淺談現澆變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁施工技術

李歡節(jié)

(湖北川冶建設工程有限公司，湖北 孝感 432000)

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橋梁工程

淺談現澆變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁施工技術

李歡節(jié)

(湖北川冶建設工程有限公司，湖北 孝感 432000)

主要介紹現澆變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁結構的施工技術及確保質量的控制措施。通過實際案例，闡述了現澆箱梁施工工藝流程和施工技術要點，為實際施工需要提供了很有價值的參考。

現澆；預應力混凝土；連續(xù)箱梁；施工技術

1 施工技術及工藝流程

1.1 現澆箱梁施工工藝流程

本項目現澆箱梁施工工藝流程為：施工準備及地基處理→支架搭設→支架預壓→橫隔梁模板及鋼筋安裝→底腹板模板及鋼筋安裝→下部波紋管及預應力鋼絞線安裝→橫隔梁及底腹板澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)生→頂板及翼板模板、鋼筋安裝→上部波紋管及預應力鋼絞線安裝→頂板及翼板澆筑混凝土→箱梁養(yǎng)生→張拉及壓漿→封錨及耳背墻澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)生→拆除支架及模板。

1.2 施工準備及地基處理

現澆箱梁施工前的準備工作是很重要的。首先要計算支撐地基承受力大小，然后選擇地基硬化處理方式，并確定滿堂支架的搭設及預壓方案。在確定施工方案后應著手準備所需的材料及人員補充。

本橋位于河漫灘內，土層含水量較大，且承臺開挖為深基坑開挖，對土層有較大影響。在考慮了支架受力情況及河床施工要求后，先從外圍(0#臺外側)挖排水溝疏排河水，然后對基坑及河床進行開挖并回填干土，經壓實后鋪筑碎石，并在其上進行澆筑混凝土，使其具有很大的承載能力。其中在靠近兩側橋臺的特殊位置，由于需要對臺前邊坡進行保護，因此在臺前邊坡上挖成幾級臺階并且加固，以利于支架的搭設。

1.3 滿堂支架的搭設及預壓

(1)支架搭設

本項目現澆箱梁施工采用滿堂支架法。支架搭設前首先應對基礎進行硬化處理，然后在其上搭設碗扣支架。先按60 cm×60 cm間距在基礎上鋪設底座，再在其上搭設碗扣支架。支架頂部用可調U型頂托來調節(jié)支架與模板間的間距，即支架頂采用頂托調平,再鋪設橫向方木和縱向木板。立桿的接長縫錯開，即第一層立桿采用長2.4 m和1.8 m的立桿錯開布置，其中用少量1.2 m的立桿調節(jié)，至頂層再用0.6 m和0.3 m兩種長度的頂桿找平，橫桿全部使用0.6 m的橫桿。立桿的垂直度、斜撐的設置等應符合規(guī)范的要求。

(2)支架預壓

支架預壓目的是檢驗支架及地基的強度及穩(wěn)定性，消除整個支架的塑性變形，消除地基的沉降變形，測量出支架的彈性變形。預壓的材料使用編織袋裝滿砂，稱量并計算出一袋砂子的平均重量。用吊車吊放砂袋對支架進行預壓，砂袋最大堆放高度為2 m。

以結構自重及其他重要因素計算支架預壓荷載，從加載到卸載，按照0%→50%→100%→120%→120%→100%→50%→0%進行觀測，其中在荷載達到120%時，穩(wěn)壓48 h，在此期間觀測頻率為2 h/次，當沉降不超過1 mm時即可開始卸載。預壓分為三步,第一步預壓1#和2#墩兩側各7.5 m范圍內部分，第二步預壓橋梁對稱中心線兩側各6.75 m部分，第三步預壓靠近0#和3#臺部分。根據梁的撓度和支架的變形所計算出來的預拱度之和,作為預拱度的最高值,設置在梁的跨徑中心點。其他各點的預拱度以中心點為最高值,以梁的兩端部為初始值,按二次拋物線進行分配。根據計算出來的箱梁底標高對預壓后的箱梁底模標高重新進行調整。

該箱梁混凝土實際方量為1 125.7 m3，鋼筋混凝土實際按2.6×103kg/m3計算，預壓最大荷載為梁體自重的120%，則預壓總重為3 512.184 t，平均按50.174 t/m預壓。具體堆載預壓荷載1#～2#為1 505.22 t、0#～1#為1 003.48 t、2#～3#為1 003.48 t。

1.4 現澆箱梁混凝土施工及養(yǎng)護

(1)混凝土澆筑

本項目箱梁混凝土澆筑主要分為兩部分，先澆筑橫隔梁及底腹板，再澆筑頂板及翼板。采用混凝土泵車輸送C50混凝土，按每層20 cm厚度分層澆筑。混凝土澆筑應一次成型，采用水平分層、斜向分段、從低端向高端連續(xù)澆筑。

首先從1#和2#中橫梁開始同時對稱澆筑混凝土，當1#和2#中橫梁澆筑到一定的距離后，要迅速合攏1#和2#之間的底板混凝土以及部分腹板混凝土，然后再分別向0#和3#處底板合攏。在拆除了腹板等部位模板及安裝了頂板及翼板鋼筋、模板后開始澆筑第二部分的混凝土。

(2)混凝土養(yǎng)護

由于澆筑混凝土時會產生大量的水化熱，加上氣溫過高會導致混凝土表面產生收縮裂縫，因此在橋面混凝土振搗完畢后，應在混凝土表面邊收漿邊覆蓋薄膜養(yǎng)生。還應派專人覆蓋土工布對梁體混凝土進行濕水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于7 d。預應力混凝土的養(yǎng)生期應延長至施加預應力完成為止。拆除芯模，箱梁內澆水完畢后梁頂開口用塑料布封閉確保相對濕度在90%以上。養(yǎng)生期間，混凝土強度達到2.5 MPa之前，不得在其上承受任何荷載。

1.5 預應力張拉及壓漿

(1)波紋管及鋼絞線的安裝

本項目預應力鋼束管道均為在現場用波紋管機和鋼帶制作各種符合設計規(guī)格尺寸波紋管。管道所有接頭長度以5 d為準，采用大一號的波紋管套接，要對稱旋緊，并用處理好接頭處以避免混凝土漿滲入。當管道位置與非預應力鋼筋發(fā)生矛盾時采取以管道為主的原則，適當移動鋼筋保證管道位置的正確。澆注混凝土之前對管道仔細檢查，主要檢查管道上是否有孔洞，接頭是否連接牢固、密封，管道位置是否有偏差，嚴格檢查無誤后，采用空壓機通風的方法清除管道內雜物，保證管道暢通。

使用的預應力鋼絞線應放置于平地上鐵籠內，以保證施工安全。按設計提供施工長度切割鋼絞線，注意核算千斤頂張拉端工作長度是否足夠。縱向長束用卷揚機采取整束牽引的方法進行：即制作一套架子，立于懸臂兩端，通過架子上的滑車，先使鋼絲繩穿入管道內，鋼絲繩在另一端穿出后綁上鋼絞線接頭，用卷揚機通過滑車慢慢把鋼絞線引進管道內。

(2)預應力筋的張拉

張拉及壓漿是所有預應力橋梁施工中的關鍵工序，本項目采用后張法施工。預應力張拉時間應控制在齡期大于7 d且混凝土強度達到設計值的90%以上。張拉設備使用前應先委托外單位校定，測定油泵線性回歸方程，根據千斤頂的張拉力計算出壓力表讀數。施工過程中實行雙控，以油表讀數為主，伸長值為輔。預應力張拉根據孔道鋼束數目的不同采用不同噸位千斤頂整體張拉，張拉時按照橫向左右同時對稱張拉及先外側后內側的順序進行。張拉步驟為： 0→10%σcon→100%σcon→持荷2 min→錨固。對伸長量不足的查明原因，采取補張拉措施，并觀察有無滑絲、斷絲現象，作好張拉記錄。

(3)孔道壓漿及封錨

預應力管道壓漿順序為從一端向另一端壓漿，從最低壓漿孔壓入。壓漿可以使用純水泥摻加外加劑，也可使用專業(yè)廠家生產的高性能灌漿料，按說明書規(guī)程操作即可。有關水泥漿的技術應符合《橋規(guī)》的要求。鋼絞線割束在壓漿完成后進行，割束必須用砂輪機鋸割，任何預應力鋼筋均不能用電弧燒割。封錨前應先將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛，然后按圖紙要求布置鋼筋網，澆注封錨混凝土。

1.6 支架及模板的拆除

模板拆除應按設計要求的順序進行，設計無規(guī)定時，應遵循先支后拆，后支先拆的順序，拆除時嚴禁將模板從高處向下拋扔。卸落支架應按擬定的卸落程序進行，分幾個循環(huán)卸完，卸落量開始宜小，以后逐漸增大。在縱向應對稱均衡卸落，在橫向應同時一起卸落。

2 現澆箱梁施工技術要點

2.1 測量

控制性導線點現場交樁后，應進行控制點復測，根據具體施工的需要可對控制點進行加密，精度應符合規(guī)范要求。實際施工過程時，要對控制網進行定期或不定期的檢測。當發(fā)現控制點穩(wěn)定性有偏差出現時，應馬上進行局部或全面復測。測量應貫穿于整個施工過程之中，除對橋梁各結構部位進行精準測量放樣外，還應及時對照圖紙進行復核檢查，發(fā)現問題及時處理。對于沉降觀測等應按規(guī)范要求的間隔時間和頻率進行，觀測的控制點應相對固定，觀測的方法、次序等應始終保持一致，即每次觀測的條件、狀態(tài)等應盡量保持一致。波紋管的定位要精準，波紋管的準確定位關系到預應力張拉的效果。

2.2 試驗

試驗工作的重點是要做好原材料檢測和混凝土的配合比。本項目采用泵送混凝土。水泥應選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。粗骨集料宜采用連續(xù)級配，其針片狀顆粒不宜大于10%；細集料宜采用中砂，且通過0.3 mm篩孔的顆粒不應少于15%。泵送混凝土中應摻入泵送劑或減水劑，并宜摻入質量符合國家現行有關標準的粉煤灰或其他活性礦物摻合料。

[1] 邵旭東.橋梁工程(第二版)[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2] 中華人民共和國交通部.公路工程技術標準(JTG B01-2003)[S].北京：人民交通出版社，2003.

[3] 中華人民共和國交通部.公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

2015-11-11

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1008-3383(2016)07-0072-02