淺析現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術

張 澤 濤

(山西遠方路橋(集團)有限責任公司，山西 大同　037006)

1　工程概況

太原市城區一快速路全長13 km，該快速路全程設置多處立交橋等立體過街設施，本項目以其中一立交橋為例，該項目為高架橋，上部結構的形式為現澆預應力混凝土連續箱梁，橋寬19.05 m，橋梁總長度652.35 m，箱梁頂寬19.05 m，底寬為10.35 m，標準梁高2 m，箱梁的形式為單箱三室封閉箱型斷面，懸臂長2.78 m，懸臂與腹板圓弧形倒角相連。下面重點探討現澆預應力混凝土連續箱梁的施工工藝及關鍵技術。

2　模板及鋼筋工程

2.1　模板的規格及安裝

模板的工程中發揮著承載的作用，主要承受來自混凝土的自重、側壓力及其他荷載，而不發生形變，因此工程中要求模板具有一定的承載能力、剛度及穩定性，根據工程實際，最終選用15 mm厚、芯部材料也為竹膠的竹膠模板，底模橫向次楞采用的是方木，規格為100 mm×100 mm，為保證模板的外觀平整、密封實用，接縫處應用密封膠密封做成平縫形式。

接下來對模板進行安裝，在安裝前定位工作是關鍵，箱梁的中心線、位置線需進行反復的校核。橋梁的標高要測量準確，模板底可以通過調整升降頭的方式找平，可采用將兩塊模板用釘子固定在同一位置上膠封的形式來保證膠合板縫緊密銜接。在箱梁的底板鋼筋綁扎施工完成后，接下來為腹板芯模的安裝，兩者都結束施工后則進行頂板芯模的施工。一般情況下，在距離箱梁頂板支點5 m的地方設置入孔，在頂板的混凝土強度達到設計要求時，由此處取出拆下來的內模，再與鋼筋焊接，最后使用同等強度的混凝土進行澆筑。在施工時，因預應力混凝土箱梁分聯施工，為了保證箱梁之間的伸縮縫達到固定的寬度，可在連續澆筑箱梁時使用泡沫等物填充伸縮縫，在拆模時，為防止各種雜物進入到伸縮縫里，塑料泡沫不應隨底模一道拆除，繼續留在箱梁中間。

2.2　鋼筋工程

本項目選用HRB335級鋼筋對橋面進行鋪裝，其他部位使用HRB235的鋼筋進行鋪設，對縱向鋼筋使用直螺紋套筒的方法進行機械連接。

在進行鋼筋套絲時，首先進行定位，將定位尺的位置找準，接下來按照加工導向進行套絲。套絲時，水溶性切削冷卻潤滑液是不可缺少的，在套絲結束后，需逐個進行檢查，重點檢測鋼筋的牙形是否相對，如質量檢測合格，則使用保護帽擰上，且保護帽的型號需與鋼筋的類型一致，對于不符合要求的情況需返工。

接下來將去掉保護罩的直螺紋鋼筋和套筒運到施工現場，在將直螺紋與連接件連接時，應使用管鉗擰緊，其力矩應按照規范達到要求，對φ22及以上的鋼筋施工時有更高的要求，即應用架子管將管鉗的尾部加長到100 cm再進行加工。

3　混凝土工程

3.1　混凝土的組成及運輸

按照規范要求，預應力混凝土箱梁混凝土中氯離子的含量應小于0.06%，且單位體積的含堿量應小于3 kg/m3。在對混凝土拌合時，要秉承和易性、易施工的原則選擇混凝土拌合料，混凝土的強度、耐久性應達到規范要求，在使用粉煤灰代替水泥的情況下，要求混凝土拌合物的各種性能達到要求。

對于混凝土的運輸，本工程使用混凝土攪拌車對C50的混凝土進行運輸，澆筑時使用混凝土泵送車。運輸的混凝土質量應得到充分保證，若出現不符合質量要求的情況應及時采取措施，不再使用。澆筑時，泵送速度應與澆筑速度相匹配，禁止發生澆筑中斷的情況。

3.2　混凝土的澆筑與養護

混凝土的澆筑分為兩次澆筑，第一次澆筑箱梁的底板、翼板、橫梁及中腹板下部腋角混凝土，即圖1中的S1部分，接下來進行立頂板的內模、對頂板的鋼筋進行綁扎的工序，待混凝土的強度到達2.5 MPa后，再進行第二次澆筑。第二次澆筑的部分為圖1中所示S2部分，即頂板及中腹板的上部，在兩次澆筑的連接縫處應按照施工縫的處理工藝處置。此外，在箱梁的頂部應預留供拆除模板及設置預應力張拉作用的施工孔洞。

混凝土的澆筑一般是呈梯狀分層澆筑，在從一端向另一端澆筑時，上下層的澆筑距離一般為200 cm，且前后的澆筑時間以第一層混凝土尚未初凝為準，每層的厚度應在40 cm左右。

本項目施工期位于炎熱的夏季，空氣較為干燥，水分蒸發較快，因此在混凝土澆筑施工完成后應盡快灑水養護，養護時應用麻布覆蓋箱梁表面，保證混凝土表面始終保持潮濕，一般養護時間為7 d，所用的養護用水應與拌合用水一致，為保證混凝土的強度和各項性能，在養護期間內禁止觸動箱梁。

4　預應力施工工藝

4.1　波紋管的安裝

本工程為后張法預應力混凝土結構，選用φ70,φ100多種規模的塑料波紋管成孔，波紋管長1 000 cm，在使用波紋管做接頭時，應比設定規格大一型號，再使用膠水粘結，注意在施工時，不能轉動波紋管，不要產生角度、位移的變化。

使用φ10的鋼筋定位波紋管，定位鋼筋在不同位置的間距不同，在直線段處間隔80 mm，在曲線段處間隔40 mm，在重點位置如轉折點、圓弧中心應增加固定鋼筋。排氣、泌水孔道可以保證灌漿的順暢，因此在波紋管處每隔12 m加設一孔道，排氣、泌水管采用φ20的加強型PVC管，并且固定膠封。可通過調整結構鋼筋來確定端部的定位，保證波紋管的定位準確，同時確保各種孔道的密封性，防止出現孔口進漿的情況。

4.2　穿束

在穿束前保證施工位置的清潔，無剩余漿灰，一般使用通孔器進行全線的疏通，再進行穿束，穿束時鋼絞線保證清潔、順直。使用卷揚機穿束可以提高效率，節約時間。穿束時，首先在鋼絞線的端頭纏繞少許塑料膠帶，通過此種方法減小穿束過程中產生的阻力，在使用卷揚機的同時，有工作人員擦拭鋼絞線，這樣可以減少因摩擦生熱對波紋管的損壞。當穿束不順暢時應立即停止，待將鋼絞線調直后再繼續穿入，直到達到設計深度后方可進行切割。

4.3　張拉力及伸長值的確定及張拉順序

張拉是預應力混凝土橋梁中至關重要的一個步驟，預應力張

拉時一般采用以控制應力為主、以伸長校核為輔的雙控方法，允許誤差在6%以內。張拉控制應力及施工控制應力的計算公式為：

σcon=0.75fpk；

Pj=σcon×Ap×1.0。

其中,σcon為張拉控制應力；Pj為施工張拉力；fpk為鋼絞線的標準抗拉強度；Ap為單個鋼筋的截面面積。預應力鋼筋理論伸長值計算公式如下：

其中,Pp為預應力筋平均張力；L為預應力筋長度；Ep為預應力筋的彈性模量；x為從張拉端至截住面的孔道長度；θ為張拉端至計算界面曲線孔道部分切線的夾角之和；K和μ均為影響系數，分別取0.001 5和0.17。

張拉一般采用對稱張拉的方式，張拉先長后短，即先拉鋼束序號小的，再張拉序號大的鋼束，鋼束的序號相同時，則由中間向兩邊分別張拉。張拉時要求混凝土強度已經達到張拉的要求，以免損壞混凝土結構。

4.4　預應力孔道壓漿及封錨

在鋼束張拉完成2 d內進行壓漿施工，壓漿前先進行管道清洗及檢查，防止發生損壞。在壓漿時，理論上應從下到上進行壓漿，無論是分層還是單層的結構，均為從下開始壓漿，由最高處的排氣孔排出氣體和水。在砸毛時禁止振動錨頭，封錨的混凝土強度應按照設計要求，最小不能低于箱梁混凝土強度等級的80%，梁體的長度控制封錨混凝土的長度。至此完成一個現澆預應力混凝土箱梁的施工。

5　結語

本文以實際工程為主，介紹了現澆預應力混凝土連續箱梁施工的一系列施工工序，并重點介紹了各個工序的控制要點，對于同類型工程的施工提供一定的參考價值。

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