大型箱梁預制的關鍵技術

黨衛鋒

（中核西北建設集團有限公司，陜西 西安 710054）

0 引言

路橋工程中對于雙線整孔簡支箱梁質量要求較高，為了達到箱梁成品質量“零缺陷”，安全“零事故”的要求，提高工程質量和工程效益，本文以甘肅省蘭州某路段路橋建設與施工為例，對雙線整孔簡支箱梁預制的關鍵技術進行了總結，以期為同類工程提供借鑒。

1 工程概況

以甘肅省蘭州某路段為例，全長52.057km，最大坡度為20‰，局部地段經行車驗算可采用25‰的坡度。本梁場共需生產396榀箱梁，其中32m預制箱梁369榀，24m預制箱梁27榀。箱梁具有剛度大、抗沖擊力強、性能穩定的優點，但是也存在結構復雜、工藝新穎的問題，RZH-Ⅳ標段簡支箱梁形式主要采用整孔簡支箱梁，共需要預制、架設整孔簡支箱梁899孔，需要解決單梁質量重、斷面大、長距離運輸困難等問題，加上招標文件要求的工期緊，預制和架設施工任務重，因而梁體的制運架工程是本標段的重難點工程。

2 箱梁預制的關鍵施工技術

2.1 鋼筋綁扎和吊裝施工

首先，底板鋼筋位置和間距的控制。施工人員應當嚴格根據圖紙設計安排縱向及橫向鋼筋的間距，在角鋼豎直面的肢上進行割槽，確保鋼筋能夠卡在槽里，提高綁扎質量。施工中為了確保縱向和橫向鋼筋間距正確，同時將兩側腹板鋼筋控制在合理的誤差范圍內，需要焊∠75×8的角鋼，選擇它的豎直肢當作肢當，施工人員進行綁扎時應當確保橫向筋的彎鉤和腹板箍筋均緊貼這一肢背，從而提高鋼筋位置的正確性，保證外側鋼筋整齊。

其次，腹板箍筋斜度和垂直度的有效控制。工作人員可以在模板兩側設計一個靠模（由輕型角鋼組成且能夠轉動），將它緊貼在腹板一側的角鋼上，然后根據原先設計的位置切出合理的缺口。需要注意的是在進行鋼筋綁扎之前應當先根據腹板設計的角度把靠模支撐到位，然后和臺座上預埋件之間實現連接，最后把鋼筋放置到對應的缺口內，鋼筋全部綁扎完成后方可松開靠模。

在鋼筋吊裝時，為了確保底、腹板鋼筋和頂板鋼筋整體吊裝時能夠順利進行，選擇2臺50t龍門起重機和專用吊具進行吊裝，采用鋼絲繩和鎖具螺絲扣等實現和骨架鋼筋的順利連接。進行鋼筋吊裝時，在梁端區域適當增設了吊點。等到吊架和鋼筋骨架順利完成連接并固定之后，借助龍門起重機將其吊到制梁臺座上。

2.2 模板設計

外膜主要由兩部分構成：一是整扇側模，一是端模，數量均為2。側模分8m段進行加工，等到拼裝合格之后再焊成一個整扇。為了避免跑漿，需要在側模和端模間利用3mm的橡膠海綿墊對二者進行連接。當需要在軌道上對外膜進行拖拉縱移時，需要采用螺桿豎向千斤頂對外膜和底模進行連接，實現外側模的水平移動和豎向移動，便于進行模板支拆作業和調整，配備9套；內模采用液壓自動式鋼模，配備5套，與外模按1∶2的比例配置；端模采用整體式鋼模，配備6套。整體行走式外膜、端模和液壓自動式內膜在施工時均采用了先進的設備和科學的控制策略，安裝較為快捷、方便，顯著提高了箱梁施工的機械自動化程度，確保了生產效率和效益。

2.3 高性能耐久性混凝土施工及養護

2.3.1 配合比選定

通常情況下，高性能耐久性混凝土，除了早強和高強度外，還應當涵蓋耐久性、入模溫度、泌水率等重要衡量指標。配合比的選定直接影響著箱梁質量的好壞，進行試配時需要對水泥、骨料以及摻合料、外加料等進行多次試驗，綜合考慮原材料料源以及梁型特征等因素進行科學選配。初步完成選派之后，需要嚴格按照耐久性所需要的配合比制作試件，試件除了具備抗凍性、抗滲性、抗裂性、耐腐蝕性外，還應當具備護筋性和體積穩定性、扛氯離子滲透性等特征，需要根據橋梁實際所處的環境實施碳化環境、氯鹽環境以及輻射環境等多種試驗。

2.3.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑時需要在梁體跨的兩側各放置一臺布料機，由專門的澆筑人員對布料機進行指揮，確保把混凝土倒進較為準確的位置，以避免布料的不均勻或者不準確，注意模板或者鋼筋不可以和布料機輸送管路的出口存在任何直接接觸。進行混凝土澆筑時應當保證一次成型，在順序安排上，則堅持腹板底和底板角部首先澆筑，其次是地板兩側，接著澆筑腹板頂部和底板中部，頂板澆筑應當放在最后。注意澆筑時應當選用斜向分段和水平分層的手段，需要注意的是斜向分段的斜度應當控制在5°以下，水平分層的厚度則應控制在30cm以下，兩層混凝土的澆筑間隔時間短于30min，整孔箱梁澆筑時間應控制在6h以內。

2.3.3 梁體混凝土養護

梁體混凝土養護作為一項重要工序，對于混凝土強度慢速增長具有重要作用，同時還可以避免干縮和溫度裂縫的出現。養護中，可以在混凝土上面覆蓋塑料薄膜，也可以噴涂養護劑。灑水養護時需要注意灑水的次數，通常最優情況是保證混凝土表面的充分潮濕度。如果環境的相對濕度沒有超過60%，養護應當控制在28d以上；如果超過了60%，則應控制在14d以上。環境溫度也是一個重要因素，如果低于5℃時，需要在預制梁上噴涂養護劑，同時輔以保溫手段，禁止對混凝土灑水。

2.4 預應力張拉、壓漿、封錨

2.4.1 預應力施工

首先進行裝束、穿束，其次是預張拉、初張拉、終張拉，最后切割錨具外鋼絞線。預張拉和初張拉均是在制梁臺架上完成的，通常混凝土的強度一旦到達設計強度的60%時，就應當拆除端模，同時還應松開內膜、外膜緊固件，徹底清除管道內的雜物或積水，實施預張拉，等到混凝土強度達到預先要求強度的80%時就可以實施初張拉。終張拉則需要在梁體混凝土強度（包括彈性模量）均已經達到設計要求，同時混凝土齡超過10d時，方可進行。張拉完畢后，確認檢查沒有滑絲后即可進行鋼絞線切割。

張拉過程中極易出現滑絲、斷絲，需要采取一定的補救措施。在現場配備單根鋼絞線張拉千斤頂和卸荷座，如果為滑絲，且鋼絞線損傷不嚴重，可以更換夾片，或者用小頂重新張拉；如果是斷絲，則需要更換鋼絞線和夾片，等到安裝完成后再通過小頂張拉以達到設計應力。

2.4.2 壓漿

預應力管道壓漿時，采用了真空輔助壓漿技術，需要注意的是同一管道進行壓漿時需要連續進行，一次完成。壓漿之前需要保持孔道內的真空度在-0.08～0.10MPa范圍內，然后將拌制完成的漿體全部壓入孔道，等到注滿管道后檢查出漿、進漿濃度，確保二者一致后方可進行封閉保壓。等到漿體凝固且沒有出現不飽滿現象后，就可以進行封錨作業。

壓漿過程中，可以選擇輸送量和工作壓力較大的灌漿機具，或者采用真空輔助灌漿技術；注漿不暢通，通常是在構件施工中，預埋波紋管出現的問題，比如波紋管安裝完畢后，進行混凝土澆筑時，在振搗作用下受到碰撞破裂，電焊火花控制不當導致波紋管管壁被燒毀等，都容易造成混凝土澆筑過程中孔道堵塞或者滲漏等。因而，在壓漿前需要對孔道進行清理，重點做好波紋管質量和安裝檢查。

2.4.3 封錨

對于錨穴側邊原梁體混凝土表面進行鑿毛處理，把支承墊板上殘留的浮漿和油污等清除干凈，然后對錨具和鋼絞線涂抹聚氨酯防水涂料，將帶有螺紋的短鋼筋放置到錨墊板螺栓孔，將錨穴鋼筋網片一次綁扎連接，確保混凝土和梁體連為一體。封錨時需要強化搗固，確保混凝土密實、無蜂窩麻面，和梁斷面保持齊平，注意抹面壓光。在封錨完成后，要將混凝土面和梁體混凝土二者的錯臺控制在2mm以內。在養護完成后還應當在封端混凝土以及梁體混凝土的交接縫涂抹聚氨酯，做好防水處理。

3 結語

在路橋施工中，從模板加工、鋼筋綁扎和吊裝施工、混凝土施工和養護，以及預應力張拉、壓漿、封錨等工序入手，逐步完善了施工工藝，促進雙線整孔簡支箱梁預制質量的提高，為我國公路建設積累了經驗。

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