淺談后張法箱梁公路橋的施工工藝

崔團偉

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局 陜西 咸陽 712000）

寶雞峽泔河二庫跨溢洪道公路橋上部結構采用25m+25m預應力混凝土箱梁，設計荷載為公路Ⅱ級。橋寬8.8m，主梁底板寬度5m，每側翼板寬1.9m，梁高1.4m，中橫梁寬1.6m，端橫梁寬1.2m。預應力鋼束采用符合《預應力鋼絞線力學性能》GB/T5 224—2003標準的Φs 15.20低松弛鋼絞線，標準強度fPK=1860MPa,公稱面積139mm2,彈性模量Ep=1.95×106MPa。預應力鋼束采用 9Φs15.20、5Φs15.20，鋼束錨下張拉控制應力采用σk=0.75fPK=1395MPa。橋下部結構采用C25砼灌注樁基礎，直徑為1.5m，樁深18m～24m。

圖1為公路橋上部結構梁箱結構形式。

1 連續箱梁的施工工藝流程

滿堂架搭設→制安主梁底模→滿堂架預壓→制安主梁側模和翼板模板→鋼筋與鋼絞線制安→第一次砼澆筑→主梁腹模制安→第二次砼澆筑→養生28d→鋼絞線張拉→灌漿→滿堂架拆除。

2 滿堂架搭設及模板安裝

泔河二庫溢洪道公路橋橫跨溢洪道，橋下基礎為混凝土，承載較好。首先對橋寬范圍表面土和廢棄垃圾等進行清除，然后對局部的裸露粘土地基進行加固處理后填筑石灰土，最后澆筑30cm厚C20素混凝土作為面層。工程實際施工過程中采用0.6m×0.6m×0.6m鋼管搭設滿堂支架，結合現場實際在支架頂托上沿橋中心線橫向擺放橫截面為15cm×15cm方木作為橫梁，間距30cm，縱向擺放橫截面為10cm×10cm方木，間距20cm，方木均使用東北松木。最后在縱梁上鋪設模板（厚1.0cm的防水竹膠板），模板接頭之間放置海綿雙面帖，以防止因模板擺放時間過長熱脹冷縮造成模板鼓起或縫隙過大。

3 滿堂架預壓

采用土袋按各段設計荷載的120%進行預壓。箱梁砼共計245m3，鋼筋制安95t，鋼絞線8.3t，其他模板等重量按5t計算，荷載總重約697t，預壓土方836t。預壓前在底模板左右兩側上以橫間隔1m設置觀測點并作好原始記錄；預壓過程中每日對其進行沉降觀測與原始數據進行比較，沉降穩定卸載后算出地面沉降、支架的彈性和非彈性變形數值。根據各點對應的彈性變形數值及設計預拱度調整模板的高程，預拱度計算公式為：

式中，f1——地基彈性變形；

f2——支架彈性變形；

f3——梁體撓度（設計提供）。

地基為剛性結構，變形忽略不計，支架經過預壓后沉降變形不到1cm，根據計算公式以及考慮預拱度設置及模板調整。預拱度最大值設置在梁跨中，預拱高度2.5cm,并按拋物線向兩端進行分配，算得各點的預拱度值后，通過支架頂部微調裝置進行調整、加固。由于地基地質條件較好，滿堂架搭設過程控制較好，支架的非彈性變形不超過1cm。

4 鋼筋與鋼絞線制安

4.1 普通鋼筋

在安裝并調好底模及側模后，開始底、腹板普通鋼筋綁扎及預應力波紋管的安裝。鋼筋綁扎先底板再腹板，后安裝預應力波紋管。底、腹板鋼筋及預應力管道完成后，立腹板模板，澆筑第一次砼。砼達到規定強度后，再立內頂模板及翼模模板，綁扎頂板鋼筋及預應力波紋管，進行砼的第二次澆筑。

4.2 預應力鋼絞線

預應力管道采用鍍鋅鋼帶制作，預應力波紋管的位置按設計要求準確布設，并采用每隔50cm一道的定位筋進行固定，接頭要平順，外用膠布纏牢。為便于灌漿在波紋管道的高點設置排氣孔。

錨墊板必須牢固的安裝在模板上，使墊板與孔道嚴格對中，并與孔道端部垂直，不能錯位。錨下螺旋筋及加強鋼筋要嚴格按圖紙設置，喇叭口與波紋管道要連接平順，密封。對錨墊板上的壓漿孔用木塞封堵防止澆筑砼時漏漿堵孔。

預應力筋的下料長度通過計算確定，計算中考慮孔道曲線長，錨夾具長度，千斤頂長度及外露工作長度等因素。預應力筋的切割擬采用砂輪鋸切割，預應力筋編束時，梳理順直，綁扎牢固，防止相互纏絞，對預應力鋼束進行統一編號、掛牌，按類堆放整齊，以備使用。

預應力筋穿束前對孔道進行清理,鋼束采用人工從一端送入或先用孔道內預留鉛絲將牽引網套的鋼絲繩牽入孔道，再用人工或卷揚機牽引鋼束緩慢引進。

波紋管的安裝，事先按設計圖中預應力的曲線坐標在梁側模或箍筋上定出曲線位置。波紋管的固定采用鋼筋馬凳支托，馬凳間距為600mm～800mm，鋼筋支托應焊接在箍筋上，箍筋底部墊實。波紋管與支托鋼筋用細鐵絲綁牢或用φ6倒U形筋點焊在托筋上卡住孔道，以防澆筑砼時波紋管位置偏移或上浮。波紋管在安裝就位過程中，盡量避免反復彎曲，以防管道開裂，同時還應防止電焊火花燒傷管壁。波紋管安裝后，檢查其位置曲線形狀是否符合設計要求，波紋管的牢固是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等。

從梁整體看，波紋管在梁內應平坦順直，波紋管曲線應平滑連續，保證鋼絞線順利穿過。

5 砼澆筑

根據箱梁施工特點，砼澆筑分兩次完成，第一次完成主梁底板和3/4主梁的側墻施工任務，然后進行箱梁的腹模支撐，腹模制安完成后進行第二次砼澆筑。箱梁砼澆筑示意圖見圖2。

砼澆筑順序為：分層澆筑。

砼澆筑時安排好澆筑順序，其澆筑速度要確保下層砼初凝前覆蓋上層砼。腹板砼澆筑采用對稱、分層下料的方式進行，分層厚度不大于30cm。

砼的振搗采用插入式振搗器進行，振搗器移動間距不超過其作用半徑的1.5倍，并插入下層砼5cm～10cm。對每一個振動部位，必須振動到該部位砼密實為止，不能超振。振搗時避免振搗棒碰撞模板、鋼筋，尤其是波紋管，不得用振搗器運送砼。對于錨下砼及預應力管道下的砼振搗要特別仔細，保證砼密實，由于該處鋼筋密、空隙小，振搗棒應選用小直徑的。在混凝土接近初凝時進行二次收漿并拉毛，防止出現裂縫。

6 張拉

鋼絞線張拉順序示意圖見圖3。

砼澆筑完成養生28d，砼強度達到100%后進行張拉，為了使梁體均勻受力，張拉時采用如3圖所示編號的先后順序進行張拉,并在大梁的兩個跨中，兩端以及中墩中點設置水準觀測點，作好原始測量記錄，以便觀測大梁張拉后大梁起拱情況。張拉使用的主要機器具：YCW 250穿心式千斤頂兩臺，YCW100穿心式千斤頂兩臺，電動油泵ZB4-500 50MPa兩臺，張拉錨具四套。在進行張拉作業前，對千斤頂等張拉設備進行編組，先張拉腹板束，再張拉底板束，最后張拉頂底板束。箱梁預應力的張拉采用雙控，即以張拉力控制為主，以鋼束的實際伸長量進行校核，實測伸長值與理論伸長值，誤差不得超過設計伸長值±6%，否則就停止張拉。

張拉工藝為：0→10%(初應力)→100%бk→бk

穿心式千斤頂和就位箱梁兩端的千斤頂同時開始張拉。兩個千斤頂達到設計應力的10%時，暫停張拉，量取頂筒長度，記錄數據，繼續張拉；應力達到100%時，持荷2min，量取頂筒長度，作好記錄，同時算出鋼絞線的伸長量。

7 壓漿

壓漿是后張法預應力施工中的最后關鍵步驟。壓漿前對壓漿機進行認真檢查、標定，用壓漿機向管道內注壓清水，充分沖洗，潤濕管道至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。壓漿開始后需等另一端排水，排水孔亦噴出純漿并穩定后，才可封閉排氣孔，其后對管加壓到0.6MPa以上并持荷5min后封閉。張拉封錨壓漿應在48h內完成，如有特殊情況不能及時壓漿時，應采取保護措施，灌漿后30d不能碰撞錨具。

8 結語

后張法箱梁公路橋施工技術要求較高，施工工藝復雜，要求有合理的施工組織及成熟的施工方案，要嚴格控制好滿堂架搭設及預壓、模板制安、鋼筋及鋼絞線制安、砼澆筑、鋼絞線張拉、壓漿等關鍵工序施工，配備技術過硬的專業施工隊伍，以確保工程質量和工程進度。陜西水利