浅谈预应力空心连续梁桥施工过程控制

梁　聪

[摘要]文章通过预应力空心连续粱桥施工的实践，总结预应力空心连续梁桥施工的施工方法和施工过程控制。

[关键词]桩基；连续梁桥；施工；控制要点

[作者简介]梁聪，广西桂通公路工程监理咨询有限责任公司助理工程师，工程监理，广西南宁，530021

[中图分类号]U445

[文献标识码]A

[文章编号]1007—7723(2009)02—0136—0003

一、前言

预应力砼连续梁桥由于具有跨越能力大、下部受力和构造简单、施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、抗地震能力强、伸缩缝少、通车平顺性好以及造型美观等特点，其应用越来越广泛。本文简要介绍预应力砼连续梁桥的施工方法，以及对不良地质段的应对措施。以下就笔者的预应力砼连续梁桥施工经历谈几点体会。

二、施工过程及控制

(一)加强桩基础工程的质置控制

连续梁桥属超静定体系，墩、台基础的不均匀沉降会导致梁内产生不利的附加应力。因此，在施工过程中应采取相应措施以确保桩基础的工程质量。

1，钻孔施工

(1)钻孔桩施工采用旋转钻孔。

(2)安装钻机时，底架垫平，保持稳定，使之不产生位移和沉陷，钻机顶端用揽风绳对称拴牢拉紧。

(3)钻机就位后，设置测量控制标志，及时测量，认真做好记录。

(4)钻孔过程中，起落钻头速度均匀，不得过猛或骤然变速，以免碰撞孔壁或护筒。孔内出土，不能堆积在钻孔周围。

(5)护筒内水位缓慢下降，要及时补水和投粘土。如泥浆太稠、进尺缓慢时，应抽碴换浆。

(6)为控制泥浆比重，及时用取样罐放到需测深度，取泥浆进行检查，及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。补水时对孔深和泥浆浓度进行测量和取样，确保孔底泥浆浓度满足要求。

2，地质情况

(1)钻孔桩钻进施工时及时填写“钻孔记录表”，主要填写内容为：工作项目、钻进深度、钻进速度及孔底标高。

(2)“钻孔记录表”由专人负责填写，交接班时有交接记录。

(3)根据钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间。

(4)孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理工程师现场确认，由设计单位确定是否变更设计。

3，清孔

(1)钻孔达到设计标高，桩底符合设计，经过终孔检查后，即进行清孔。其目的是保证沉淀层符合设计要求，提高孔底承载力；同时也使孔内泥浆含碴降低，在灌注混凝土过程中不会出现施工故障和质量事故。

(2)灌注水下混凝土前孔底容许沉碴厚度应符合设计要求。

(3)清孔施工方法：先将钢筋笼、导管安在孔内，送气压力比孔底泥浆压力大0.5-0.7Mpa，边送气边补水清孔至泥浆指标符合规定时暂停片刻，待孔内剩余物沉淀后，再送气清孔一次，然后测量孔底标高。

4，钢筋笼制作及吊装

(1)钢筋笼制作采用箍筋成型法，按设计图纸制作加强箍筋后，在加强箍筋内圈将主筋位置作上记号，依次将主筋与它们焊牢，然后再焊(或绑扎)其他箍筋和加强箍筋，直径大于25mm的钢筋采用挤压连接器连接。

(2)钢筋笼长度及主筋长度根据孔深及焊接规范要求配置长度，钢筋笼上端的弯钩在未成型之前弯成。

(3)钢筋笼每间隔2m处于同一截面对称设置四个钢筋“耳环”，耳环钢筋直径为12mm，以此控制孔壁与钢筋笼保护层厚度。

(4)钢筋笼利用吊车安装，起吊钢筋笼时，吊点设在加强箍筋处。

(5)钢筋笼入孔接长采用单面搭接焊。钢筋笼入孔后，在顶端处接长主钢筋与钻机平台型钢焊接；使其定位牢固，在灌注水下混凝土过程中钢筋笼不会下落或被混凝土顶托上升。

(6)控制钢筋笼入孔定位标高，并使钢筋笼底部处于悬吊状态，然后灌注水下混凝土。

(7)孔桩灌注完毕后，待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定措施，以便使钢筋笼随同混凝土收缩，避免粘结力的损失。

5，水下混凝土灌注

(1)灌注混凝土导管内径300mm，壁厚4mm，每节长度2.0m，另配2节分别长1.Om导管和长4.0m底管。导管使用前，进行接长密闭试验，下导管时防止碰撞钢筋笼，导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在钻孔平台上，用于支撑悬吊导管。

(2)水下混凝土坍落度以18～22cm为宜，并有一定的流动度，保持坍落度降低至15cm的时间不少于1小时。灌注所需混凝土采用拌合站集中拌制。所用原材料、配合比符合公路技术规范要求。吊车吊混凝土罐将混凝土直接送到灌注水下混凝土导管顶部的漏斗中。水下混凝土在不受水流影响的环境中浇筑，并不得中途停顿。

(3)灌注时间控制在6小时之内。

(4)导管顶部漏斗容积满足技术规范对首批混凝土的灌注要求，首批混凝土入孔后，导管埋入混凝土的深度不能小于1m。

(5)灌注水下混凝土过程中测量混凝土面的标高用比重为1.5—2g／cm3的测量锤。测量时以细钢绳(测绳)悬吊。

(6)使用砍球法灌注第一批混凝土，导管底距桩底为40em左右，以便于球塞能顺利地从管底排，出。

(7)导管埋入混凝土的深度不得小于1.Om，不宜大于6.0m，一般控制在2～4m内。

(8)在混凝土灌注过程中，安排专人始终测量导管埋入混凝土深度，及时调整导管口与混凝土面的相对位置，并做好记录。

(9)水下混凝土灌注面高出桩顶设计0.5～1.Om左右，待桩混凝土达到一定强度后将多余的混凝土掏除，桩顶预留O.1m，待施工承台接桩时再用风镐凿除，确保桩顶混凝土质量。

(二)空心板预制是施工的关键

多数连续梁桥结构型式为先简支后连续，即先将连续梁分段预制，然后将预制梁安装至墩台顶，再现浇接头砼，最后张拉部分预应力筋，使梁体集整成连续体系。

1，准备工作要充分。按设计要求完成砼配合比试验，材料、张拉机具要到位。预应力筋进场后，要分批截取试件检测其力学性能，并根据测定的实际弹性模量计算预应力钢柬理论伸长值作为张拉控制的依据。

2，施工中要保证预应力筋的位置满足设计要求。预应力砼构件中钢筋的布置原则是砼上、下缘不出现拉应力，预应力筋的重心线应在束界范围之内。施工中严格按设计坐标的要求，对波纹管采用钢筋固定安装，使其牢固定位于模板内的设计位置。为了提高波纹管接头的密封性能，使用厂家配套的接头套管，两端用胶带纸密封。施工中避免振捣棒碰撞波纹管，以免变位或碰撞，引起漏浆。

3，预制砼的浇筑质量控制

(1)预制砼的施工质量关系到预应力筋张拉的

成败，施工中主要采取了以下控制措施：1)砼浇筑的全过程安排专人负责做试件和坍落度试验，不合格的砼严禁使用；2)每片板砼的浇筑时间控制在3h之内；3)加强砼的振捣，采用平板震动器与震动棒结合使用。

(2)端部锚固区应力集中区的浇筑质量控制，尤其是齿板处的砼浇筑质量控制。端部锚固区的砼要承受锚具及垫板传递的巨大预压应力，其强度如不满足设计要求，在横向拉应力的作用下将会出现裂缝，而锚下的梁体内放置的补强钢筋又增加了砼的振捣难度，施工中采取了适当减少粗骨料用量，掺加高效减水剂，使用小直径振动棒，外加人工捣实等措施，确保了砼的密实性。

(3)空心板外观质量控制。随着质量意识的普遍提高，结构物的外观质量已成为衡量砼质量的关键因素。要求砼表面光滑、平整、密实、无漏浆、无漏筋、无蜂窝、无麻面、颜色一致。施工中主要采取了以下措施：1)模板全部采用新做的钢模板，厚度不小于5mm，模板接缝顺直、不漏浆。模板使用前用电动刷清扫并涂脱模剂。为了保证预制板底板的外观质量，底模全部铺设优质地板格，浇筑出的空心板底板光洁、平整、颜色一致；2)严格控制施工配合比，掺加减水剂。设专人负责坍落度实验；3)加强砼的振捣工作，采用分层振捣，严格控制每层砼厚度不超过30cm，砼振捣应做到快插慢拔。控制好振捣范围，避免漏振；4)控制好拆模时间，根据砼配合比及外加剂掺加情况，经试验确定拆模时间；5)拆模后，做好养生工作。

4，预应力施工质量控制

(1)张拉机具与设备要配套使用，并应在进场时检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面校验。当千斤顶使用超过6个月或200次，或在使用过程中出现不正常现象，或，检修以后应重新校验。

(2)严格按设计张拉程序进行操作。在预应力桥梁设计中，一般规定超张拉至1.05σk，并持荷5分钟，超张拉能提高构件截面应力，可以弥补锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩而引起的应力损失，可以弥补钢筋松弛、砼收缩和徐变引起的应力损失。而有许多施工人员不按规定时间持荷，失去了超张拉的作用。

(3)张拉时，构件砼强度应符合设计要求。否则会因砼收缩徐变的增大而使预应力损失增加。严重的会导致锚下砼产生裂纹，甚至压碎。

(4)张拉过程中要注意，观察油压表指针是否有抖动或回针现象，如有则需重新检查校验。张拉完成后，要认真检查夹片的锚固情况。如发现有掉角、裂纹等损失，应退锚分析原因。

(三)预制梁的安装

预制梁的安装是装配一整体式桥梁施工的关键性程序。要采取周密而妥善的安装方案，保证施工安全。由于边板的悬臂较大(1.25m)，吊装中为防止边板翻转，改二点起吊为三点起吊。为了保证桥梁底面的平整、顺直，控制好铺装层厚度，在板安装前，对每一片板的预拱度值逐一测量编号，安装时将起拱一致者安放一处。调整好板的位置，以控制桥面铺装最薄处满足设计要求。

(四)湿接缝的施工控制

湿接缝的施工质量关系到体系转换质量。为了防止体系转换中产生“二次内力”，施工中严格设计要求顺序浇筑湿接缝。为了避免新旧砼接触面产生收缩裂缝，主要采取了以下控制措施：预制梁端凿毛并冲洗干净，砼中掺加高效减水剂和膨胀剂。控制砼坍落度在2.0～3.0cm。湿接缝施工选择一天内气温最低时进行。加强养生工作。砼强度达到100％时，两端对称张拉负弯矩筋。湿接缝施工的关键一环还在于临时支座的使用。选用何种支座关系到最终支座的受力状态，也对板底是否平顺关系巨大。在埕口大桥的施工中采用砼试块加低标号砂浆的办法，占用面积小。湿接缝底模施工拆装方便，检查也容易，保证了板底的平顺，临时支座拆卸相当方便，将低标号砂浆凿除即可。

三、结语

随着我国经济发展，材料、机械、设备工业相应发展，这为我国修建大跨径预应力空心连续梁桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工，使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。我国幅员辽阔，经济发展水平参差不齐，经济上总体水平不高，公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥，这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。首先，要着重抓多样化、标准化。编制适用经济的标准图，提高施工水平和质量，然后再抓住跨越大江(河)、海湾的特大型桥梁建设，不断总结经验，既体现公路人的建桥水平，又要保证高标准、高质量建桥。