現澆鋼筋混凝土預應力箱梁的施工質量控制

李慧

山西路橋第五工程有限公司 山西太原 030012

現澆鋼筋混凝土預應力箱梁施工在質量控制方面較為依賴測量與計算，在工程實踐中還需要結合現場具體情況進行建設設計的調節，確保現澆鋼筋混凝土預應力箱梁施工的整體質量和進度能夠達到要求。同時在施工期間通常需要應用強度較高的材料來拉近鋼筋和混凝土之間的拉應力差異，這也需要通過一定的技術工藝和管理機制來進行優化，合理可行的質量控制手段能夠將現澆鋼筋混凝土預應力箱梁施工工藝優勢充分展現，確保整個建設項目的質量與效益。現澆鋼筋混凝土預應力箱梁施工質量水平決定了項目的安全性和抗裂性，是建設施工中的關鍵構成環節，對此需要做好各環節和各細節部分的質量控制，將建設質量置于重要位置。

1 項目概況

項目為A匝道2號橋橫跨靈山高速，項目為裝配式預應力混凝土連續箱梁+（40+60+36）m現澆預應力混凝土連續箱梁，下部結構的橋臺選擇肋板橋臺與墩柱橋臺等，基礎部分選擇鉆孔灌注樁基礎。在項目建設過程中，現澆鋼筋混凝土預應力箱梁施工為其中的關鍵要點，對此采用了以下質量控制措施。

2 支架設計與布局

2.1 地基處理

在項目正式施工前，結合現場勘察信息和設計規劃圖紙文件等制定地基處理方案，由于橋址表面的地層巖性多為卵石，根據超出箱梁投影1.5m寬范圍箱梁投影區中實施碾壓，通過50t振動式壓路機展開壓實作業，直至表面沒有碾壓痕跡為止，之后通過重擊試驗來檢查地基的承載水平，在確認地基承載水平高于0.25MPa后，地表澆筑混凝土，澆筑厚度為20cm，并且橫向設計1.5%的橫坡。地基兩邊分別設計一個排水渠，確保施工期間的排水能夠順利進行。同時，在特定門洞中進行支墩基礎澆筑作業。

2.2 支架布局

完成基礎處理之后，針對基礎進行方木的鋪設，鋪設規格為10×15cm，在經過混凝土封水處理后則可以省略這一環節，方木需要利用立桿進行支撐。兩個側翼緣轉角部位和中間腹板位置支架距離需要控制在縱向90cm×橫向60cm進行設計，縱向步距控制在1.5m左右。衡量和向量兩邊內箱的收窄位置設計規格與上述相同。空箱位置和翼緣懸挑位置都需要結合橫180×縱180×橫180cm的方案設計間距。上下設計天地托，同時可調節高度也要保證最大在35cm左右，首層橫桿建設結束后利用地托進行調整，保證橫桿始終位于統一的水平面中，之后才能進行后續的搭設施工。橫縱向的設計剪刀撐，上橫橋向鋪設U型鋼，U型鋼的距離把控在180cm通長為宜，與翼緣位置進行連接，跨度保持在180cm左右，腹板下跨度則是60cm。U型鋼鋪設完成后，還需要縱向鋪設10×10cm的方木，方木間距則可以根據設計標準進行調節，之后在方木上訪鋪設底膜，底膜選擇厚度為12mm的竹膠板。內膜設計中需要進行支架設計，其規格為橫90cm×180cm間距，頂部橫向設計方木用于支持結構，縱向則設計方木。向量高度一般較高，因此腹板需要利用對拉螺栓來進行緊固，選擇專用的卡扣式剪刀撐桿，安裝撐桿期間保持在距節點較近的位置，接近墩柱的縱橫干支架和墩柱應當抱緊，通過鋼管進行固定，在銜接位置利用木模支墊保護。

2.3 支架預壓

在完成支架的布局設計后，需要進行預壓，從而保證支架和地基的強度能夠符合要求，避免支架形變等質量問題的產生，對支架彈性變形進行檢測。預壓材料選擇編織袋，內部裝上砂或水箱來進行支架預壓處理，預壓荷載量大約為梁體重量的120%左右。支架拼裝需要嚴格按照設計圖紙中標定的橫縱向距離進行立桿的布設，支架頂部利用頂托進行調節，鋪設橫向方木與縱向模板，安裝水箱進行預壓，也可以通過吊車放置砂袋的方式完成預壓處理。在首節段的中點位置和橫向左右側設計3個觀察點位，在預壓之前針對底膜的標高進行確認和觀察，預壓期間間隔2個小時就要進行1次觀察檢測，直到沉降逐漸變為穩定，將預壓荷載寫在之后，對底膜的標高進行檢查，從觀察檢測獲取的信息中計算出支架彈性變形與地基下沉量。在預壓期間需要保證測量的可靠性，測量梁段荷載壓力之下支架會出現的彈性變形量和地基下沉量，并且將這兩個數值和施工控制中需要設計的預拱度進行疊加計算，最終計算出的結果便是施工期間所需要的選擇的預拱度，結合計算結果來對底膜的標高進行控制，期間需要重點注意，支架外部2m位置需要設計臨時的防護措施，避免雨水通過地表徑流而滲透進入支架區搜導致的支架下沉等問題，在預壓結束后可以將水箱或砂袋移走，并對立桿的高度進行重新調節[1]。

2.4 預留預拱度

在預留預拱度期間，需要重點關注以下幾點：箱梁自重出現的縱向撓度需要進行處理；處于荷載影響下，支架會出現彈性壓縮與非彈性變形，支架基礎在荷載壓力下也會產生非彈性沉降現象。在溫度變化之下可能會導致撓度的產生；混凝土也可能會出現塑性撓度。結合箱梁和支架的撓度能夠找到預拱度，將之作為預拱度的最大水平，在梁跨中點中設計，其余點的預拱度和中點也是最大值，通過梁的兩端位置為支架彈性變形量，根據二次拋物線原理進行配置，最后結合計算的梁底標高結果來實現預壓后梁底膜標高的重新規劃。

3 模板的制作和安裝

其一，底模板利用大塊膠合板鋪設于支架頂的縱向木板中，木板和膠合板還需要進行固定。調模和卸模需要通過可調節頂托實現；其二，外模板選擇厚度為5cm厚的大板進行拋光，之后內貼竹膠板，縱向設計間距為90cm的方木支撐肋，橫向間距設計50cm的槽鋼支撐肋，外模立在分配梁中，在內外模板完成拼接后，通過對拉螺桿進行固定；其三，內膜選擇組合鋼膜，部分區域的尺寸變動可以選擇木模，內模板加固需要選擇對拉螺桿和腳手架等工具。箱梁頂板選擇鋼管支架支模，支架可以在底板中設計；其四，堵頭模板由于鋼筋和預應力管道孔眼的存在，模板需要選擇膠合板進行挖孔，結合斷面的尺寸進行切割，孔眼需要根據鋼筋與預應力管道的位置完成切割。

在安裝模板過程中，需要重點留意以下幾點：①模板的制作需要對施工設計圖以及配件加工圖具有一定了解，細致校對結構以及構件的尺寸規格，若結構較為冗雜則可以利用放大樣本的方式進行配置調節，結合批準的加工圖制作模板，在完成質量驗收且結果為符合要求后可以投入應用；②模板接縫位置要保證封閉性，若存在裂縫則可以利用澆水進行堵塞；③模板連接縫需要通過膠帶進行粘連，在模板和排架施工結束后可以進行后續的施工作業[2]。

4 鋼筋加工與安裝

在鋼筋加工安裝之前，需要對鋼筋進行質量檢查，在確認質量達到標準后進行加工。受力鋼筋的焊接需要選擇雙面焊接的形式，焊接的長度需要控制在5d以上，接頭設計在內力較小位置且需要間隔開設計，焊頭整體面積不能高于50%的占比，結合設計要求，將鋼筋在下料場下料后直接向現場運輸，運輸到現場后進行綁扎處理。頂板和底板等具有很多預埋波紋管，為避免對波紋管帶來影響，所有焊接工作都處于波紋管埋設之前開展，在完成管道安裝時，需要盡可能避免焊接操作，在普通鋼筋和波紋管的區位出現沖突的情況下，合理對鋼筋位置進行控制并且把控好定位鋼筋網的安裝，可以提高管道的設計精確性。鋼筋綁扎通過測量人員對平面位置和高程，高程包含撓度計算時設計的預拱度，在保證準確后才能進行現場綁扎作業。為提高保護層信息的可靠性，避免保護層墊塊的破壞，箱梁施工墊塊可以選擇定型塑料材質[3]。

5 波紋管的加工與安裝

結合設計圖紙中標示的點位來執行波紋管安裝施工，通過定位筋進行加固，在完成安裝后需要進行檢查，盡量保證管道的平整度。全部接頭的長度都將5d作為標準，選擇大一號的波紋管進行固定相接和對稱旋緊，利用膠帶紙纏繞固定接頭位置，避免混凝土漿液的滲透。在管道位置和非盈利鋼筋產生沖突時，需要盡可能將管道作為主要對象，通過移動鋼筋的方式避免對波紋管帶來損傷。波紋管端部的預埋錨點半需要和孔道的中心線垂直，在混凝土澆筑期間不能出現位移現象，在完成波紋管安裝工作后，端部需要避免滲水問題。在施工期間，施工人員和設備等都盡量要避免對管道結構帶來的影響，混凝土澆筑前對現場和管道結構進行檢查，重點檢查管道是否具有孔洞，接頭也要檢查密封性，管道位置檢查偏差度等，在這些條件都經檢查確認無誤后，利用空壓機通風的方式清理掉波紋管中存在的雜物，確保波紋管內部的暢通性與整潔性。

6 混凝土的澆筑與養護

利用混凝土泵車進行混凝土的輸送，澆筑作業盡可能保證一次澆筑完成，順序則優先底板其次腹板，最后頂板，所有T構對稱都要采用分層澆筑法，每一層為30cm，在前端向后端進行澆筑，前層混凝土的初凝前需要完成第二級混凝土澆筑，確保不會在兩層澆筑之間出現明顯的冷縫。混凝土澆筑應當嚴格結合振動棒的適用范圍開展，避免漏搗或欠搗等質量問題。在預應力管道較為密集的情況下，直徑30型的插入式振搗器能夠發揮良好的效果，振動過程不能在鋼筋上方平拖，也要盡可能避免接觸到預應力管道或模板結構。混凝土在完成振搗平整之后，可以進行首次的抹面處理，頂板混凝土則需要完成兩次抹面，最后一次抹面需要在混凝土初凝之前完成，避免缺水所導致的表面裂縫等問題，在完成混凝土澆筑后，可以在上訪覆蓋草袋并灑水進行養護[4]。

7 張拉與孔道壓漿

7.1 張拉

其一，預應力張拉需要保證在同一條件養生試塊強度下進行，并且養生試塊強度需要達到設計標準的90%；其二，張拉之前需要對千斤頂和油壓表進行校準；其三，張拉之前需要對工作面和承壓板以及剛教書周邊可能出現的灰漿進行清理，根據相關標準進行孔道摩阻數據的抽檢，錨夾具安裝也要保證符合要求；其四，施工人員需要完成技術交底工作，這也需要保證日常培訓和考核工作的順利開展，采用持證上崗制度；其五，預應力張拉操作流程與計算需要根據施工技術標準規范進行。

7.2 孔道壓漿

其一，壓漿的順序。需要結合設計圖紙中的標準，秉承著自下至上的順序開展壓漿操作，避免漏漿等問題的產生；其二，在壓漿之前，需要利用水來打濕管道，通過空壓機將管道中存在的積水進行完全清理，檢查壓漿操作需要用到的工具和材料等是否準備妥當，設備進行試運行檢查；其三，壓漿處理。實驗室根據設計標號完成水泥漿的配比工作，水泥漿利用硅酸鹽52.5水泥，水灰比把控在0.4～0.5之間，水泥漿的粘稠度也要保證在10～20s之間。壓漿劑加入量需要根據實驗配比參數進行調整，通常情況下使用量應當控制在水泥用量的0.01%以內。灰漿配比在1天中的泌水率保證在低于3%的水平，膨脹率也不能高于10%。將完成拌和的水泥漿輸送到孔道，壓入時間不能低于30min也不能高于50min。

7.3 封錨

錨環外部需要留余3～5cm的鋼絞線，其他位置選擇砂輪機進行切除。封端混凝土和向量標號一樣，在澆筑期間選擇30型振搗棒完成振搗處理，在混凝土完成終凝階段后進行灑水養護，養護周期需要大于1周[5]。

8 結語

對于現澆鋼筋混凝土預應力箱梁施工來說，需要結合現場施工現狀來完成支模和鋼筋綁扎、養護、等施工環節，這些施工環節都要按照有關的標準規范來執行，才能有效保證施工建設質量，結構的安全性和穩定性至關重要，一度決定了整個工程的建設效益。而經過工程實踐能夠了解到，現澆鋼筋混凝土預應力箱梁施工的優勢十分顯著，通過科學可行的質量控制手段能夠保證項目的經濟性、安全性、科學性等，保證工程施工的經濟效益與社會效益。