后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁單孔梁施工技術(shù)分析

沈亮

（中鐵十一局集團橋梁有限公司，江西 鷹潭 335000）

1 概述

新建武漢至十堰鐵路孝感至十堰段H SS G-4標(biāo)起止里程為 D K413+670～D K445+725，長度75.77 km。主要工程內(nèi)容為：正工序基22.11 km/60段，占工序30.21%；梁場31.06 km/54座(特大橋11座，大橋30座，中小橋13座)，占工序42.44%；隧道20.008 km/14座，占全線27.35%；涵洞2 079橫延米/79座。漢十鐵路H SS G-4標(biāo)工程預(yù)制箱梁共計222孔，圖號分別為通橋（2016）2322A-Ⅱ-1、通橋（2016）2322A-V-1。預(yù)制箱梁長度分別為32.6 m和24.6 m。

2 模板工程施工

2.1 模板設(shè)計、加工

箱梁模板由外側(cè)模、液壓內(nèi)模、端模和底模構(gòu)成。外側(cè)模和底模設(shè)計加工和安裝，箱梁模型反拱值和預(yù)留壓縮量設(shè)置見表1，箱梁底模和側(cè)模下翼緣其他部位反拱值按二次拋物線設(shè)置[1]。待箱梁生產(chǎn)后，根據(jù)實際觀測的結(jié)果再進行相應(yīng)調(diào)整，以確保箱梁外形尺寸和徐變上拱滿足設(shè)計和有關(guān)技術(shù)條件的要求。

2.2 模板的安裝內(nèi)容

2.2.1 側(cè)模的安裝過程

首先利用梁臺座將側(cè)模牽引到預(yù)定位置，然后再利用側(cè)模的橫移油頂將側(cè)模移動到底模的位置；為了能更方便地調(diào)整側(cè)模的高度，需在側(cè)模的底端放置20 t千斤頂。為了能調(diào)整側(cè)模的坡度，需將側(cè)模底部的支腿部分用連接螺栓連接到梁臺座的可調(diào)撐桿。特別需要注意的是，可調(diào)撐桿要選取型號為850 mm×30 mm的撐桿，連接螺栓要選取型號為70 mm×20 mm的螺栓。將側(cè)模固定好后還要檢查側(cè)模的高度和寬度是否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。如果檢查標(biāo)準(zhǔn)合格后，要對底模、側(cè)模區(qū)域的浮渣清除，遇到難以清除的浮渣要用打磨機進行清除。

表1 箱梁模型反拱值和預(yù)留壓縮量設(shè)置一覽表

2.2.2 液壓系統(tǒng)中內(nèi)模的安裝過程

在對液壓系統(tǒng)內(nèi)模安裝前要先檢查模板的清潔狀況和光滑狀況，經(jīng)檢查確保內(nèi)模模板無雜物且表面平整光滑的情況下方可進行安裝[2]。先將箱梁鋼筋安裝到梁臺座，然后再利用龍門吊將內(nèi)模吊入到指定位置。為了確保梁腿與底模之間能連接穩(wěn)定，需將螺桿插入預(yù)留孔中。剛安裝的內(nèi)模有些部位的尺寸沒有達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，這時還要利用液壓系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)可以使內(nèi)模進行伸展，從而達(dá)到設(shè)計要求。

2.2.3 端模的安裝過程

端模在安裝前也要檢查模板的清潔狀況、光滑狀況和水平狀況，經(jīng)檢查確保內(nèi)模模板無雜物且表面平整光滑的情況下方可進行安裝。特別要注意的是，端模表面經(jīng)常會存在一些油污，所以要對油污進行特殊處理。在對端模進行安裝時，要將橡膠抽拔棒從錨墊板中穿出。將端模吊立到規(guī)定區(qū)域時，為了確保端模的穩(wěn)定，要將端模與側(cè)模、內(nèi)模之間進行連接和固定。此外還要注意的是，在安裝端模的時候要預(yù)留壓縮量，因為梁體的主要構(gòu)成材料是混凝土，混凝土在水分蒸發(fā)后會產(chǎn)生壓縮量，如果不預(yù)留壓縮量就會出現(xiàn)一些空隙，從而影響施工質(zhì)量。

3 鋼筋綁扎的要求

鋼筋的綁扎對工程的質(zhì)量有很大的影響，其中鋼筋的尺寸和材料不同，綁扎的方法也不相同，所以在綁扎的過程中要嚴(yán)格按照施工要求進行綁扎作業(yè)。在將綁扎好的鋼筋吊入到規(guī)定位置前，需對鋼筋骨架的位置進行檢查，確定位置后將綁扎好的鋼筋吊入到制梁臺座上。為了使鋼筋保護層的厚度能達(dá)到設(shè)計要求，一般會在鋼筋的下方設(shè)置一些混凝土墊塊，在制作預(yù)留孔定位網(wǎng)片時，要先利用樣板胎具將網(wǎng)片焊接好，注意將預(yù)留孔的直徑設(shè)置成設(shè)計要求的數(shù)值[3]。在進行箍筋綁扎的同時還要進行定位網(wǎng)片的綁扎。在對鋼筋進行彎制的過程中容易發(fā)生回彈、斷裂等不正常現(xiàn)象，遇到這種情況時要及時找出原因，并解決問題。表2為鋼筋彎制成型的質(zhì)量要求。

表2 鋼筋彎制成型質(zhì)量要求

4 混凝土的澆筑

在對梁體進行混凝土澆筑時，一般會采用混凝土罐車、混凝土輸送泵、布料泵等設(shè)備進行澆筑。澆筑的方法采取分段、分層連續(xù)澆筑的方法。澆筑的厚度要始終保持在30 cm以下。澆筑的順序依次為腹板與底板結(jié)合處、澆筑腹板、澆筑頂板[4]。

在對底板進行混凝土澆筑時，會采用兩臺輸送泵進行施工，澆筑的方法采取兩端向中間連續(xù)澆筑的方法。但是當(dāng)混凝土澆筑的高度超出底板時就要改變這種澆筑方式，改變?yōu)閺膬?nèi)模頂部的澆筑孔進行混凝土澆筑，同時采用插入式振動棒進行振搗。

在對梁端兩腹板進行混凝土澆筑時，為了避免出現(xiàn)兩端高低差距大的現(xiàn)象，一般會采取兩端同時澆筑的方法進行澆筑施工，防止造成內(nèi)模偏移的現(xiàn)象。

在對兩腹板梗斜處進行混凝土澆筑時，為了使該處的混凝土更加密實，在澆筑的同時需利用振動棒進行振搗。一般會采取分層連續(xù)澆筑的方法進行施工，為了保證混凝土更好地成型，需將混凝土的溫度控制在10～25℃才能入模。圖1為混凝土澆筑順序示意圖。

圖1 混凝土澆筑順序示意圖（單位：m）

為了加強混凝土的設(shè)計強度和有效期限，防止在有效期限內(nèi)出現(xiàn)收縮裂縫，在施工結(jié)束后還要做好混凝土的養(yǎng)護工作。混凝土的養(yǎng)護根據(jù)季節(jié)的變化分為自然養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護兩種養(yǎng)護類型。當(dāng)天氣氣溫適中時，采取自然養(yǎng)護的方法進行養(yǎng)護工作，在梁體頂部區(qū)域用土工布將其覆蓋，并按時進行灑水養(yǎng)護，確保土工布長期處于濕潤狀態(tài)；在梁體翼板底板處噴灑混凝土養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護工作[5]。當(dāng)氣溫低時，采取蒸汽養(yǎng)護的方法進行養(yǎng)護工作。圖2為蒸汽養(yǎng)護曲線示意圖。

圖2 蒸汽養(yǎng)護曲線示意圖

5 預(yù)應(yīng)力工程的內(nèi)容

5.1 管道安裝與定位坐標(biāo)

在安裝橡膠抽拔棒前，會對設(shè)計方案中的管道坐標(biāo)進行放樣，通過定位網(wǎng)來確定橡膠抽拔棒的坐標(biāo)，在確定好坐標(biāo)后才能將定位網(wǎng)與主梁鋼筋進行焊接。

表3 試件留置組數(shù)及取樣評定表

5.2 鋼絞線的制作要求

對于該工程來說，需要準(zhǔn)備的鋼絞線長度要達(dá)到100 mm以上才能滿足施工要求。在對鋼絞線進行切割的過程中，要在距離端口30 mm處用鐵絲進行綁扎，然后再使用砂輪機進行切割。將鋼絞線切割完成后還要將其穿入預(yù)留孔道內(nèi)，穿入前要將孔道內(nèi)的雜物進行清除。預(yù)應(yīng)力鋼筋在安裝前必須要對其進行保濕養(yǎng)護工作和清理工作。因為在進行焊接施工的時候可能會殘留一些焊渣，這些焊渣可能會對預(yù)應(yīng)力筋造成損壞。

5.3 預(yù)應(yīng)力張拉的內(nèi)容

預(yù)應(yīng)力張拉可分為三個階段：預(yù)張拉、初張拉和終張拉。在進行預(yù)張拉時，為了防止因為壓縮而造成阻礙，在進行張拉前會將內(nèi)模松開；在進行初張拉時，必須要在混凝土強度及彈性模量達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的80%以上方能進行施工；在進行終張拉時，要在混凝土強度和彈性模量滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的100%要求時且混凝土齡期10 d以上方能進行施工。

預(yù)施應(yīng)力采取兩端同步張拉的方法進行，張拉的順序嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行，預(yù)施應(yīng)力在兩端同時施工時要保證兩端的張拉力和伸長值保持一致。預(yù)施應(yīng)力值通常是通過油壓表的讀數(shù)來確定，并以預(yù)應(yīng)力筋的伸長值進行復(fù)核；完成初張拉后將其移至存梁臺座上，待混凝土齡期、強度、彈性模量均滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，方能進行終張拉作業(yè)。

6 孔道壓漿的過程

在梁體終張拉完成后，且在1 d后檢查有無滑絲現(xiàn)象，如果沒有滑絲現(xiàn)象，則在2 d后對孔道進行真空輔助壓漿。在進行壓漿施工后壓漿的強度達(dá)到28 d強度，則可以出場架設(shè)，如果沒有達(dá)到28 d強度，則不能進行出場架設(shè)。

（1）在進行壓漿施工前，必須即時清除孔道內(nèi)的積水和雜物。

（2）在對梁體進行孔道壓漿前，要先利用壓漿泵將漿體中的稀漿和空氣排出。特別要注意的是，壓漿的壓力不能過大，最大的壓漿壓力應(yīng)不大于0.6 MPa。壓漿施工完成后還要取一部分試件進行取樣評定，評定表見表3。

7 封端

封端混凝土采用強度等級為C50無收縮混凝土，封端前錨穴周圍要鑿毛，鑿毛面積應(yīng)大于錨穴面積的2/3以上，以增加混凝土的黏結(jié)力。封錨混凝土采用養(yǎng)護時，灑水次數(shù)應(yīng)以保持混凝土表面充分濕潤為度，并在其上覆蓋塑料薄膜。封錨混凝土養(yǎng)護結(jié)束后，用聚氨酯防水涂料對封端表面進行防水處理。

8 結(jié)語

綜上所述，本文以實際工程為例，從模板工程施工、鋼筋工程施工、混凝土工程施工、預(yù)應(yīng)力工程施工等幾個方面對預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁簡支混凝土箱梁單孔梁施工技術(shù)進行了分析和探討，取得了良好的施工效果，保證了施工質(zhì)量，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻：

[1]邢天明.高速鐵路簡支箱梁預(yù)制工藝及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].石家莊：石家莊鐵道大學(xué)，2015.

[2]沈煒.預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量控制[D].杭州：浙江大學(xué)，2013.

[3]劉永剛.預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁施工階段徐變變形預(yù)測[D].蘭州：蘭州交通大學(xué)，2013.

[4]趙治國.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工技術(shù)應(yīng)用研究[D].大慶：東北石油大學(xué)，2012.

[5]杜健.白馬河特大橋邊跨上部結(jié)構(gòu)64m混凝土簡支箱梁施工技術(shù)[J].橋梁建設(shè)，2006（S1）：63-65.