劉 韜
(四川公路橋梁建設集團有限公司, 成都 610000)
30m預應力小箱梁施工技術一般主要應用于大型的工程建筑中,例如公路工程、橋梁工程等,其具有較高的穩定性,不容易變形,對于整個工程的質量具有較為重要的意義[1]。其運行原理在于通過鋼或者鋼筋材質的箱梁技術使得工程具有縱向應力、橫向應力,在這種應力的作用下實現應有的技術效果。
本文以某高速公路為例,該公路共有5聯現澆箱梁,而其中B匝道橋的第二聯設計時選擇3×26m的預應力混凝土連續箱梁,該箱梁的橫截面主要為單箱的四室直腹板,橋面寬在18~24m之間,翼緣板寬為2m,梁高應為1.5m,腹板厚度為0.45m,底板厚度為0.26m,頂板的厚度為0.26m,該箱梁的橫坡為1.31%~4.55%,縱坡為3%。
1.2.1 使用材料
該工程為橋梁工程,且30m箱梁運輸與施工過程中所需材料如下圖所示:

1.2.2 施工流程
30m預應力小箱梁施工流程如下:
第一步是制作30m的小箱梁。混凝土需要達到一定的強度,并符合養護時間,之后才能在小箱梁內注入水泥漿,并對其底板的氣孔進行清理。一般小箱梁的頂板上需要有鋼制的波紋扁管,需要在之前將其放置在小箱梁內。第二步是準備好臨時支座,并根據設計安裝好永久性的支座,再根據不同的孔洞安裝主梁,可以將其放置在臨時的支座上,并將橋面的鋼筋與橫梁的鋼筋連接起來。所使用的臨時支座有多種做法,最常見的是使用硫磺砂漿,在其內部提前買好電熱絲,在之后需要轉換時通過電熱可以將其分解開。技術操作上,箱梁頂面臨時支架的高度應該與永久性支座的高度一致。第三,接頭的鋼筋進行連接,且其橫梁鋼筋與頂板鋼筋應該進行連接與穿束。通常情況下,在溫度較低時,可以進行澆筑。澆筑要注意接頭以及中部橫梁、頂板。在對永久性支座的頂面和混凝土的底部進行澆筑時,應該將二者固定在一起。而在其設計強度有 90%以上時,才可以澆筑水泥漿,可以由其雙側向中部張拉頂板的鋼束,且剛剛結果澆筑的混凝土會有輕微的膨脹,故此,應該將其頂板的鋼束同時向兩側拉伸,使之均衡對稱。橋梁接頭混凝土施工工作完成后,可以使用剩余的混凝土在橋面板上縫隙處進行澆筑,這時澆筑應該從中部向分散的支點進行澆筑。澆筑之后要將之前的臨時支架拆除掉,在拆除時,要注意日常溫度,避免其影響支座的質量。第四,將預留槽口處的頂板鋼筋連接起來,之后進行混凝土澆筑,完成后要注意進行養護,可以灑水養護。工序完成后將護欄進行安裝,并進行橋面鋪設等基礎工序。
30 m連續預應力混凝土小箱梁結構設計時,需要根據實際的梁體截面的特征,并結合橋梁斷面的橫向分布系數進行計算。橋梁跨中計算需可以使用鋼接板梁法,在其支點周邊則使用杠桿法,而橋梁面板使用單向板、懸臂版法來進行計算。一般情況下,橫向分布理論主要是通過簡支梁結構所推導出來的,而在實際的連續結構若想應用得較為準確還需要進行驗證。故此,可以使用MIDAS/5Civil2006 有限源程序建立一個空間單元模型,計算出汽車荷載效應,之后使用這種橫向分布系數的計算方法以此滿足橋梁設計上的精度要求。
根據預定的施工方案以及現場的環境等具體情況,預先制定的梁箱模板可以使用混凝土水磨石底座,在其側方以及內部使用定型的鋼模,這種方法可以使其具有較好的外觀且能夠保證其質量。同時,底座模型需要在現場臨時制作,這個過程中影響其質量的有諸多因素,故此,在模板質量的控制上要注意細節控制。具體的制作過程為:先依據現場環境以及施工方案進行布局,放出基礎線,清除地面20厘米內的土層,并把周圍松散的石土清理干凈,然后在地面上澆筑c25的混凝土,在進行混凝土的澆筑時,需要在基座中按照0.2m×0.2 m的間距預埋下φ 12的短鋼筋,這種方法可以使得底座的穩定性更強,并避免混凝土裂開。在混凝土的強度達到規定要求時,可以放出底模的外邊線,并進行澆筑處理。澆筑的厚度要有0.35m,使用c30的混凝土。在其底模距頂部有0.15m處,每隔1m可以穿入一根方鋼,以此作為預留孔,同時在其底部邊緣埋好槽鋼,將之作為邊線。在底座混凝土強度合格后,要進行頂面鑿毛,鑿的深度要大于 5cm,再將其碎屑處理好并進行涂漿。澆筑時要注意其頂面要略比槽鋼的頂面高。
首先,混凝土應該使用計量的配料機來現場拌制,將其嚴格按照施工要求所規定的比例進行配置,并檢測砂石中的含水量,同時要注意,在混凝土出機后不能再次添加水。若是使用減水劑,應該將其制作成減水溶液后添加,并在含水量計算中扣除次此部分的用水。
其次,澆筑時主要分為三次,首先進行梁底板的混凝土的澆筑,在澆筑時要注意,厚度需要高于實際所需厚度,如此才能使安裝之后其模底無縫隙。之后才是箱梁的兩側腹板與其端部。其與底板澆筑時間間隔不得太長,應該保持在90分鐘之內。在拆除其內模后,需要安裝頂板并且綁扎頂板的鋼筋,之后才能澆筑頂板。在混凝土振搗時,應該使用小號的振搗棒,并振搗充分,以確保其密封性。
最后,在混凝土澆筑完成后的12小時或者是其強度符合標準后方可拆除掉。在拆除后應該對其進行養護,常見的養護方法有濕麻袋潤濕或者是使用養護劑等。
小箱梁張拉工序是整個小箱梁工序中的重點內容,其主要包括預應力管道成孔以及鋼絞線張拉兩方面。具體方法是:在進行混凝土澆筑前,將預先連接處理好的波紋管穿到鋼筋的骨架之中。按照預先設置的坐標,將每段隔1m,且曲線段間隔0.5m的距離設置出縱橫交錯的鋼筋形狀,在外側預留出所需要的長度,并進行比較,核對好其中心位置,以點焊技術焊接。在定位完成后,需要在波紋管中插入一條塑料管道,以防止澆筑中漏漿阻塞。澆筑時,來回的拖動塑料管可以提高成孔的質量。預應力張拉工序主要可以分為穿索、張拉以及壓漿。在正式的張拉之前要注意檢驗箱梁的抗壓能力與回彈能力,在兩者都達到施工要求后方能進行后續施工。穿索要注意檢查管道的通暢程度與清潔程度,以便于能夠順利穿索。
公路建設工程中,需要較高的技術,有些技術能夠有效的提高公路的整體質量與建設效率。30m預應力小箱梁施工技術是現代橋梁和道路中檢查使用的一種技術,其具有較高的效率,且有較佳的性能,對于提高工程的總體質量有著重要的意義。在實際施工中,其涉及到多種技術,只有充分了解其中的技術之后才能對其進行合理的施工。