孟加拉國德比甘吉公路橋預應力梁工程施工方案

龐艷輝

(黑龍江省隆業水利水電工程建設有限公司，哈爾濱 150081)

孟加拉國德比甘吉公路橋預應力梁工程施工方案

龐艷輝

(黑龍江省隆業水利水電工程建設有限公司，哈爾濱 150081)

孟加拉國德比甘吉公路橋工程為黑龍江省隆業水利水電工程建設有限公司參加的援外建設工程。文章論述了橋梁中墩蓋梁施工和橋染上部工程施工技術。著重分析了預應力梁施工分為先張法和后張法，從預應力橋梁后張法施工方案研究入手，對預應力梁施工方案進行了探討。

孟加拉；預應力；梁板；施工；方案

1 中墩蓋梁施工

中墩蓋梁施工分3道工序：模板安裝、鋼筋安裝和混凝土澆筑。

1.1 蓋梁模板安裝

蓋梁模板采用無支架施工。在墩柱施工時，按尺寸在蓋梁底以下相應位置，順橋縱向方向，在柱中心予留一圓孔，直徑180 mm，在墩柱施工時預埋鋼管，長度與柱直徑相等。在孔內穿入Φ100 mm的圓鋼作支座，在圓鋼兩端安裝支座砂筒，順水流方向放置工型鋼梁，工型鋼之間用鐵件做橫向聯結，使其夾緊墩柱并防止扭曲變形。

工型字鋼上鋪設木方，上鋪蓋梁底模，外立側模，上、下口用拉筋固定，兩側用斜拉張拉牢，達到設計要求為止見圖1。

為保證混凝土的外觀光滑和強度質量，提高模板周轉率，用組合鋼模板與木模結合，木制模板內側一律釘鍍鋅鐵皮，鐵皮厚0.5 mm，模板拉筋不穿過混凝土。也可用鋼板與角鋼，焊制成定型鋼模，即保證混凝土質量，又安裝拆卸方便。

1.2 蓋梁鋼筋與混凝土

蓋梁鋼筋采用現場綁扎，綁扎要求嚴格按施工規范規定施工[1]。混凝土澆筑用泵送混凝土，分層用插入式振搗器振搗。養生用麻袋片覆蓋灑水養生。

圖1 無支架式中墩蓋梁模板示意圖

1.3 橋臺蓋梁、背墻、耳墻施工

橋臺的墩柱、蓋梁工程與中墩墩柱，蓋梁的施工方法相同。另增加了背墻、耳墻的施工項目。

1.3.1 耳墻、背墻模板安裝

耳墻、背墻模板，采用鋼木結合的方法支立。在背墻模板支立時，把伸縮縫預留槽位置支立準確。耳墻應平行于橋縱向軸線。

1.3.2 鋼筋與混凝土澆筑

背墻與耳墻施工，由于屬于薄壁混凝土，故先綁筋，再支立模板，后澆筑混凝土[2]。鋼筋綁扎嚴格按規范進行，澆筑用插入式振搗器分層振搗。

1.3.3 腳手支架

接樁、蓋梁的施工作業平臺，采用1.5寸鋼管為腳手架材料，用鋼扣件聯結加固，綁扎成獨立腳手支架做為施工作業平臺。

2 橋梁上部工程

橋梁上部工程包括：空心板梁預制場及小構件預制場布置、空心板梁的預制準備工作、空心板梁的預制、預應力管道壓漿和空心板梁封端。

2.1 空心板梁預制場及小構件預制場布置

2.1.1 空心板梁預制場的布置

根據該橋地質情況，空心板梁預制場布置在東岸與橋軸線垂直，行車方向的左側，面積為4 000 m2的開闊平地上，場內設置分預制和儲梁兩部分，并滿足171片空心板梁的預制和儲梁的要求，空心橋梁底墊12個，鋼筋綁扎底胎2個，34 m跨龍門吊1臺，運梁線1條，混凝土拌合樓1座，及其它配套設施若干。

2.1.2 小構件預制場的布置

小構件預制場布設在東岸的南側，面積為50 m2×60 m2，場內設置J-400攪拌機2臺，皮帶輸送機4套，人行道塊件底模6個，遮檐板底模10套，護坡塊模板20套，欄桿、欄桿柱模板各8套及其它配套設施若干。

2.2 空心板梁的預制準備工作

2.2.1 制作梁底座及梁底模板

2.2.1.1 梁底座

空心板預制按3 d5片梁的施工進度安排，在預制場內布設12個梁底座，每個梁底座基礎墊層采用30 cm水撼砂，20 MPa磚碴混凝土澆筑而成，為了防止空心板梁張拉時梁端受集中荷載而損壞，梁底座基礎兩端采用擴大混凝土基礎。空心板梁底模板混凝土墊層示意圖見圖2。

圖2

2.2.1.2 梁底模板

底模支承于梁底座上面，它由沿梁長方向緊貼于梁底座的縱、橫向槽鋼、橡膠墊、木方及3015鋼模，間距為1.5 m的附著式振搗器等構件組成[3]。

2.2.2 模板制作、檢修

預制空心板梁外側模板采用鋼模組裝成大塊運至現場后，用預制場內的龍門吊就位。

內模因形狀復雜，分塊多，采用裝配式活動鋼模，單塊制作，現場拼裝，且對平接縫不嚴密處，填塞泡沫塑料。

內模板平面部分用3015和2015鋼模板拼裝，倒角模板用3015鋼模改制。

自制一套折板機具，按設計尺寸和模板結構加工焊接。模板內設鋼支撐，在底模上安裝兩根縱向槽鋼。

內模板組裝：在預制場適當地方設一組裝平臺，分段將模板用U型卡子組裝成形，內支撐與模板之間用卡具連接。當底部和側面鋼筋吊裝就位后，分段吊裝內模，各段內模之間連續嚴密牢固，梁底、梁肋尺寸用混凝土墊塊控制。

內模板拆除：考慮到空心板梁內部尺寸中間大，端部小的特點，內模板宜采用分塊拆卸的方法。制做四輪小平車，用內模底部兩根縱向槽鋼做導軌，兩人坐在平車上，從端頭向中間逐漸拆除頂模、側模，拆下的模板與內支撐，隨時用平車運出，從兩端向內同時進行，最后從里向外拆除底模板。拆除內模板要配備通風、照明設施。空心板梁模板施工斷面示意圖見圖3。

圖3 空心板梁模板施工斷面示意圖

為防止內模上浮，在底座混凝土上頂埋錨環，用緊固螺栓和鋼模梁把內模板固定壓住。為確保整片空心板梁的縱向順直度，每片空心板梁兩側分別用手動葫蘆對拉。支模時內外模均涂脫模劑，拆模后對損壞的模板及時修整，涂脫模劑后備用。

2.2.3 安裝龍門吊

龍門架設計吊裝重量按空心板自重33 t的1.5倍計，吊裝49.15 t，在預制場及橋下分別用P43鋼軌及枕木鋪設龍門吊行走路線，用水準找平準確至5 mm，利用工地現有萬能桿件拼裝三套門架完成空心板梁的預制及安裝。預制場拼裝一套凈高為9.5 m，跨度為34 m的門架，完成空心板梁的預制及裝車，橋下筑島的頂面拼裝兩套凈高為15.5 m，寬度為15 m的門架，完成空心板梁安裝就位。預制場至橋下空心板梁安裝處鋪設運梁線1條且使其軌道與預制場龍門架軌道水平交叉，預制場內的龍門架軌道按與橋縱向軸線成90°角鋪設。空心板梁采用內燃牽引車(C-60推土機改制)配合卷揚機牽引運輸，運梁軌道間距為145.3 cm。

2.2.4 安裝龍門架分4個步驟

1)鋪設吊機行走路線，安裝龍門架行走輪架。

2)在行走輪架上拼裝吊機立柱及臨時支架。

3)拼裝橫梁，并將其吊到立柱上安裝，組成門架。

4)將起重平車吊到橫梁上安裝，最后安裝所有供電設備。

2.2.5 龍門吊機運轉試驗

試驗分3步進行：

2.2.5.1 無負荷試驗

開動行走輪架，起重平車，做反復運轉。

2.2.5.2 靜負荷試驗

開動起重平車至橫梁中央，吊起額定起重量的75%，起高10 cm，檢查剎車情況，持重10 min，卸去荷載，測量此時橫梁的下撓度，要求f≤L/700，L為吊機跨度，反復進行多次直到達到要求。

2.2.5.3 動載試驗

將梁吊起，同步往返運行多次，兩吊機累計開動時間≥10min，各機應動作靈敏，工作平穩 ，制動可靠。

2.2.5.4 架設施工便橋

在河道導流口處，根據架橋期間河流流量情況計算，用貝雷梁修建長34m，跨徑為21m的便橋1座，供跨墩龍門吊及運梁平車沿橋縱向軸線行走。

便橋基礎用鋼護筒，在第一旱季鉆孔樁結束時，利用島面龍門架配合振拔機插打。在第二旱季便橋架時，橫向用45#工字鋼鋼性聯接，護筒內填密實的粗砂，上鋪枕木，便橋使用結束后，用射流泵配合卷揚機將護筒拆除，通過桑橋馬橋施工，效果很好。便橋構造圖見圖4。

2.3 空心板梁的預制

2.3.1 空心板梁鋼筋加工綁扎與波紋管卷制安裝

2.3.1.1 鋼筋加工

空心板梁多筋下料，制作采用切斷機、成型機、電焊機，卷揚機等機具按設計尺寸進行常規加工。

2.3.1.2 鋼筋綁扎

空心板梁鋼筋綁扎采用整體與現場綁扎相結合的方法施工。步驟為：

1)在事先澆注好的混凝土臺座上，制作兩個鋼筋綁扎底胎。

2)在鋼筋底胎側面劃線定位，用以準確地確定空心板梁底板及肋板主筋與箍筋的根數與間距。

3)人工按設計要求在鋼筋底胎上進行空心板梁底板與肋板部分鋼筋整體綁扎。

4)為保證鋼筋保護層厚度，用架產短筋進行鋼筋骨架焊接加固后，再用混凝土墊塊按設計要求的保護層呈梅花型綁扎在鋼筋交叉點上。

5)綁所焊接好的骨架，經質檢人員檢查合格后，用龍門吊將鋼筋骨架吊入模板內。

6)用龍門吊吊入內模檢查各部分無差錯后，按設計要求現場綁扎頂板鋼筋。

7)空心板梁鋼筋綁扎質量控制。

為了確保空心板梁鋼筋綁扎質量，施工中嚴格按設計要求及鋼筋操作規程進行作業，并按下表允許誤差范圍對鋼筋綁扎質量進行控制。鋼筋綁扎允許偏差表見表1。

表1 鋼筋綁扎允許偏差表

2.3.1.3 波紋管卷制安裝

波紋管機及鋼帶在國內購置，在現場卷制與安裝。安裝時應嚴格按設計坐標安裝，并加設定位鋼筋，以防止混凝土澆筑時位置變動。

2.3.2 澆筑混凝土空心板梁

2.3.2.1 混凝土澆筑

為了保證混凝土的質量，在混凝土澆筑前應根據當地所采購的材料及氣象條件，進行多組不同配比實驗，確定最優配合比以滿足設計要求，每片空心板梁混凝土澆筑在預制梁底座上分三層進行，混凝土采用日本產混凝土拌合樓集中拌合，拌合時摻入FDN高效減水劑，坍落度按12～18cm控制。底板混凝土澆筑由空心板梁一端向別一端推進，混凝土由輪送泵直接送到澆筑倉內，并注意控制振搗與泵送的速度相協調。

肋板澆筑按層厚25cm分層進行，在肋板下緣斜坡處，派專人仔細觀察該處混凝土的下料及振搗操作，并在混凝土澆筑過程中，注意隨時檢查預應力管道的位置。頂板混凝土澆筑也由一端向另一端進行，為了控制頂板上層混凝土平整度，防止施工人員踐踏，在頂板澆筑時要搭設臨時馬道，并設專人看護混凝土管道。

2.3.2.2 混凝土振搗

混凝土振搗是保證空心板梁密實的關鍵。底板與肋板采用設在底模和側模上間距為1.5m的附著式振搗器振搗，以氣泡反出振搗密實為準。頂板混凝土使用插入式振搗器和平板振搗器振搗，振搗器的插入點應均勻排列，間距為1～1.5倍影響半徑，振動作用影響半徑通過試振確定。振動器不應觸及鋼筋和預埋件，且應與模板保持1/2影響半徑的距離。

2.3.2.3 混凝土養護

養護是保證澆筑后空心板梁混凝土強度增長，防止發生干裂的重要措施，因該空心板梁為薄壁結構，所以采用拆模后噴GH—88養護劑的辦法養護。

2.3.2.4 混凝土澆注的主要技術措施

1)在確保梁體混凝土設計強度及水灰比符合施工技術規范前提下，根據梁體不同部位選用不同坍落度的配合比，即在梁體底板選用16-18cm坍落度的配合比，在梁體肋板及頂板選用12-16cm坍落度的配合比。

2)選用優質粒徑為0.5～1.5cm的碎石及合格的中砂骨料，且砂子使用前必須過篩，防止較大料徑石子混入。

3)澆筑梁體混凝土，必須連續澆注，防止發生冷縫等缺陷，混凝土的振搗應明確分工按操作規程進行，確保振搗不漏振也不過振。

2.3.3 預應力張拉施工

空心板梁混凝土標號達到50MPa時方可張拉，張拉前需做混凝土強度試驗。

2.3.3.1 預應力張拉程序與順序

1)張拉程序：0x→初應力劃線作記號105%Nx拌荷5min→頂塞測伸長值退楔。Nx為張拉控制力，0x為控制應力。

2)張拉順序：根據設計要求，確定其張拉順序為：1/2③→②→①→1/2③→④→③。預應力采用KBM15—4，KBM15—5張拉錨固體系。

2.3.3.2 預應力鋼鉸線的張拉管理

根據張拉控制力及伸長值，用張拉管理圖控制預應力質量，并注意檢驗張拉后的空心板梁拱度值。由試驗確定張拉設備的摩阻力數值后，在張拉時預以補足。

2.3.3.3 預應力的施加

1)準備工作：選定張拉機具設備及儀表，張拉千斤頂YCG—25型，配ZB4—500油泵，并在使用前采用100t萬能試驗力機進行現場校驗，當遇到下列情況之一者須重新校驗。①張拉時預應力鋼絞線連續破斷。②千斤頂嚴格漏油。③油表指針不能退回零點。④千斤頂更換油壓部件或使用修復后的測力儀表。⑤長時間不使用或使用超過6個月。

拆除端頭模板，松脫內模，檢查鋼鉸線孔道是否暢通，如有漏漿及堵塞情況，應采取措施清除干凈，同時將澆混凝土時漏水墊板喇叭口內的混凝土及雜物清理干凈。

2)安裝錨頭和夾片：將鋼鉸線逐根對準穿入錨頭的孔眼內，然后將錨環順著鋼鉸線推至墊板處并靠緊，將夾片逐付套入鋼鉸線，夾片間隙要調整均勻，用小錘將夾片敲平擊緊。

3)安裝千斤頂：張拉千斤頂懸掛在一個活動支架上，利用手動葫蘆調整千斤頂的上下位置，使鋼鉸線穿入千斤頂中孔內。安裝工作錨并調整其位置。

2.3.3.4 張拉與錨固

啟動油泵向千斤頂張拉缸供油，進行張拉，調節油泵上的節流閥，控制油壓值和張拉速度。分級張拉，當千斤頂的一個行程結束時，量鋼鉸線伸長量，油泵再次供油，繼續下一個行程，量伸長量。重復張拉直至拉到設計控制噸位和相應的伸長量。最后一個行程結束，油泵減壓回油，工作錨上的夾片錨固在錨頭上，至此完成一束張拉操作。

2.3.3.5 張拉記錄

每次張拉操作均應及時準備地記錄，張拉過程中發現異常情況應及時處理。

2.3.3.6 張拉注意事項

張拉操作應認真做到三對中(孔道、錨環、千斤頂)，一慢二快(大缸充油慢、對中、找平動作快)，張拉應兩側同步進行，分級張拉，每拉一級應觀察鋼絞線有無滑出、滑移，如滑量過大退出楔塊重新張拉。當實測鋼束伸長值超過理論計算值的±6%時，應查明原因，采取措施。退楔后，立即在錨環鋼鉸線上逐根劃線，以觀察是否有單根滑移，張拉后未壓漿前嚴禁振動。

2.4 預應力管道壓漿

2.4.1 壓漿機具

灰漿泵、壓力表、拌漿機、儲漿桶、壓漿管、灰漿嘴，2.5mm×2.5mm過濾篩等。

2.4.2 壓漿主要工藝

1)切除張拉剩余鋼鉸線。

2)用高壓水沖洗孔道后，用壓縮空氣吹除積水。

3)壓漿順序：先下后上，先低后高，從一端壓入，當另一端冒出濃漿后關閉出漿閥，另一端繼續壓漿，當壓力表讀數為0.7MPa時，停止壓漿，持荷2min，壓漿完畢，至水泥漿終凝后，拆除壓漿設備。

2.4.3 灌漿時注意事項

應注意以下來項：

1)嚴格按配合比拌合水泥漿，經常檢查水泥漿的流動度，以12～18為宜。

2)灰漿泵灌壓時≤70N/mm2以策安全，操作人員要戴防護鏡，以防噴漿傷人。

3)灌漿作業要一次完成，中間不能停頓。

2.4.4 保證壓漿質量的措施

1)施工中嚴格控制灰漿水灰比，水灰比≤0.4。

2)儲漿罐內的灰漿要不停攪動，防止灰漿沉淀。

3)一端閥門關閉后，穩壓平漿時間必須得到保證。

2.5 空心板梁封端

當壓漿工程結束后，進行封端工作。為了使梁長尺寸滿足設計要求，保證空心板端面混凝土平整、光滑、美觀，封端時嚴格控制封端模板的加工和支立誤差，其具體要求為：①外型尺寸誤差為0～-5mm。②垂直度誤差0～5mm。封端混凝土按層厚15～20cm分層下料，用小直徑振搗器振搗密實，并在振搗時嚴格注意避免觸及錨頭，混凝土澆注結束后，蓋濕麻袋片養生。

[1]喬巽厚，由愛眾.北京飯店貴賓樓工程板柱體系機械化施工[J].建筑機械化，1987(12)：4-6.

[2]孟少平，郭正興，楊宗放.裝配整體式無黏結預應力混凝土空心板橋的設計與施工[J].建筑技術，1994(06)：363-365.

[3]張振好.預應力混凝土技術在建筑工程中的應用[J].科技信息：科學教研，2008(01)：118-119，169.

1007-7596(2015)01-0046-03

2014-10-13

龐艷輝(1972-)，女，河北安國人，工程師。

U445.57

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