先简支后连续混凝土箱梁施工控制要点

翟光耀 季凤飞

先简支后连续混凝土箱梁综合集成了简支梁桥和连续梁桥的优点，近年来被广泛应用于高速公路与城市道路工程。它利用简支梁可以在工厂规模化预制施工的特点，用湿接缝把相邻跨的梁连接成连续梁，极大地提高了梁体的结构整体性、刚度和线路的平整性，从而具备了连续梁优越的使用效果。同时也克服了简支梁的梁端伸缩缝造价高但易受破坏、行车不舒适、桥面连续容易破坏及连续梁桥对地基和支架要求高、结构复杂、搭设支架费用较高、采用挂篮悬臂现浇工期较长等缺点。这种结构形式不但降低了施工劳动强度、显著加快建桥速度、缩短了工期，且梁体质量易于保证。现就如何防治施工中容易出现的质量问题，针对施工过程控制要点作进一步论述。

1 预应力混凝土箱梁预制

箱梁底板与腹板交接处常发生漏浆、不密实，出现孔洞、冷缝、水波纹等现象。这种缺陷形成的原因，除了设计上钢筋间距、保护层过小外，从施工质量控制角度看主要是:施工工艺不完善，骨料级配不合理，粗骨料粒径偏大。在底层波纹管上缘，粗骨料易堆积在一起，为了保证梁体密实性，必然要加强腹板波纹管下混凝土振捣，有时就可能造成振捣过度，在波纹管下缘形成一层砂浆层，从外观上看，梁体在腹板局部出现不密实或沿底层波纹管方向出现一层水波纹。针对以上问题，可采取以下防治措施:

模板与模板接缝应嵌入橡胶条，以防漏浆，整个混凝土浇筑工作要事先准备充分，各工序衔接紧凑，浇筑腹板波纹管以下混凝土要严格控制粗料粒径，对粗骨料进行过筛，控制好施工时的混凝土坍落度，必要时也可采用直径较小的振捣棒，振捣时间不宜过长，一般在30 s～50 s为宜，浇筑顺序从梁的一端向另一端逐步推进等。

2 预应力张拉及压浆

预应力孔道宜采用钢制波纹管，预留管道位置应精确，按梁长方向每隔1 m左右设置一道定位筋，曲线部分适当加密，以确保管道坐标的准确。预应力筋安装后，应对其位置进行检查，直线线形是否顺直，曲线线形是否圆滑，预应力筋是否牢固，接头是否完好，管壁有无破损(如有破损，应及时用粘胶修补)，锚垫板位置安装是否准确等。安装锚具时应使锚板对中，夹片均匀打紧并外露一致。安装千斤顶时，对直线钢束应使张拉力作用线与孔道中心线重合，对曲线钢束，应使张拉力的作用线与孔道中心线的末端切线重合。混凝土强度应达到90%后才能进行张拉。张拉时，应从钢绞线两端同时对称张拉，以油压表应力控制为主，张拉伸长值做校核，实际伸长值与理论伸长值的误差应控制在±6%以内，否则必须查明原因并采取措施加以调整，方可继续张拉。出现误差的主要原因有:1)油表读数不够精确。目前，一般油表读数至多精确至1M Pa，1 MPa以下读数均只能估读，而且持荷时油表指针往往来回摆动。2)千斤顶校验方法有缺陷。千斤顶校验时无论采用主动加压，还是被动加压，往往都是采用加压整数时对应的千斤顶读数绘出千斤顶校验曲线，施工中将张拉力对应的油表读数在曲线上找点或内插，这样得到的油表读数与千斤顶实际拉力存在着系统误差。另外，还可能由于千斤顶油路故障导致油表读数与千斤顶实际张拉力不对应。3)计算理论延伸量时，预应力钢绞线弹模取值不准。一般弹模取值主要根据试验确定，取试验值的中间值，钢绞线出厂时虽然能符合国标要求，但本身弹模离散较大，不太稳定，可能导致实测延伸量与理论延伸量误差较大，超出规范要求。针对以上问题，可采取如下防治措施:1)张拉人员要相对固定，张拉时采用应力和伸长量“双控”。2)千斤顶、油表要定期校验，张拉时发现异常情况要及时停下来找原因，必要时重新校验千斤顶、油表。3)千斤顶、油表校验时尽量采用率定值，即按实际初应力、控制应力校验对应的油表读数。4)扩大钢绞线检测频率，每捆钢绞线都要取样做弹模试验，及时调整钢绞线理论延伸量。

张拉后24 h内务必及时压浆，主要是防止预应力筋锈蚀，如果施工安排不当，工序衔接不好，张拉后不及时压浆，会造成预应力筋锈蚀，引起预应力损失。压浆时技术人员必须跟班检查，控制灰浆压力，当孔道较长或采用一次压浆时，应适当加大压力，压浆时应达到孔道另外一端饱满出浆、排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆时为止。因故中途停压不能一次压满时，应立即用压力水冲洗干净，研究处理后再压浆，压浆完毕后要及时清洗压浆机和压浆管，以防堵塞，保证下一次压浆的顺利进行。

3 现浇连续段施工及体系转换

先简支后连续混凝土箱梁最关键的施工工艺就是连续段的施工与体系转换，主要包括混凝土的浇筑、二次张拉和体系转换。混凝土浇筑时，预制箱梁梁端与接缝混凝土连接面应凿毛处理，要把原来混凝土表面全部凿至露出石子，并冲洗干净，浇筑前洒水湿润，以保证混凝土接缝强度。为减少温度变化对混凝土产生拉应力，混凝土浇筑时间应选择一天最低气温时浇筑。

湿接头混凝土养生到设计要求的强度后，张拉合龙段预应力束。张拉应遵循对称张拉、先边墩后中墩、先腹板合龙束后底板顶板合龙束的原则进行，并严格执行张拉工艺。张拉后及时压浆封锚。

当每一联的预应力施加完成，且管道水泥浆达到设计强度时，就可以进行体系转换。体系转换的目的是将预制板由简支变为连续，直接关系到连续梁的承载能力。由于这种结构支座间距大，易造成梁体三条腿受力现象，使箱梁扭曲而影响使用寿命。一般采用在湿接缝施工前先将永久支座置于垫石上，放好后在支座外周围安装底模，并采取有效措施密封，严防漏浆，然后将支座钢板放置在支座上，并进行预压，以消除三者之间的空隙和一部分非弹性变形，再进行混凝土浇筑施工。在临时支座拆除过程中应保证箱梁同时下落，可优先选用钢砂顶临时支座。

4 箱梁顶面调平层裂缝防治

箱梁顶面调平层由于施工缺陷及结构本身的特点，容易出现裂缝。箱梁顶面调平层的设计厚度一般都小于10 cm，由于箱梁张拉起拱差异，安装误差等原因，造成箱梁顶面调平层厚度不均匀、部分桥面调平层厚度过薄，削弱了桥面铺装层的刚度和承载能力，从而易造成铺装层破坏。在中墩支座处是负弯矩区，上缘受拉，有的设计要求调平层与箱梁顶板必须按施工缝处理，这样即使桥面铺装与箱梁形成整体后，铺装层参与受力，按三角形应力分布图式，越是距中性轴越远的地方，应力越大，越容易开裂，而且箱梁是预应力混凝土，调平层是普通钢筋混凝土，热膨胀系数不一样，因此随着时间的推移，混凝土调平层开裂是不可避免的。

为防止因梁板的起拱度过大与差异造成铺装层厚度不均而出现裂缝，存梁期限不要太长，梁吊装完成后要尽快进行铺装层施工，尽可能地保证铺装层厚度。同时严把材料质量关，以保证混凝土的整体强度，还可以在调平层混凝土中掺聚丙烯纤维，来防止铺装层出现裂缝。铺装前应将梁表面进行凿毛处理并清除干净，增强铺装混凝土与桥面的粘聚力，防止出现“空鼓”现象;设置定位钢筋，防止施工时造成钢筋走位，削弱钢筋网承受荷载的能力;调平层施工完成后应加强养护，防止出现干缩裂缝;避免提前通车，造成桥面在强度不高、变形未稳定的情况下过早承受重载的作用，从而造成桥面损坏。

5 结语

随着先简支后连续混凝土箱梁施工方法及施工工艺的不断优化，施工过程中把握控制要点，严格按规范要求施工，以消除预应力混凝土箱梁的质量隐患，充分发挥先简支后连续工艺造价低、施工速度快、行车舒适、桥型美观等优点，使得箱梁这种结构形式得到更大的推广应用。

[1] GB 50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2] 靳 玲.先简支后连续梁桥的设计与施工[J].山西建筑，2009，35(16):329-330.