先簡支后連續(xù)混凝土箱梁施工控制要點

翟光耀 季鳳飛

先簡支后連續(xù)混凝土箱梁綜合集成了簡支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點，近年來被廣泛應用于高速公路與城市道路工程。它利用簡支梁可以在工廠規(guī)模化預制施工的特點，用濕接縫把相鄰跨的梁連接成連續(xù)梁，極大地提高了梁體的結(jié)構(gòu)整體性、剛度和線路的平整性，從而具備了連續(xù)梁優(yōu)越的使用效果。同時也克服了簡支梁的梁端伸縮縫造價高但易受破壞、行車不舒適、橋面連續(xù)容易破壞及連續(xù)梁橋?qū)Φ鼗椭Ъ芤蟾摺⒔Y(jié)構(gòu)復雜、搭設支架費用較高、采用掛籃懸臂現(xiàn)澆工期較長等缺點。這種結(jié)構(gòu)形式不但降低了施工勞動強度、顯著加快建橋速度、縮短了工期，且梁體質(zhì)量易于保證。現(xiàn)就如何防治施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，針對施工過程控制要點作進一步論述。

1 預應力混凝土箱梁預制

箱梁底板與腹板交接處常發(fā)生漏漿、不密實，出現(xiàn)孔洞、冷縫、水波紋等現(xiàn)象。這種缺陷形成的原因，除了設計上鋼筋間距、保護層過小外，從施工質(zhì)量控制角度看主要是:施工工藝不完善，骨料級配不合理，粗骨料粒徑偏大。在底層波紋管上緣，粗骨料易堆積在一起，為了保證梁體密實性，必然要加強腹板波紋管下混凝土振搗，有時就可能造成振搗過度，在波紋管下緣形成一層砂漿層，從外觀上看，梁體在腹板局部出現(xiàn)不密實或沿底層波紋管方向出現(xiàn)一層水波紋。針對以上問題，可采取以下防治措施:

模板與模板接縫應嵌入橡膠條，以防漏漿，整個混凝土澆筑工作要事先準備充分，各工序銜接緊湊，澆筑腹板波紋管以下混凝土要嚴格控制粗料粒徑，對粗骨料進行過篩，控制好施工時的混凝土坍落度，必要時也可采用直徑較小的振搗棒，振搗時間不宜過長，一般在30 s～50 s為宜，澆筑順序從梁的一端向另一端逐步推進等。

2 預應力張拉及壓漿

預應力孔道宜采用鋼制波紋管，預留管道位置應精確，按梁長方向每隔1 m左右設置一道定位筋，曲線部分適當加密，以確保管道坐標的準確。預應力筋安裝后，應對其位置進行檢查，直線線形是否順直，曲線線形是否圓滑，預應力筋是否牢固，接頭是否完好，管壁有無破損(如有破損，應及時用粘膠修補)，錨墊板位置安裝是否準確等。安裝錨具時應使錨板對中，夾片均勻打緊并外露一致。安裝千斤頂時，對直線鋼束應使張拉力作用線與孔道中心線重合，對曲線鋼束，應使張拉力的作用線與孔道中心線的末端切線重合。混凝土強度應達到90%后才能進行張拉。張拉時，應從鋼絞線兩端同時對稱張拉，以油壓表應力控制為主，張拉伸長值做校核，實際伸長值與理論伸長值的誤差應控制在±6%以內(nèi)，否則必須查明原因并采取措施加以調(diào)整，方可繼續(xù)張拉。出現(xiàn)誤差的主要原因有:1)油表讀數(shù)不夠精確。目前，一般油表讀數(shù)至多精確至1M Pa，1 MPa以下讀數(shù)均只能估讀，而且持荷時油表指針往往來回擺動。2)千斤頂校驗方法有缺陷。千斤頂校驗時無論采用主動加壓，還是被動加壓，往往都是采用加壓整數(shù)時對應的千斤頂讀數(shù)繪出千斤頂校驗曲線，施工中將張拉力對應的油表讀數(shù)在曲線上找點或內(nèi)插，這樣得到的油表讀數(shù)與千斤頂實際拉力存在著系統(tǒng)誤差。另外，還可能由于千斤頂油路故障導致油表讀數(shù)與千斤頂實際張拉力不對應。3)計算理論延伸量時，預應力鋼絞線彈模取值不準。一般彈模取值主要根據(jù)試驗確定，取試驗值的中間值，鋼絞線出廠時雖然能符合國標要求，但本身彈模離散較大，不太穩(wěn)定，可能導致實測延伸量與理論延伸量誤差較大，超出規(guī)范要求。針對以上問題，可采取如下防治措施:1)張拉人員要相對固定，張拉時采用應力和伸長量“雙控”。2)千斤頂、油表要定期校驗，張拉時發(fā)現(xiàn)異常情況要及時停下來找原因，必要時重新校驗千斤頂、油表。3)千斤頂、油表校驗時盡量采用率定值，即按實際初應力、控制應力校驗對應的油表讀數(shù)。4)擴大鋼絞線檢測頻率，每捆鋼絞線都要取樣做彈模試驗，及時調(diào)整鋼絞線理論延伸量。

張拉后24 h內(nèi)務必及時壓漿，主要是防止預應力筋銹蝕，如果施工安排不當，工序銜接不好，張拉后不及時壓漿，會造成預應力筋銹蝕，引起預應力損失。壓漿時技術(shù)人員必須跟班檢查，控制灰漿壓力，當孔道較長或采用一次壓漿時，應適當加大壓力，壓漿時應達到孔道另外一端飽滿出漿、排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿時為止。因故中途停壓不能一次壓滿時，應立即用壓力水沖洗干凈，研究處理后再壓漿，壓漿完畢后要及時清洗壓漿機和壓漿管，以防堵塞，保證下一次壓漿的順利進行。

3 現(xiàn)澆連續(xù)段施工及體系轉(zhuǎn)換

先簡支后連續(xù)混凝土箱梁最關(guān)鍵的施工工藝就是連續(xù)段的施工與體系轉(zhuǎn)換，主要包括混凝土的澆筑、二次張拉和體系轉(zhuǎn)換。混凝土澆筑時，預制箱梁梁端與接縫混凝土連接面應鑿毛處理，要把原來混凝土表面全部鑿至露出石子，并沖洗干凈，澆筑前灑水濕潤，以保證混凝土接縫強度。為減少溫度變化對混凝土產(chǎn)生拉應力，混凝土澆筑時間應選擇一天最低氣溫時澆筑。

濕接頭混凝土養(yǎng)生到設計要求的強度后，張拉合龍段預應力束。張拉應遵循對稱張拉、先邊墩后中墩、先腹板合龍束后底板頂板合龍束的原則進行，并嚴格執(zhí)行張拉工藝。張拉后及時壓漿封錨。

當每一聯(lián)的預應力施加完成，且管道水泥漿達到設計強度時，就可以進行體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換的目的是將預制板由簡支變?yōu)檫B續(xù)，直接關(guān)系到連續(xù)梁的承載能力。由于這種結(jié)構(gòu)支座間距大，易造成梁體三條腿受力現(xiàn)象，使箱梁扭曲而影響使用壽命。一般采用在濕接縫施工前先將永久支座置于墊石上，放好后在支座外周圍安裝底模，并采取有效措施密封，嚴防漏漿，然后將支座鋼板放置在支座上，并進行預壓，以消除三者之間的空隙和一部分非彈性變形，再進行混凝土澆筑施工。在臨時支座拆除過程中應保證箱梁同時下落，可優(yōu)先選用鋼砂頂臨時支座。

4 箱梁頂面調(diào)平層裂縫防治

箱梁頂面調(diào)平層由于施工缺陷及結(jié)構(gòu)本身的特點，容易出現(xiàn)裂縫。箱梁頂面調(diào)平層的設計厚度一般都小于10 cm，由于箱梁張拉起拱差異，安裝誤差等原因，造成箱梁頂面調(diào)平層厚度不均勻、部分橋面調(diào)平層厚度過薄，削弱了橋面鋪裝層的剛度和承載能力，從而易造成鋪裝層破壞。在中墩支座處是負彎矩區(qū)，上緣受拉，有的設計要求調(diào)平層與箱梁頂板必須按施工縫處理，這樣即使橋面鋪裝與箱梁形成整體后，鋪裝層參與受力，按三角形應力分布圖式，越是距中性軸越遠的地方，應力越大，越容易開裂，而且箱梁是預應力混凝土，調(diào)平層是普通鋼筋混凝土，熱膨脹系數(shù)不一樣，因此隨著時間的推移，混凝土調(diào)平層開裂是不可避免的。

為防止因梁板的起拱度過大與差異造成鋪裝層厚度不均而出現(xiàn)裂縫，存梁期限不要太長，梁吊裝完成后要盡快進行鋪裝層施工，盡可能地保證鋪裝層厚度。同時嚴把材料質(zhì)量關(guān)，以保證混凝土的整體強度，還可以在調(diào)平層混凝土中摻聚丙烯纖維，來防止鋪裝層出現(xiàn)裂縫。鋪裝前應將梁表面進行鑿毛處理并清除干凈，增強鋪裝混凝土與橋面的粘聚力，防止出現(xiàn)“空鼓”現(xiàn)象;設置定位鋼筋，防止施工時造成鋼筋走位，削弱鋼筋網(wǎng)承受荷載的能力;調(diào)平層施工完成后應加強養(yǎng)護，防止出現(xiàn)干縮裂縫;避免提前通車，造成橋面在強度不高、變形未穩(wěn)定的情況下過早承受重載的作用，從而造成橋面損壞。

5 結(jié)語

隨著先簡支后連續(xù)混凝土箱梁施工方法及施工工藝的不斷優(yōu)化，施工過程中把握控制要點，嚴格按規(guī)范要求施工，以消除預應力混凝土箱梁的質(zhì)量隱患，充分發(fā)揮先簡支后連續(xù)工藝造價低、施工速度快、行車舒適、橋型美觀等優(yōu)點，使得箱梁這種結(jié)構(gòu)形式得到更大的推廣應用。

[1] GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[2] 靳 玲.先簡支后連續(xù)梁橋的設計與施工[J].山西建筑，2009，35(16):329-330.