預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁主要工藝技術(shù)探討

何金波

摘要:預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，在后期的橋梁設(shè)計(jì)中并不少見。作為一種主要的橋型結(jié)構(gòu)，研究其工藝要求，掌握其施工方法，對(duì)于我們?nèi)蘸笥糜谥笇?dǎo)類似工程的施工作業(yè)時(shí)具有指導(dǎo)性的意義。 然而，現(xiàn)階段關(guān)于預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁的施工探討，也不乏，關(guān)于相關(guān)內(nèi)容的描述及介紹也是“仁者見仁、智者見者”，對(duì)此，為了更好地加強(qiáng)交流學(xué)習(xí)，本人將結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將對(duì)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工過程中的一些關(guān)鍵工序及工藝提出個(gè)人的看法及見解。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁；現(xiàn)澆成型；工藝要求；技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于每一位從事公路工程建設(shè)的技術(shù)人員來說，接觸預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)的施工，已經(jīng)不算是一件多么陌生的事情。眾所周知，當(dāng)一座橋梁的單跨跨徑達(dá)到一定的跨度后，設(shè)計(jì)上采用較多的往往是箱梁結(jié)構(gòu)。只要了解了這一設(shè)計(jì)上的特性，也就能或多或少的了解了連續(xù)箱梁這種特殊結(jié)構(gòu)的主要用途及設(shè)計(jì)目的。我們知道，由于現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的單跨橫斷截面大，加上施工工序較多，因此，施工完一整跨連續(xù)箱梁所花費(fèi)的時(shí)間，往往要比預(yù)應(yīng)力砼空心板梁及預(yù)應(yīng)力砼T梁所花費(fèi)的施工周期要長。也就是說，一個(gè)工程部位的施工，只要施工周期長，其施工過程中所附帶來的意外風(fēng)險(xiǎn)也就相應(yīng)增大。對(duì)此，為了確保箱梁施工質(zhì)量，最大限度地減少箱梁施工過程中的額外風(fēng)險(xiǎn)，我們必須對(duì)其施工過程的各道工序有一個(gè)全面的了解，并能掌握住各道工序中所應(yīng)注意的一些技術(shù)事項(xiàng)，從而進(jìn)行有效控制，防止一些疏于管理的大意操作，力爭在管理上達(dá)到事前預(yù)防的預(yù)期效果。下面，就讓我們來了解一下，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁在施工工藝的控制上主要有哪些需要我們進(jìn)行掌握的知識(shí)。

1 施工方案確定

施工方案選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)文件、施工現(xiàn)場及施工設(shè)備條件，選擇地基處理類型、支架方式以及模板的采用；

根據(jù)力學(xué)分析，確定地基處理深度、支架步距、模板厚度及其支撐梁類型、型號(hào)，進(jìn)行地基承載力、模板及其支撐梁剛度和強(qiáng)度、支架承栽力和穩(wěn)定性驗(yàn)算.

2 地基處理

地基處理前，對(duì)場地進(jìn)行測定，控制處理標(biāo)高和范圍，按施工規(guī)范要求進(jìn)行地基處理。過程中必須力求地基處理均勻、連續(xù)，保證地基不產(chǎn)生不均勻沉降；頂面要平整、設(shè)坡(混凝土>2%，水穩(wěn)層等粗面>3%)，兩側(cè)設(shè)置縱向排水溝，以滿足排水要求，確保處理后的穩(wěn)定。地基處理后，進(jìn)行地基承載試驗(yàn)(方法是:在現(xiàn)場設(shè)置承壓板，按設(shè)計(jì)分級(jí)施加豎直荷載，測定承壓板壓力與地基變形，將成果繪成壓力~沉降關(guān)系曲線即P－S. P－S關(guān)系線如果接近于直線，則此階段地基中各點(diǎn)的剪應(yīng)力，小于地基土的抗剪強(qiáng)度，地基處于穩(wěn)定狀態(tài)。此階段主要是土顆粒互相擠緊、土體壓縮的結(jié)果。所以此變形階段又稱壓密階段。變形的速率隨荷載的增加而增大，P-S關(guān)系線是下彎的曲線。其原因是在地基的局部區(qū)域內(nèi)，發(fā)生了剪切破壞。這樣的區(qū)域稱塑性變形區(qū)。隨著荷載的增加，地基中塑性變形區(qū)的范圍逐漸向整體剪切破壞擴(kuò)展。所以這一階段是地基由穩(wěn)定狀態(tài)向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展的過渡性階段。當(dāng)荷載增加到某一極限值時(shí)，地基變形突然增大，說明進(jìn)入塑性變形區(qū)，發(fā)展、形成與地面貫通的連續(xù)滑動(dòng)面。地基土向承壓板的一側(cè)或兩側(cè)擠出，地面隆起，地基整體失穩(wěn)，承壓板也隨之突然下陷。P-S關(guān)系線由直線剛進(jìn)入下彎曲線時(shí)的壓應(yīng)力為地基容許承栽力)。按計(jì)算地基承栽力進(jìn)行加載，各測點(diǎn)必需在P-S關(guān)系線的直線段，方能滿足施工要求，否則需對(duì)地基進(jìn)行另外的處理。

3 支架搭設(shè)

首先是測量放樣，確定支架的平面位置，對(duì)所有構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收，合格方能投入使用。嚴(yán)格按施工方案搭設(shè)支架，搭設(shè)順序應(yīng)從一端向另一端或從中間向兩端推進(jìn)，不得從兩端向中間合攏搭設(shè)，否則由于安裝誤差無法合攏。特別要注意:承載構(gòu)件保證垂直、起整體聯(lián)系作用的水平拉桿、剪刀撐搭設(shè)位置準(zhǔn)確、牢固。搭設(shè)支架完畢后，進(jìn)行驗(yàn)收，整個(gè)施工過程必須符合相關(guān)的安全、技術(shù)規(guī)范要求。

4 底板安裝及預(yù)壓

根據(jù)施工方案進(jìn)行底模及其支撐梁的搭設(shè)及安裝。布設(shè)地基及支架預(yù)壓觀測點(diǎn)，一般，地基觀測點(diǎn)布在每跨的1/4、1/2、3/4跨處；支架觀測點(diǎn)在墩邊緣1/4、1/2、3/4跨處；分左、中、右對(duì)稱布設(shè)。

預(yù)壓荷載包括鋼筋混凝土及除底模外模板的重量，模擬混凝土實(shí)際施工時(shí)受載情況，分級(jí)分布荷載，分級(jí)觀測。加載完成后每天觀測1次，除觀測點(diǎn)測量，還需檢查支架、模板及地面受壓后的變化情況，做好記錄，進(jìn)行資料整理，計(jì)算平均沉降值和各點(diǎn)沉降值。一般預(yù)壓時(shí)間為7天或支架日沉降量不大于2.0毫米，進(jìn)行卸載。卸載后，進(jìn)行觀測點(diǎn)測量，整理數(shù)據(jù)，根據(jù)地基及支架的沉降觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，得出支架和地基彈性沉降變形量，非彈性沉降變形量。

根據(jù)各跨平均彈性變形量，逐跨計(jì)算底模拋高值（拋高值：Y=U*fX(L-X)/L2，f：梁跨中失高拋高，X：距墩中距離，L:跨徑，U: 根據(jù)實(shí)際平均彈性變形量調(diào)整修正系數(shù)），根據(jù)計(jì)算底板拋高值進(jìn)行卸載后底模調(diào)整。

5 鋼筋、側(cè)模、內(nèi)模安裝及混凝土施工

其施工要點(diǎn)和一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同，施工順序: 底板、腹板的鋼筋骨架→立腹板內(nèi)外側(cè)模及翼板底模，澆筑第一次砼，→立頂模綁扎箱梁頂板及翼板鋼筋→預(yù)埋件、預(yù)留筋，澆注第二次砼。必需注意；（1）因鋼筋骨架比較長，要做好其固定和支撐，保持骨架順直；（2）混凝土量大， 必要確保施工連續(xù)和有較好工作性；嚴(yán)格控制混凝土施工順序(采用“分層分段由跨中向兩邊兩端推進(jìn)”的澆筑方式。在橫斷面上分兩次灌注：第一次灌注底板與腹板，第二次灌注頂板、翼板砼，分界線設(shè)在頂板底翼角處；在縱斷面上每一聯(lián)一次連續(xù)灌注完成， 兩次澆灌間隔時(shí)間不小于5天，且第一次澆灌砼強(qiáng)度須大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%)。（3）有預(yù)應(yīng)力的，一般采用先穿束； 嚴(yán)格控制波紋管安裝位置，定位鋼筋可靠、牢固，保證波紋管在砼振搗過程中不會(huì)發(fā)生移動(dòng)； 多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁順橋方向波紋管應(yīng)設(shè)壓漿排氣管，一般設(shè)在每跨豎向頂部，引出砼面， 壓漿排氣管設(shè)置應(yīng)牢固，且不引起波紋管漏漿；編束時(shí)，應(yīng)逐根理順，綁扎牢固，防止互相纏繞； 穿束后，鋼束應(yīng)能在管道內(nèi)自由地滑動(dòng)，否則應(yīng)繼續(xù)查明原因，進(jìn)行糾正；（4）加強(qiáng)支架、模板檢查和觀測點(diǎn)測量， 發(fā)現(xiàn)異常情況， 立即撤離現(xiàn)場所有施工人員，停止砼澆灌，檢查支架，分析原因，采取合理措施進(jìn)行處理。

6 預(yù)應(yīng)力筋張拉和拆模

多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁張拉前，應(yīng)注意：

控制數(shù)據(jù)計(jì)算中：順橋方向的θ取值為：張拉端到計(jì)算截面曲線孔道切線角的總和；根據(jù)千斤頂行程合理安排張拉次數(shù)；調(diào)高初張應(yīng)力為15%σk；一般采用兩端張拉，順序由設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁瓌t上是左右對(duì)稱張拉（要準(zhǔn)備四套設(shè)備），條件不允許時(shí)，就要分級(jí)左、中、右進(jìn)行循環(huán)張拉；

對(duì)施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，確保張拉次序和控制指標(biāo)得到嚴(yán)格落實(shí)。

張拉前和實(shí)施過程中控制和一般梁板相同，但因時(shí)間跨度長，必須加強(qiáng)現(xiàn)場管理，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。錨固前，雙控指標(biāo)出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析原因，假如由張拉力不足引起，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)足。順橋方向孔道壓漿采用兩端多次循環(huán)方式，確保孔道壓漿飽滿。預(yù)應(yīng)力箱梁壓漿或普通箱梁砼達(dá)到規(guī)范允許卸架強(qiáng)度要求（或設(shè)計(jì)另有規(guī)定）后，方能進(jìn)行卸架。拆架順序一般采用：先松后拆，先跨中后兩邊順序循環(huán)操作。在以上過程中必須作好觀測點(diǎn)測量，發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)暫停施工，采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。以確保施工的安全和質(zhì)量。

結(jié)束語：

綜上所述，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工，其操作過程，是一個(gè)繁瑣而復(fù)雜的技術(shù)過程。前后工序之間，往往呈現(xiàn)出“環(huán)環(huán)相扣”的銜接關(guān)系來。前一道工序的處理質(zhì)量，將往往影響到下一道工序的順利實(shí)施。對(duì)此，我們不能籠統(tǒng)地只對(duì)其中的某一道工序或某一個(gè)工藝進(jìn)行重點(diǎn)控制，而必須把箱梁施工的整個(gè)過程都當(dāng)作是保證箱梁質(zhì)量的技術(shù)要點(diǎn)。對(duì)此，只有當(dāng)我們從思想上端正了這一認(rèn)識(shí)，才不會(huì)在施工過程中釀造出“顧此失彼”的管理失誤來，才不會(huì)因?yàn)槠渲心骋坏佬⌒〉墓ば蚴д`，而對(duì)箱梁的最終質(zhì)量造成致命性的影響。

參考文獻(xiàn)

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