現澆預應力連續箱梁施工技術

摘 要：文章以丹陽市齊梁路南延工程上跨滬寧城際鐵路、京滬鐵路立交工程項目為案例，結合工程實際情況重點介紹了預應力連續箱梁施工相關技術與工藝。

關鍵詞：箱形連續梁；預應力；施工技術

1 工程概況

1.1 工程概況

本工程為城市公路橋梁，北端接既有齊梁路，從北往南依次上跨規劃S357省道，既有滬寧城際鐵路、京滬鐵路，貨場路，在南端與齊梁路京杭運河大橋引橋路基段相接；橋梁斜橋斜做，橋墩斜交斜做，鋼梁曲線直做，橋型孔跨布置為：（3*30+3*30m）裝配式部分預應力砼連續箱梁+（40+50+42m）鋼箱梁+（2*23+3*28+2*28m）現澆預應力砼箱梁+（30+2*25m）跨鐵拖拉鋼箱梁+（3*35+4*35+4*30m）裝配式部分預應力砼連續箱梁。工程全長969.03m，共10聯30跨，其中第4～6聯為預應力砼連續箱梁，共三聯，不涉及臨近營業線施工，孔跨布置為2*23m、3*28m和2*28m，下部結構為三柱式、兩柱式橋墩，每聯連續梁伸縮縫處橋墩布置有蓋梁，其余橋墩為無蓋梁形式，立柱接現澆箱梁，橋梁縱坡為2.2%，橫坡為1.5%。

1.2 橋梁結構形式概況

本工程現澆連續梁采用預應力鋼筋混凝土結構，雙幅單箱3～5室斜腹板截面，跨徑23m、28m，橋面為變寬，標準段半幅頂寬23m和19m，底寬17m和13m，半幅最大寬度34.20m，全幅寬度為38m～46m；箱梁高1.8m，頂底板與橫坡一致，中腹板保持鉛垂，頂板厚0.25m，至墩頂加厚至0.45m，底板厚0.25m，至墩底加厚至0.6m，跨中截面腹板厚度50cm，在中支點兩側各5.0m范圍內腹板加厚至70cm，斜腹板斜度為1.93：1，腹板與翼緣板、底板的外輪廓交接均為圓弧過渡，交接半徑為250cm；翼緣板挑臂長2.3m，端部厚25cm，與腹板交接處加厚到45cm。（表1、圖1）

2 現澆箱梁總體施工工藝流程

本工程共有3聯預應力混凝土現澆連續箱梁，根據現澆箱梁施工特點采用滿堂支架法施工，箱梁支模架搭設最高H<13m。其施工流程如圖2所示。

3 支架搭設的布置

箱梁底板處支架布置原則為：從上往下分別為底模板、縱向背楞方木、橫向工字鋼承載梁、鋼管支架；背楞方木（10cm×10cm）順橋向布設，橫梁、腹板、箱室頂底板增厚段間距20cm，箱室普通段間距30cm，橫向承載梁采用1根12#工字鋼橫橋向排放，縱向間距同立桿間距為90cm/60cm布置。

翼緣板處支架布置原則為：從上往下分別為底模板、縱向背楞方木、橫向定型鋼管、縱向承載工字鋼、鋼管支架；背楞方木（10cm×10cm）縱橋向排放，間距30cm布置，定型鋼管根據翼緣板弧度彎制而成，橫橋向采用2根48×3.5mm鋼管并排排放布置，縱向間距同立桿間距為90cm，與下層縱向工字鋼交匯處用鐵絲扎緊，縱向承載梁采用1根Φ12#工字鋼縱橋向排放，間距同立桿間距為90cm。

腹板，端橫梁位置單側2.4m范圍，中橫梁位置單側1.8m范圍內立桿縱橫間距布置均為60cm×60cm，箱室段、翼板部位立桿縱橫間距設置為90cm×90cm，支架橫桿步距均取用1.2m；在每隔2層支架中間加設縱橫向連接鋼管水平桿（Φ48×3.5mm鋼管），扣件連接，增強支架整體穩定性；模板支架四邊滿布豎向剪刀撐，中間每隔5排立桿設置一道縱、橫向豎向剪刀撐，由底至頂連續設置；同時從頂層開始向下每隔2步設置一道水平剪刀撐，由頂至底連續布置；支架遇橋墩時，采用“井字型支架”使支架體系與橋墩抱緊連接成一體，加強支架的穩定性，每兩層支架設置一道井字箍連接。（表2）

4 模板材料選用及布置

4.1 底模

底模板采用1.5cm厚高強度竹膠板，大塊拼裝式成型，模板安裝之前全面涂刷脫模劑，確保脫模順利及梁體外觀；底模板鋪設前根據箱梁平、斷面尺寸設計加工，以箱梁中心線向兩邊安裝，順橋向鋪設，橫橋向寬度大于梁底寬度，梁底兩側模板各超出梁底邊線不小于5cm，以利于在底模上支立側模，底模板鋪設完畢后，進行平面放樣，全面測量底板縱橫向標高，縱橫向間隔5m檢測一點，根據測量結果將底模板調整到設計標高，底板標高調整完畢后，再次檢測標高，若標高不符合要求進行二次調整。

4.2 側模及翼緣板

面板采用覆膜竹膠板拼裝，外加水平縱向加勁木（橫帶），采用10×10cm方木，間距30cm布置，方木外側采用2根？準48×3.5mm鋼管并排豎向布置（豎帶），與方木交匯處采用鐵絲扎緊連接，縱向間距90cm，豎帶下為縱向工字鋼承載梁，交匯處鐵絲扎緊連接。

4.3 箱室內模

箱室腹板側模采用1.5cm厚防水木工板，外加豎向加勁木（豎帶），采用10×5cm方木，中心間距30cm布置；水平方向采用2根？準48×3.5mm鋼管夾箍縱橋向布置（橫帶），上下間距50cm一道，腹板兩側？準12對拉螺栓扇形卡拉緊固定；腹板間采用并排2根？準48×3.5mm鋼管橫撐支撐加固，縱向每2米布置一道，支撐與兩側鋼管橫帶上，交匯處鐵絲扎緊加固。

為防止倒角處芯模上浮，采用鐵絲對拉于底板鋼筋上固定，在底板及腹板砼澆筑后拆除。為便于內模從箱梁內取出，在每跨箱梁單個箱室頂板上預留兩個120cm（縱向）×100cm（橫向）的人孔，人孔分布在每孔1/4處，每一跨箱梁施工完畢后，將人孔澆注砼封閉。

5 支架搭設的步驟

根據本工程現澆箱梁不同部位單位荷載的差異，其支架布置的疏密程度也相應變化，曲線段箱梁外側支架同標準段支架搭設，曲線內側相應加密，類似連續梁支架搭設采用統一布置形式。

放樣標線、安放底座→底層立、橫桿搭設→可調底座調平底層支架→掃地桿連接→分層接高→可調頂托安裝→縱橫向豎向剪刀撐、水平剪刀撐安裝→工字鋼承載梁安放→方木小楞安放→全面調平橫縱格柵頂面，滿足縱坡和橫坡要求→模板安裝→箱梁施工。

6 預應力鋼絞線張拉及孔道壓漿

6.1 預應力鋼絞線張拉

預應力鋼束采用？準15.2高強度低松弛預應力鋼絞線，標準強度fpk=1860MPa，彈性模量Ep=1.95×105MPa，錨下張拉控制應力為0.75fpk。張拉采用兩端對稱張拉，張拉時同時均衡張拉，且在橫向保持對稱；張拉采用伸長量與張拉力雙控，以張拉力為主；張拉前保證千斤頂、錨具墊板、預應力束三對中，錨具墊板與預應力鋼束軸線垂直，在箱梁混凝土強度達到設計張拉強度及條件后方可張拉預應力鋼束。

預應力張拉程序：0→初始張拉力（10%σkcon）→（100%σkcon）→持荷5min→錨固（σk為設計控制應力）。預應力張拉以鋼束張拉力與鋼束伸長量雙控，其中以鋼束張拉力為主。在正式預應力張拉前，先用一端油頂試拉動鋼絞線10cm，然后再用另一端油頂拉回10cm，油表壓力無異常變化時，再開始正式張拉。

縱向預應力束在混凝土強度達到設計強度95%且齡期不小于10天后張拉，橫向預應力束在混凝土強度達到設計強度90%且齡期不小于7天后張拉，采用兩端對稱張拉。鋼束按先長束，后短束的原則張拉，腹板從高處束開始向低處束順序張拉，底、頂板束先中間后兩側，左右腹板束及頂底板束均沿箱梁中心線對稱張拉，在箱梁橫斷面上對稱地組合配對，同一編號的鋼束按由中央到兩側的順序進行，每個工作面上保持兩臺千斤頂同時操作。

6.2 孔道壓漿

（1）張拉結束后及早壓漿，以不超過24小時為宜，以免預應力筋銹蝕或松馳，并事先將錨塞周圍預應力筋間隙用水泥漿封錨，壓漿須密實。（2）壓漿水泥砂漿的標號C50，壓漿須做到一次成功，飽滿密實，如發現異常或不實，應及時分析，處理和糾正。（3）壓漿料采用底堿硅酸鹽水泥或底堿普通硅酸鹽水泥并摻入一級粉煤灰和適量外加劑，不得加入鋁粉或含有氯鹽、硝酸鹽等有害成分的外加劑。（4）壓漿泵輸漿壓力保持在0.6-1MPa，以保證壓入孔道內的水泥漿密實，并有一定的穩壓時間（5min）。出漿口在出漿后即用木塞塞住，然后關閉連接管和輸漿管嘴。（5）壓漿時制作標準水泥漿試件，每班不少于3組。冬季施工如果壓漿后溫度下降，采取覆蓋土工布保溫措施等。

7 混凝土澆注及養護

箱梁采用C50混凝土，坍落度17±2cm，采用攪拌站自拌混凝土，由混凝土運輸車送至現場，汽車泵泵送入模澆筑，采用插入式搗固器搗固。

7.1 混凝土澆注

（1）箱梁底板混凝土施工具體澆注步驟。首先自箱梁底板下料，待底板混凝土振搗澆筑厚度達到80%時，通過針對性振搗使混凝土經腹板流入腹板內倒角，待內倒角混凝土高度超過底板厚度并確認振搗密實后，同時澆筑底板及內倒角，直至底板及內倒角混凝土澆筑到位，澆筑過程必須對稱均衡、平行推進。每臺泵車的出料口配置4臺振搗棒，腹板混凝土澆注時，因為泵送混凝土的坍落度比較大，預計在底板處可斜向流淌1米遠左右，此時底板安排2臺振搗棒，主要負責倒角流淌處的砼振搗，另外2臺振搗器主要負責腹板混凝土振搗。（2）箱梁腹板混凝土施工。混凝土下料時按每層30cm左右分層，混凝土澆筑連續進行，間歇時間不得超過2.5h。底板混凝土澆注完成后繼續澆注腹板混凝土，震動棒不宜插入太深，避免擾動底板混凝土造成腹板混凝土自底板翻入，如出現此類情況，應對腹板混凝土進行復振；對冒出的混凝土，應待混凝土澆筑完畢后再處理，避免因過早鏟除，造成腹板混凝土繼續流失，出現溝、洞等缺陷。在灌筑腹板混凝土時，安排有經驗的人在箱內用小錘敲擊內模，檢查其填充密實情況，對混凝土填充不密實的地方，隨時采取措施，確保混凝土填充密實。（3）梁端橫梁混凝土施工。橫梁部位隨總體澆筑順序分兩階段進行混凝土澆筑，此處鋼筋、預應力管道等比較密集，可用小型插入式振動器施工，尤其是支座上方及錨具所在部位，應反復加強振搗。（4）頂板、翼板。第二次澆筑箱梁頂板混凝土時，在橫、縱斷面從內側向外側每隔5m布置標高定位鋼筋，使定位筋頂標高為相應位置點混凝土標高，以此辦法來控制頂板砼澆筑標高及橫縱坡度。（5）砼表面處理。混凝土在振搗平整后，先用人工粗略整平，然后用刮尺精確找坡，隨后進行初步抹面；待初次抹面后約半小時左右，采用抹光機再次進行抹面整平，最后再人工進行收漿抹面。混凝土收漿抹面后進行人工拉毛，采用鋼絲刷橫橋向拉毛，深度控制在1～2mm，在砼表面用手指壓時有輕微硬感時拉毛為宜。

7.2 混凝土養護

砼澆筑完成后，根據養護要求現場安排專人進行砼養護，根據天氣情況適時澆水養護，澆水要充分并采用土工布覆蓋混凝土表面，保證砼始終處于潮濕狀態，為砼的水化提供足夠的水分，養護期不少于設計規定的時間。

8 結束語

通過上述工程實踐得知，箱形截面施工方法比較適合連續梁工程，其施工期短、施工質量有特殊要求的情況下具有實用價值，取得了明顯的經濟效益與社會效益。

作者簡介：步輝軍（1979-），男，漢，江蘇丹陽人，本科，主要從事公路橋梁檢測工作。