預應力混凝土箱梁施工中的關鍵技術研究

張小麗

(山西路橋建設集團有限公司陽泉分公司，山西陽泉 045000)

0 引言

隨著基礎建設規(guī)模的不斷擴大，我國公路的建設也在如火如荼的進行中，其中橋梁在公路通車總里程所占的比重相對較大。而預應力混凝土箱梁由于具有整體性好、剛度比較大、施工容易、行車穩(wěn)定性好這些優(yōu)點，是橋梁建設經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)形式，特別是在高等級公路的跨線橋中應用十分廣泛。但是，預應力混凝土箱梁的施工技術相對比較復雜，施工質(zhì)量也受到眾多因素的影響，所以如何控制其施工質(zhì)量就成為工程人員比較關心的問題，這不僅影響橋梁的整體質(zhì)量，而且對整個公路的質(zhì)量有著重要影響。因此，研究預應力混凝土箱梁施工中的關鍵技術就很必要。

1 預應力混凝土箱梁施工概述

1.1 主要施工工序

預應力混凝土箱梁的基本施工過程如下:施工前的準備工作;處理基底，包括核算各種荷載對地基的影響，并得到要處理的地基深度和應采取的處治方法;參照設計過程中提供的標高和預留拱度來進行支架的搭設;參照施工規(guī)范安裝模板;預壓支架，主要是為了對支架的穩(wěn)定性進行檢驗，避免支架使用過程中出現(xiàn)安全問題，另外也對地基承載能力檢驗，降低支架對地基的影響;綁扎腹板以及底板的鋼筋，并在指定位置進行預應力波紋管的安放;進行腹板和底板的混凝土澆筑工作，澆筑結(jié)束后采取合適的養(yǎng)護措施;進行翼板以及頂板的混凝土澆筑;對箱梁的預應力進行張拉;最后拆除施工中用到的模板和支架，清理施工現(xiàn)場。

1.2 施工中常見的問題

預應力混凝土箱梁在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先，箱梁有較差的表觀質(zhì)量。表現(xiàn)為箱梁的混凝土不同位置出現(xiàn)色差，底板的平整性較差，在模板的連接位置因為對接不緊密留下的痕跡，并且有蜂窩或者麻面情況出現(xiàn)。其次，對梁體的標高控制不精確，存在較大誤差。造成這種現(xiàn)象的原因是支架的沉降不均勻或者沉降超出了預期;因為承載能力下降導致支架的變形、穩(wěn)定性受到影響。再者，預應力的張拉不夠、定位應力束誤差大或者壓漿不滿足要求等，都會造成預應力施工質(zhì)量下降，對最終橋梁使用過程中的受力帶來影響。最后，梁體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，這會造成橋梁承載能力下降而影響其正常使用。由此看出，預應力混凝土箱梁施工中加強對關鍵施工技術的控制尤為重要。

2 關鍵施工技術

2.1 處理地基以及安設支架

處理地基以及安設支架是預應力混凝土箱梁施工過程中基礎的一個環(huán)節(jié)。經(jīng)過處理的地基，不僅能夠承受支架荷載，也要能夠承受施工荷載的作用，防止施工過程中沉陷的發(fā)生。施工中根據(jù)箱梁的長寬要求對其下部施工場地進行整平壓實，且要進行排水設計，保證施工現(xiàn)場的排水順暢，對于橋梁的墩柱位置要特別處理，從而保證底模位置地基良好的整體性。地基整平壓實結(jié)束后，在其上鋪設水泥穩(wěn)定碎石基層進一步提升承載能力。

碗口式支架是排架常用的形式，地基處理結(jié)束后，根據(jù)要求的支架排距，一般鋪設30 cm×25 cm×15 cm大小的混凝土塊來當作基礎，然后在基礎上架設碗口式支架，其由尺寸為15 cm×15 cm的方木制成，一般選擇30 cm的間距。在鋪設箱梁底模時一定要參照設計要求控制其標高，誤差要符合要求。

2.2 混凝土施工

1)混凝土原材料的選取，這是混凝土工程的質(zhì)量控制中的關鍵，對于水泥的安定性、集料的含泥量以及集料自身的物理力學性質(zhì)都要嚴格控制。對于水泥來說，一般選擇具有穩(wěn)定質(zhì)量、良好保水性以及較小收縮量的硅酸鹽水泥，一般水泥用量控制在5 000 kg/m3以下;混凝土的水灰比要小于0.5;為了提升混凝土的施工性能，可以在混凝土中添加一些減水劑;控制混凝土的初凝、終凝時間在4 h～5 h，6 h～7 h范圍內(nèi)。

2)混凝土拌和控制。拌和開始前應該對設計提供的基準配合比進行調(diào)整，混凝土的拌和要嚴格參照施工配合比來操作，并注意對其質(zhì)量的檢驗，并做好檢驗的記錄工作，不滿足施工要求的混凝土不能用于箱梁的澆筑施工中。

3)澆筑過程的控制。

a.做好澆筑前的準備，確定科學、合理的施工方案，并對施工材料、機械設備、施工場地以及施工參與人員確認。

b.控制澆筑工作。澆筑過程中根據(jù)實際情況控制澆筑速度，并且進行振搗，盡可能不要留施工縫，振搗后要及時收面，不可以后期利用砂漿來抹平。要按照從中間到兩側(cè)的順序?qū)α哼M行澆筑，并且在橋墩處合龍，避免梁體因為支架變形出現(xiàn)移動。澆筑過程是依照底板、腹板以及頂板的次序來順次澆筑，澆筑完底板后，支撐內(nèi)模，這個過程中要注意控制內(nèi)模位置，保證底板鋼筋和內(nèi)模的良好連接，這一操作要在短時間內(nèi)完成。而一般采用分層澆筑的方法對腹板澆筑，振搗時要防止觸碰到鋼筋。控制頂板標高是澆筑頂板時特別注意的問題，且應適當預留橋面橫坡。下一道工序的施工要在混凝土強度大于2.5 MPa后才可以開展，同時混凝土的表面層嚴禁堆放施工材料或者機械設備。預應力混凝土箱梁混凝土施工現(xiàn)場如圖1所示。

圖1 混凝土施工現(xiàn)場圖

c.要加強對混凝土的后期養(yǎng)護工作，防止因為養(yǎng)護不到位出現(xiàn)的混凝土收縮過大情況。養(yǎng)護一般進行薄膜或者草袋的覆蓋，并輔以灑水養(yǎng)護，從而控制混凝土的濕度、溫度，整個養(yǎng)護要持續(xù)7 d左右。

2.3 預應力施工

預應力管道的成孔一般選擇的是預制波紋管，在波紋管使用前要對其質(zhì)量進行檢驗，看是否滿足施工規(guī)范的要求。并且安裝過程中，應該對其準確定位，在箱梁澆筑的混凝土強度超過70%且養(yǎng)生超過7 d的情況下，才能開展預應力施工，整個預應力施工要嚴格參照施工圖紙來進行。首先開展預應力鋼筋的下料工作。要參照規(guī)范的要求來確定鋼絞線的長度，長度不能過長或者過短，避免浪費或者長度不夠影響預應力施工效果。下料開始前，應該合理的布置施工現(xiàn)場，保證現(xiàn)場的硬度以及平整度符合要求，必要時用型鋼作為支墊來避免污染鋼絞線。下料過程中，拉伸鋼絞線至所需的長度，并在超出長度5 cm位置的兩側(cè)用鐵絲標記，從標記的位置開始切割。對鋼絞線編束時，要將鋼絞線做編號處理，為了防止出現(xiàn)操作錯誤，應該參照設定的順序挨個擺放。編束完成后用鐵絲對鋼絞線綁扎，綁扎的間距為1.5 m左右。

接下來張拉預應力。張拉施工時，參照設定的變化挨個進行張拉操作，并要有專人對張拉進行指揮，張拉從兩側(cè)逐級開展，盡可能同步對兩側(cè)張拉。一般通過應力以及伸長量兩個指標對張拉控制，其中應力應該根據(jù)設計來確定，而伸長量也要滿足規(guī)范的規(guī)定。張拉過程中盡可能保證千斤頂施加的張拉力的作用線與鋼絞線的軸線保持一致，待到應力穩(wěn)定以后開展錨固。

最后是孔道的壓漿施工。壓漿開始前，應該采用清水清理孔道，接著用壓縮空氣對其清理，注意壓縮空氣中不要有油分等雜質(zhì)，再用堿性的壓力水清洗孔道，將孔道壁上的松散顆粒進行清除，最后再用壓縮空氣吹干。壓漿過程中，通過活塞式灰漿泵將水泥漿從一端壓入孔道，孔道冒漿停止壓漿。要勻速進行壓漿，壓漿結(jié)束后封閉孔道口，從而實現(xiàn)孔道內(nèi)水泥漿在壓力下凝固的目的。壓漿中采用的水泥漿的各項參數(shù)應該滿足表1的要求。

表1 水泥漿的各項參數(shù)要求

另外，要將混凝土鑿毛后對其進行封錨處理，澆筑的混凝土標號要與梁體混凝土一致，并進行人工振搗，保證混凝土密實。

3 結(jié)語

隨著預應力混凝土箱梁在橋梁施工中越來越多的應用，加強對其關鍵施工技術的控制就顯得尤為重要。文章只是從處理地基以及安設支架、混凝土澆筑施工以及預應力的施工這幾個關鍵技術方面對其施工控制提出了一些建議，工程人員在實際中要結(jié)合自己的工程特點采取合適的控制措施，從而保證預應力混凝土箱梁的施工質(zhì)量滿足要求。

［1］趙文光.預應力混凝土連續(xù)箱梁施工技術及應用［D］.成都：西南交通大學，2008.

［2］梁 東.現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁施工技術探討［J］.城市建設理論研究(電子版)，2012(15)：52.

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