿及臺座底板固定拉桿；放松直線筋；剪直線束，然后再剪彎起束。放松過程中易均勻緩慢、橫向對稱放松錨固裝置，防止應放松過快造成梁體頂面裂縫。

梁體松張后由起重門架將梁移坑存放到存梁區或送至運梁小車進行安裝。六、預應力箱梁安裝施工工藝1，施工場地整平由于在下部構造施工時使現場凹凸不平，在進行上部安裝時應用推土機整平場地，必要時用振動壓路機壓實以便現場架橋機架設，保證施工安全及安裝質量。

2，測量放樣

用全站儀施放全橋墩帽、臺帽上各支座中心點位置，然后用鋼尺及垂線校核其相對位置，符合規范要求后用大圓規精確定出支座墊石邊線。

3，鑿毛支座處臺帽、墩帽混凝土

為了保證施工質量，方便操作，支座墊石施工前均應將墩帽、臺帽混凝土沿支座墊石邊線下鑿l一1，5cm，且底部鑿毛。4，支座墊石頂標高控制由于墩帽、臺帽頂面設置成平坡，縱坡及橫坡由支座墊石頂面調整，為保證坡度。在支座墊石模板支立后，應沿模板四周抄出支座墊石的頂標高。

5，施工放樣(_支座中心點)

在支座墊石完工后，應重新施放支座中心，復核無誤后放支座邊線。并以此校核支座墊石位置的準確性。箱梁端頭擱置線根據支座中心，施放其相對位置。臨時支座、橡膠支座安裝橡膠支座安裝要求位置準確，支座底面與墊石密合，對于滑動支座，應注意附件的安裝準確。臨時支座采用砂簡制成，采用卸落砂筒解除臨時支座。臨時支座的安放位置應確保和梁底對稱。

箱梁安裝

箱梁安裝前應向起重班組認真交底，使每一個操作工人都心中有數。安裝時應有專人指揮，要求梁端與擱置線盡量吻合，對于設有伸縮縫的位置應在伸縮縫端保證梁端齊平直順。安裝時注意梁的型號、外型尺寸等是否與設計一致，外觀質量是否符合要求，支座安裝是否正確穩定等。安裝箱梁時，先在預制場用龍門吊將堆存區的梁起吊并運送安放在運梁車上，由運梁車將梁運到架橋機的喂梁區開始安裝。在開始第1孔由架橋機在路基存梁區進行過墩然后安裝。安裝時逐孔安裝箱梁，置于臨時支座上，成為簡支狀態，并及時進行橫向連接。

一聯箱梁安裝完畢，澆筑連續接頭及橋面板下橫梁混凝土，橫梁施工采用懸掛吊模法施工，模板采用鋼模板，插入式振搗棒振搗；橋墩處連續接頭混凝土施工采用微膨脹性混凝土，永久支座頂面直接與接頭混凝土底部接在一起。然后進行負彎矩區預應力鋼絞線張拉，張拉順序為：先張拉短束。后張拉長束，并且要對稱進行，張拉后及時進行孔道壓漿，并施工箱梁濕接縫混凝土，最后拆除一聯內臨時支座，完成體系轉換。