橋梁箱梁預制施工技術

姚悅欣

【摘 要】結合寶漢高速公路竹園2號大橋30m及25m箱梁的預制施工，詳細闡述了箱梁預制的關鍵施工技術，并提出了模板設計和混凝土澆筑方法。

【關鍵詞】混凝土；箱梁；預制

1 工程概況

竹園2號大橋位于陜西省寶漢高速公路坪坎至漢中段路基橋隧工程（PH-7標段），中心樁號為ZK152+420，橋梁全長640m，全橋共分8聯；上部結構采用4×25m+18×30m預應力混凝土先簡支后連續斜腹板小箱梁，其中25m箱梁為20片、30m箱梁90片。

2 施工準備

2.1 制梁臺座

根據該橋橋位處特殊的工程環境，結合工期情況，預制場設置在橋頭ZK152+100右側處，共設置25m及30m通用制梁臺座（通過設置凹槽實現）12個，不設置存梁臺座。

臺座基底采用30cm厚三七灰土夯實處理，其上澆筑20cm厚C15鋼筋混凝土基礎（內置7根Φ8鋼筋），基礎寬度為1.3m；臺座采用C20混凝土澆注，高度為35cm。臺座制作時應預留模板拉桿位置及冬季施工時蒸汽進出孔道。

2.2 模板

箱梁模板由底模、整體式外側模、組合式內模及端模等。

2.2.1 底模

底模采用鋼板鋪設，鋼板與臺座周邊預先設置的L40×40×4角鋼焊接，焊縫不得在梁體混凝土一側，以免造成焊弧坑；底板與側模之間采用彈性橡膠帶（厚8mm寬20mm）連接，以防止連接處漏漿，同時對側模上附著式高頻振搗器起到緩沖作用。

2.2.2 外側模

箱梁的外模由大塊定型鋼模組成，每塊5m長；外模架由桁架式模架、縱橫模聯桿等組成。用對拉螺桿把兩側外模與底模緊靠在一起，兩側模上方用角鋼連接，用以控制梁體的寬度并增強兩側模的牢固；在外模支撐桿底設置調節螺栓，用來控制外模的高度。

2.2.3 內模

內模為組合式鋼模板；考慮到25m梁與30m梁內模存在區別，施工時設置異型模板進行調節。

2.2.4 端模

端模加工的關鍵是預應力管道的位置要準確，與預應力錨墊的連接要牢固，并且須脫模方便。箱梁模板見圖1。

2.3 鋼筋加工

鋼筋在加工棚內下料、調直、焊接、彎制，直接在制梁臺座上綁扎成型，定位網嚴格按圖紙要求放置，并采取必要的措施以防鋼筋籠局部變形，橫隔板部分的鋼筋骨架采取點焊以保其位置的正確性。

在綁扎梁體鋼筋的同時安裝預應力筋孔道，孔道安裝要嚴格按設計圖紙要求設置，并采取孔道定位措施，保證孔道位置準確、線型平順，同時注意綁扎或焊接好其它預埋件。

3 施工關鍵技術

3.1 梁體混凝土施工

箱梁混凝土采用連續澆筑的方法，按先底板、再腹板、最后頂板的澆筑順序進行，每片梁混凝土控制在2h內澆注完成。

3.1.1 底板混凝土澆筑

底板從中間向兩端進行澆筑，插入式振搗為主，振搗符合要求后安裝好封閉模板。

3.1.2 腹板混凝土澆注

腹板混凝土采用分層澆筑，每層厚度為25～30cm，兩側同時進行，直至腹板與頂板交界變坡處。在澆筑過程中應打開高頻振動器進行振搗，振搗時間是每次30s，直到混凝土密實為止。

由于腹板鋼筋及波紋管密集，混凝土的振搗主要依靠高頻振動器為主、ZN35插入式振動棒為輔，故高頻振動器的數量配置應由計算確定：

P=4.9（Q1+0.2Q2+Q3）

P—每m2模板的震動力

Q1—每m側模和振動器重量之和（kg）

Q2—每m梁段混凝土重量（kg）

Q3—每m梁段鋼筋與波紋管重量之和（kg）

通過計算，選用32個ZW-7型高頻振動器，其參數為：激振力570kg、功率1.5kW、振動頻率2850轉/min。

3.1.3 頂板混凝土

先澆箱梁翼緣板混凝土，由腹板向外進行，最后澆筑內頂板混凝土。澆筑方向從兩端向中間靠攏，再后在中部會合。

頂板澆筑時應交錯預埋PVC管，方便拆模后向箱梁內室灑水降溫。

3.2 混凝土養護

3.2.1 普通養護

由于新澆的混凝土不斷產生熱量，導致箱內溫度高而梁體表面低，故前期應通過預埋的PVC管向箱內灑水、降溫，以消除內外溫差引起的溫度裂縫，但應防止梁體溫度驟變。同時梁體上部覆蓋麻袋，灑水養生，灑水次數以保證混凝土表面經常處于濕潤狀態來確定，養護時間1周以上。

3.2.2 冬季養護

冬季采用蒸汽養護。混凝土澆注完畢后立即搭蓋棚罩放汽養護，加熱的升溫速度不超過10℃/h，恒溫控制在50℃左右；強度達到設計強度75%后，可逐漸降溫，降溫速度不超過5℃/h，并保持90%的相對濕度，應注意棚罩內溫度的均勻。測溫及同條件養生試件按有關規范規定執行。

3.3 預應力施工

3.3.1 施工準備

先行校準千斤頂、油表的工作狀態及配套使用情況，計算每束鋼絞線的張拉值及伸長值。

3.3.2 鋼絞線線束制作與穿放

鋼絞線按計算下料長度用切割機下料，然后將鋼絞線梳整分根，編束，每隔1～1.5m捆綁成束，采用卷揚機穿束。

3.3.3 鋼絞線張拉

采用雙控法張拉，以張拉為主，伸長量為輔，實際伸長量與計算伸長量誤差應小于6%。

1）初始張拉

主要是使鋼絞線略為拉緊，并隨時調整錨圈及千斤頂的位置，確保孔道、錨具和千斤頂三者的軸線相吻合；進而兩端同時張拉達到鋼絞線束初應力（10%бcon），打緊夾絲楔塊，并在分絲盤溝槽處的鋼絲上標出測量伸長量的起點記號，在夾絲盤前端的鋼絲上也標出用以辨認是否滑絲的記號。

2）正式張拉

兩端同時張拉，每級加載值為油壓表讀數5000KPa的倍數。對于低松弛預應力筋且采用夾片式錨具時其張拉程序為：

0→初應力（10%бcon）→бcon（持荷2min錨固）

3.3.4 壓漿

為了保護預應力筋不銹蝕，并使力筋與混凝土梁體粘結成整體，以減輕錨具的受力并提高梁的承載能力、抗裂性和耐久性，預應力筋張拉后應盡早壓漿。經試驗后水泥漿中可加入適量膨脹劑，如鋁粉，但其自由膨脹率應小于10%。

壓漿應使用活塞式壓漿泵，壓漿時最大壓力宜為0.5～0.7MPa；當孔道較長或采用一次壓漿時，最大壓力宜為1.0MPa。壓漿應達到孔道另一端飽滿和出漿，并應達到排氣孔排水與規定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿，關閉出漿口后，應保持不小于0.5MPa的一個穩壓期，且不宜少于2min。壓漿順序為先壓注下層后壓注上層孔道，以防串漿。

3.3.5 封錨

壓漿后應先將其周圍沖洗干凈并對梁端混凝土鑿毛，然后設置鋼筋網澆筑封錨混凝土；長期外露的錨具，應采取防銹措施。

3.4 移梁

預制場設兩臺龍門吊，其天車梁采用鐵路戰備搶險用六四式軍用梁組裝，該梁主要結構由三角構架、弦桿、鋼枕等配件拼組而成；三角構架長4m，寬0.4m，高1.5m；按4片單層設置，每片梁使用9個三角構架，全長36m；天車梁上鋪設鋼軌，安裝成品天車用于垂直提升。

4 結語

通過25m及30m箱梁的預制表明，梁體各部尺寸符合圖紙要求，其誤差控制在施工規范允許范圍內。混凝土振搗密實，箱梁內外線條清晰，棱角分明，表面平整有光澤，變截面部位尺寸準確，張拉后梁體線型滿足設計要求。同時總結出了箱梁預制比較理想的施工工藝，并實現了25m及30m箱梁模板及臺座的通用，對于今后類似工程具有較好的借鑒作用。

【參考文獻】

[1][JTG/T F50-2011]公路橋涵施工技術規范[S].人民交通出版社，2011.

[責任編輯：朱麗娜]