跨渭河大橋工程中的預應力I 型梁施工技術

黎再國 史蘭蘭

（1.遠東宏信有限公司，上海 200120）

1 工程概括

某渭河大橋項目，大橋長度及橋面寬度分別是180m、9m，設計荷載汽-20 級，掛-100 級。橋上部構造是后張法預應力I 型組合梁，肋寬及梁長分別是18cm、30m，單榀梁重量45.3t，混凝土規格為C50，鋼絞線的規格是6-φj15，張拉力98.9t。大橋工程需10 個月完成，因此要在峽谷河灘完成預制場的建設，低溫期I 型粱的預制工作共進行1～3 個月。

2 施工準備

2.1 C50 混凝土配合比設計

I 型梁預制原料的具體選擇：水泥是秦嶺牌525R，石子是鳳翔1～2cm，而砂子及水分別是胃河中砂及河水，高效減水劑購于寶雞建材公司。進行多組設計實驗之后得出C50 商品砼的最佳配合比沒計，見表1。

表1 C50 混凝土配合比

2.2 預制臺模設計、施工

制梁臺座從下到上是砂石回填層、粘土夯實層、20cmC20 商品砼墊層。臺座底模高是25cm，寬和梁底寬一致，以C40 混凝土完成澆筑施工，頂面平整度＜2mm，并且鐵皮上鋪，左右側借助50×50×5（cm） 角鋼完成緊固操作；臺座底模長31m，臺座共8 個，且于臺座上層完成I 型梁鋼筋的綁扎操作。

I 型梁模板采取達到國家標準的材料定型鋼模板，單塊模板長2.43～3.25m，采取現場拼裝的方式，側向支撐的角鋼規格是75×75×6（cm），附著式振搗器以70 臺的位置進行設計，定型鋼模板直接購于制模廠，經過檢驗且達標后運送到預制場。

3 I 型梁預制

3.1 鋼筋綁扎、立模

鋼筋依照施工方案將制作地點放在工棚，并且轉移到臺座進行底模的綁扎及安裝操作。將完成預處理后的鋼筋妥善架立，尤其要嚴格根據斷面方案中的相應坐標進行預應力鋼絞線鋼筋的定位操作。在檢測驗收時應針對波紋管中心位置進行檢測，防止出現位置失誤的現象。鋼筋保護層應借助預先制備妥善的等強度標號，墊塊墊支的規格是15mm×15mm。進行梁支座預埋件及側面鋼模板、端頭鋼模的設計及安裝工作，并且檢測、驗收整體模板內口預制的規格，若達到相關標準即可安裝。

3.2 C50 混凝土配制

依照作業配合比進行稱量、配料，并借助JZG350L 鼓式拌合機完成拌制工作，拌合時長應＞150s，出機口混凝土坍落度范圍控制在5～7cm，調整后的范圍應控制在7～9cm。運用熱水完成拌合操作，并且檢測出機口商品砼的溫度是否＞5℃。若坍落度超過相應標準不能入倉。達到標準的商品砼可借助人工手推車的方式完成提升架操作，并借助作業平臺由I 型梁一端往另一端，進而完成壓斜坡入倉、振搗操作。入倉商品砼的主要振搗方式是附著式振搗，其次是插入式振搗。以1.5kW 附著式振搗器完成施工，數量為70 臺，在梁肋馬蹄、翼緣變截面與梁端頭模板外側放置這些儀器。實際的布設形式是梁端頭外雙排，將距離控制在60cm 左右。梁肋位置以100cm 的形式完成交錯布設。馬蹄及翼緣、梁肋位置超過2/3 的位置、翼緣以30 型插入式振搗器完成振搗操作。

混凝土澆筑期間設專人負責商品砼振搗工作的指揮，并在插入振搗操作過程中不可出現波汶管碰撞的現象[1]。入倉商品砼不可出現漏振問題且不采取過振操作，避免出現后期模板脹肚變形跑模的現象及影響施工質量。

3.3 I 型梁混凝土養護

考慮到提升施工效率，在規定日期之前交工并優化模板周轉速率，符合低溫期商品砼保溫條件，運用蒸汽方式完成養護操作。關鍵性機具是0.5t 蒸汽鍋爐，并且將汽量、壓力分別控制在0.5t/h、0.39MPa。I 型梁的布設位置是暖棚，于I型梁左右側布設蒸汽管道。

養護施工環節的升降溫流程如下：靜停1h→20℃（3h）→30℃（1h） →40℃。暖棚中以蒸汽方式進行1d 養護。采取現場檢測的方式，暖棚中1d 溫度均值和C50 商品砼等條件下取樣試塊抗壓強度均值＞75%。表2 是I 型梁養護的具體狀況。

表2 I 型梁養護條件

依照氣象數據可知本地區的氣溫均值是13℃。一年之中溫度最小值的時候是1 月且為-16.7℃，氣溫均值是-1.2℃；二月的氣溫最小值是-12.2℃，氣溫均值是2.3℃；三月氣溫最小值-6.5℃，氣溫均值是7.9℃。因為1～2 月是典型的低溫氣候，白天和晚上的溫差較大，在這個過程中I 型梁澆筑商品砼的開盤時長都是一天中的9：00～16：00，采取熱水拌制的方式，并且針對商品砼入倉溫度進行控制并＞50℃，把控商品砼的坍落度配合比。

4 I 型梁后張法預應力施工方案

4.1 施工準備

編報預應力張拉作業技術。根據相關公式計算張法預應力鋼絞線理論伸長值[2]。張拉過程中具體伸長值和理論伸長值兩者之間的差應保持在＜6%的范圍內，否則不能繼續進行張拉施工，若將相關原因探查清楚后可以運用有效手段進行相應的調節，之后開展張拉操作。張拉技術借助超張拉的方式，從左右兩側同時進行張拉。

4.2 預應力張拉作業的流程

①布設施工錨具、設備夾片并且打緊。

②設置千斤頂對中。

③布設施工設備、錨具、設備夾片。

④油泵運行。

⑤張拉力遞進步驟：0→10%K→20%K→100%K→105%K→進行5min→l00%K→錨固。

⑥回程、拆除設備、錨具、設備夾片、妥善設置千斤頂。在預應力張拉施工期間反復檢查1～6 號孔鋼絞線張拉力及理論、實際伸長值之間的差值是否符合0～6%的范圍，還要進行列表分析，為I 型梁后張法預應力作業水平的評估提供有效依據。

5 孔道壓漿、封端、I 型梁成品檢查驗收

5.1 孔道壓漿設備檢查、壓力表鑒別

壓漿壓力、灰漿流動度及水灰比分別是0.5～0.7MPa、300～500、0.45～0.5。作業過程中應首先以壓力水沖洗的方式清潔孔道內的積水，并選擇重復壓漿的方式依照施工方案中的配合比配制水泥漿，并且由梁一端壓入，若另一端出現漿液則應該待完全排氣之后，漿液濃度提升時，借助木塞將出漿口牢牢堵住。壓漿壓力也能因此提升，提升至0.1～0.2MPa的程度，若是孔口木塞處并未觀察到清漿流出，孔道壓漿作業算作完成。

5.2 I 型梁封端

針對端頭鋼筋進行綁扎處理，立端頭模板，并針對封端商品砼進行澆筑作業，于梁端商品砼封閉錨頭，在此操作進行之前應該清理端頭殘留的灰漿和端頭銜接位置的商品砼。封端商品砼在進行澆筑施工之前應認真核對鋼筋及模板流程，尤其檢查端模的規格及尺寸，確保符合I 型梁長度標準即為29.94m，如此I 型梁于橋墩支座位置安設之后可以有一定的間隙。

5.3 預應力I 型梁成品檢查驗收

本工程內預應力I 型梁的數量為24 榀，運用系統性的評估方式得知其質量較佳，優良率為95.8%。

6 結語

由于此項目施工條件惡劣，在一年中相對低溫的環境下施工，再加上河灘的環境惡劣，因此施工難度較大，但是因為此項目的技術方案較為完善、施工環境密切銜接，運用預應力I 型粱預制技術施工使施工質量得到保證，并且顯著提升了施工效率。