淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁預(yù)制施工技術(shù)

張紅俊

（中鐵三局集團(tuán)第二工程有限公司，河北 石家莊 050031）

淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁預(yù)制施工技術(shù)

張紅俊

（中鐵三局集團(tuán)第二工程有限公司，河北 石家莊 050031）

預(yù)應(yīng)力小箱梁具有施工速度快、外觀簡(jiǎn)捷明快、重量輕、承載力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)性能好等特點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用于各等級(jí)公路橋梁的上部結(jié)構(gòu)。

預(yù)應(yīng)力；混凝土小箱梁；公路橋梁

1 工程概況

廣州繞城公路南段第S18合同段，合同工期為22個(gè)月，中標(biāo)價(jià)為人民幣18 886 329元。主要施工內(nèi)容是國(guó)道主干線廣州繞城公路南段工程S01-S07，其合同段工程橋梁各類預(yù)制空心板和小箱梁1 680片的統(tǒng)一預(yù)制施工工程。

2 施工工藝

2.1 底模施工

底模是承受鋼模整體自重量和混凝土構(gòu)件重量的重要部件，其必須具有良好的剛性，以免因鋼模在受到彎、扭時(shí)變形過大而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。因此，在施工時(shí)必須做到以下幾點(diǎn)：①為防止梁體張拉時(shí)中間起拱，臺(tái)座兩端局部受壓，在梁端兩側(cè)1.0～1.5 m的臺(tái)座混凝土范圍內(nèi)設(shè)置抗壓構(gòu)造筋，或加厚臺(tái)座混凝土厚度；②臺(tái)座四周加設(shè)了護(hù)角角鋼，防止模板安裝和拆除過程中損壞；③為達(dá)到梁底光滑和便于拆模的效果，選用水磨石臺(tái)面、涂地板臘以及在臺(tái)面鋪設(shè)鋼板或竹膠板的方法進(jìn)行處理。當(dāng)采用地板革作脫模層時(shí)，應(yīng)防止地板革破損造成梁底混凝土漏漿的質(zhì)量缺陷。

2.2 鋼筋架立

鋼筋在作業(yè)間集中機(jī)械加工制作，鋼筋焊接接頭，主筋采用閃光對(duì)焊，其他筋采用雙面電弧焊，焊縫長(zhǎng)度不小于5倍鋼筋直徑；鋼筋人工現(xiàn)場(chǎng)綁扎，要先綁扎底板及腹板，頂板鋼筋在內(nèi)模安裝后綁扎。

2.3 波紋管安裝

波紋管安裝應(yīng)事先按設(shè)計(jì)圖中預(yù)應(yīng)力筋的曲線坐標(biāo)在側(cè)模板上彈線，以波紋管底為準(zhǔn)，定出波紋管曲線位置，或以梁底模板為基準(zhǔn)，按預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)，直接量出相應(yīng)點(diǎn)的高度，標(biāo)在箍筋上，定出波紋管曲線位置即可。

波紋管的固定，可采用鋼筋托架，間距為600 mm。鋼筋托架應(yīng)焊在箍筋上，箍筋下面用墊塊墊實(shí)，墊塊必須保證強(qiáng)度和厚度，并且固定、牢靠。波紋管安裝就位后，必須用鐵絲將波紋管與鋼筋托架綁在一起或在波紋管頂部綁一根鋼筋，以防止?jié)仓炷習(xí)r波紋管上浮而引起嚴(yán)重的質(zhì)量事故。波紋管安裝過程中應(yīng)盡量避免反復(fù)彎曲，以防管壁開裂。同時(shí)，波紋管安裝前要通過1 kN徑向力不變形檢測(cè)和灌水試驗(yàn)，波紋管的連接要采用大一號(hào)同型波紋管作接頭管，并用密封膠帶封口。還應(yīng)防止電焊火花燒傷管壁。波紋管安裝后應(yīng)檢查波紋管的位置、曲線、形狀，是否符合設(shè)計(jì)要求，波紋管的固定是否牢靠、接頭是否完好、管壁有無(wú)破損等。如有破損，應(yīng)及時(shí)用粘膠帶修補(bǔ)。波紋管控制點(diǎn)的安裝偏差：垂直方向和水平方向都必須符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求，其豎向位置偏差合格率須達(dá)到90%以上，不得越過允許偏差的1.5倍。

2.4 模板支立

在搭設(shè)好的支架上，按設(shè)計(jì)標(biāo)高和坡度鋪設(shè)方木橫梁和墊木，其上方鋪設(shè)底模。

腹板、翼板的單元板和型鋼支架人工配合汽車起重機(jī)支立。腹板與底模采用角鋼和底部支撐連接，與內(nèi)模用對(duì)拉螺栓緊固；腹板、翼板和端模螺栓連接，型鋼支架支撐固定。腹板和翼板的支立，要在對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓、調(diào)整、檢驗(yàn)，合格后，方可進(jìn)行。

內(nèi)模在底板混凝土澆筑完成并達(dá)到2.5 MPa以上的抗壓強(qiáng)度后，分節(jié)吊入，安裝就位。內(nèi)模與內(nèi)模、內(nèi)模與側(cè)模都采用對(duì)拉螺栓緊固，方木支撐，每米設(shè)置一道，以保證在澆筑混凝土的過程中不致發(fā)生移動(dòng)和上浮。

2.5 混凝土澆筑

（1）混凝土澆筑分兩次進(jìn)行。即先澆筑底板及腹板根部，待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，安裝內(nèi)模，綁扎頂板鋼筋，再依次澆筑腹板、頂板及翼板混凝土。

（2）混凝土由攪拌站集中拌制，攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送，泵送入模澆筑。底板和腹板采用插入式振搗器搗實(shí)，頂板和翼板采用平板式振搗器和振動(dòng)梁振搗、找平。為保證施工的連續(xù)性，在混凝土中摻加高效復(fù)合減水劑，以適當(dāng)延緩其初凝時(shí)間。

（3）箱梁混凝土澆筑量大，作業(yè)段長(zhǎng)，在澆筑中按工作面同步進(jìn)行。每一工作面為一孔箱梁。混凝土的澆筑，從箱梁兩端同時(shí)向跨中進(jìn)行，在跨中澆筑合攏。底板、頂板及翼板，均按設(shè)計(jì)厚度一次澆筑完成；腹板則根據(jù)梁高水平分層澆筑完成。在澆筑腹板和頂板混凝土前，檢查支架有無(wú)壓縮和下沉，以便采取相應(yīng)措施。每孔箱梁頂板于1/4跨徑處預(yù)留80×120 cm的天窗，作為內(nèi)模拆除的孔道。內(nèi)模拆除后，采用吊模法一次澆筑天窗混凝土。

（4）混凝土澆筑過程中，根據(jù)混凝土的澆筑質(zhì)量和位置，及時(shí)放流相應(yīng)位置上相同質(zhì)量的水，以保持支架上的恒載和荷載平衡。

（5）頂面混凝土澆筑完畢，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抹壓、拉毛，確保橋面無(wú)裂紋，平整并且不粗糙。箱梁采用灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)法，使梁體表面經(jīng)常保持濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)期不少于7 d。

2.6 鋼絞線編束

預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線。鋼絞線按設(shè)計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度下料，砂輪鋸切割。切割前，切割口兩側(cè)3～5 cm處鐵絲綁扎。鋼絞線的安裝在澆筑混凝土前進(jìn)行。

穿孔前，先編束，每隔1～1.5 m綁扎一道鐵絲，鐵絲扣向里，編好的鋼絞線束編號(hào)掛牌存放。鋼絞線的穿束采用人工直接穿束，或借助一根φ5 mm的長(zhǎng)鋼絲作為引線，用卷?yè)P(yáng)機(jī)穿束。

2.7 張拉準(zhǔn)備

（1）張拉設(shè)備在應(yīng)事前要率定合格，并按率定的對(duì)應(yīng)編號(hào)配套使用，包括千斤頂、壓力表、油泵等。

（2）穿束前，檢查波紋管的嚴(yán)密程度，用高壓風(fēng)清孔，確保孔道清潔，暢通。為便于施工，可在鋼絲束一端采用粘膠帶包裹，防止鋼絞線在穿束過程中分叉。

（3）將錨墊板喇叭口內(nèi)、外清理干凈，剔除多余的波紋管，安裝工作錨及夾片，密封工作錨和墊板，頂緊夾片。安裝限位板，人工推到頂端緊固。用吊鏈吊起千斤頂緩慢向前送進(jìn)，最后使限位板剛好臥到千斤頂?shù)目涨粌?nèi)。

2.8 預(yù)應(yīng)力張拉

（1）箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或規(guī)范要求后，即可施加預(yù)應(yīng)力。①施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備以及儀表應(yīng)由專人使用和管理，并應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)。千斤頂及其配套的油汞、油壓表一起進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)儀器可采用壓力試驗(yàn)機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)或傳感器等，一般采用長(zhǎng)柱壓力試驗(yàn)機(jī)的方法。與每臺(tái)油泵配套的壓力表應(yīng)有兩快，在操作時(shí)，一塊作為備用。張拉力與壓力表之間的關(guān)系曲線通過校驗(yàn)得出；②張拉機(jī)具設(shè)備應(yīng)與錨具配套使用，并應(yīng)在進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。對(duì)長(zhǎng)期不使用的張拉機(jī)具設(shè)備應(yīng)在使用前進(jìn)行全面校驗(yàn)。使用期間的校驗(yàn)期限應(yīng)視機(jī)具設(shè)備的情況而定，當(dāng)千斤頂使用超過6個(gè)月或200次以及在使用過程中出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)檢修后重新校驗(yàn)。彈簧測(cè)力計(jì)的校驗(yàn)期限不宜超過2個(gè)月。

張拉時(shí)，構(gòu)件混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，在無(wú)要求時(shí)，不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的75%。在張拉過程中，要配套使用，且定期校驗(yàn)。按設(shè)計(jì)規(guī)定的張拉順序和要求，分別采用兩端對(duì)稱張拉或一端張拉。張拉采用應(yīng)力控制，以伸長(zhǎng)值作為校核。實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值之差控制在6%以內(nèi)。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線（低松弛力筋）的張拉程序?yàn)椋?/p>

0→初應(yīng)力→σcon（持荷2 min錨固）

注：σcon為張拉時(shí)的控制應(yīng)力。

預(yù)應(yīng)力筋的錨固在張拉應(yīng)力處于穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行。錨固階段張拉端預(yù)應(yīng)力筋的回縮和錨具變形量不得大于6 mm。張拉過程中，每束鋼絞線斷絲或滑絲不超過一絲，每個(gè)斷面斷絲率不大于1%。

（2）當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋施加應(yīng)力完成卸載千斤頂后，應(yīng)對(duì)其做詳細(xì)檢查，此時(shí)須注意以下問題：①檢查有無(wú)滑絲，若有滑絲，其數(shù)量不應(yīng)超過總數(shù)量的1%，否則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換，然后重新張拉；②檢查有無(wú)斷絲，若有斷絲，其數(shù)量不應(yīng)超過總數(shù)量的1%，否則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換后，重新張拉；③檢查夾片外露量。一般情況下，錨頭與夾片為配套產(chǎn)品，夾片外露數(shù)量為1～3 mm，當(dāng)發(fā)現(xiàn)普遍存在夾片外露量大于3 mm時(shí)，可認(rèn)為錨具不配套或不標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)退貨或換貨；④檢查分片、夾片外露量是否一致。

2.9 孔道壓漿

采用活塞式壓漿泵從梁的一端向另一端孔道依次進(jìn)行壓漿。漿液配比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)集中拌制。注漿壓力及閉漿時(shí)間嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制。

孔道壓漿注意事項(xiàng):

孔道壓漿待預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后立即進(jìn)行。壓漿前，將孔道沖洗干凈，吹除積水；水泥漿的強(qiáng)度、稠度、水灰比、泌水率、膨脹劑摻量等均符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求。

壓漿使用活塞式壓漿泵，曲線孔道從梁最低點(diǎn)的壓漿孔開始，水泥漿由最高點(diǎn)的排氣孔流出。壓漿按先下層孔道，后上層孔道的順序，緩慢、均勻、連續(xù)地進(jìn)行。壓漿以0.7 MPa恒壓作業(yè)。水泥漿自調(diào)制至壓入孔道的延續(xù)時(shí)間不超過30～45 min。

2.10 封錨

壓漿完成后，進(jìn)行張拉端和錨固端混凝土的封錨。封錨采用自制封錨鋼模和固定式加力架。封錨前將梁端混凝土鑿毛，沖洗干凈，設(shè)置鋼筋網(wǎng)，澆筑與梁體同品種水泥、同強(qiáng)度等級(jí)的封錨混凝土。錨固區(qū)發(fā)生裂紋緊急處理錨固區(qū)發(fā)生局部裂紋后必須停止一切張拉和混凝土作業(yè)，查明原因并提出處理措施后方可復(fù)工。發(fā)生裂紋的主要原因有：混凝土強(qiáng)度不足、加強(qiáng)鋼筋設(shè)置不當(dāng)、結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)不合理、張拉力過大等。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著預(yù)應(yīng)力工藝和材料的發(fā)展，工程實(shí)施中會(huì)出現(xiàn)更多的問題有待工程技術(shù)人員去解決和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，文章僅對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉法小箱梁的施工工藝進(jìn)行淺略論述，以供施工人員參考。

Discussion on the Precast Construction Technology of Prestressed Concrete Small Box

Zhang Hongjun

Prestressed small boxhas the characteristics includinghigh speed construction,simple and bright appearance,light weight,high capacity,good structure performance,and has been widelyused in the upper structure ofeach grade highwaybridge.

prestressed;concrete small box;road bridge

U448.21+3

A

1000-8136(2011)05-0019-02