关于预应力砼箱梁工艺控制的探讨

黄海涛

（汕头公路桥梁工程总公司，广东 汕头515041）

箱梁施工，是桥梁结构类型中技术要求较高的一种。其工艺复杂性及技术难度远远超出了预应力砼空心板。为了做好施工质量控制，工程技术人员往往煞费苦心，如果缺乏现场实施经验或对某道工序控制不当，轻则造成外观质量下降，重则使整跨结构丧失特有的功能，造成质量事故。为此，施工时我们必须慎之又慎。作为一名工程管理人员，做好预应力砼箱梁的施工控制，我们责无旁贷。为了达到这一效果，对整个工艺施工流程，我们应做到了如指掌，对各道工艺技术要求，我们应做到严格控制。下面，本人将结合自身工程实践经历，从施工管理的角度出发，为大家详细阐述预应力砼箱梁的相关工艺技术细节吧。

1 施工方案确定

1.1 施工方案选择:根据设计文件、施工现场及施工设备条件,选择地基处理类型、支架方式以及模板的采用。

1.2 根据力学分析,确定地基处理深度、支架步距、模板厚度及其支撑梁类型、型号,进行地基承载力、模板及其支撑梁刚度和强度、支架承栽力和稳定性验算。

2 地基处理

地基处理前，对场地进行测定，控制处理标高和范围,按施工规范要求进行地基处理。过程中必须力求地基处理均匀、连续,保证地基不产生不均匀沉降；顶面要平整、设坡(混凝土>2%,水稳层等粗面>3%),两侧设置纵向排水沟，以满足排水要求，确保处理后的稳定。地基处理后,进行地基承载试验(方法是:在现场设置承压板,按设计分级施加竖直荷载，测定承压板压力与地基变形，将成果绘成压力~沉降关系曲线即P－S.P－S关系线如果接近于直线，则此阶段地基中各点的剪应力，小于地基土的抗剪强度，地基处于稳定状态。此阶段主要是土颗粒互相挤紧、土体压缩的结果。所以此变形阶段又称压密阶段。变形的速率随荷载的增加而增大，P-S关系线是下弯的曲线。其原因是在地基的局部区域内，发生了剪切破坏。这样的区域称塑性变形区。随着荷载的增加，地基中塑性变形区的范围逐渐向整体剪切破坏扩展。所以这一阶段是地基由稳定状态向不稳定状态发展的过渡性阶段。当荷载增加到某一极限值时，地基变形突然增大,说明进入塑性变形区，发展、形成与地面贯通的连续滑动面。地基土向承压板的一侧或两侧挤出，地面隆起，地基整体失稳，承压板也随之突然下陷。P-S关系线由直线刚进入下弯曲线时的压应力为地基容许承栽力)。按计算地基承栽力进行加载,各测点必需在P-S关系线的直线段,方能满足施工要求,否则需对地基进行另外的处理。

3 支架搭设

首先是测量放样，确定支架的平面位置，对所有构件进行严格检查和验收，合格方能投入使用。严格按施工方案搭设支架，搭设顺序应从一端向另一端或从中间向两端推进，不得从两端向中间合拢搭设，否则由于安装误差无法合拢。特别要注意:承载构件保证垂直、起整体联系作用的水平拉杆、剪刀撑搭设位置准确、牢固。搭设支架完毕后，进行验收，整个施工过程必须符合相关的安全、技术规范要求。

4 底板安装及预压

根据施工方案进行底模及其支撑梁的搭设及安装。布设地基及支架预压观测点，一般，地基观测点布在每跨的1/4、1/2、3/4跨处；支架观测点在墩边缘、1/4、1/2、3/4跨处；分左、中、右对称布设。

预压荷载包括钢筋混凝土及除底模外模板的重量，模拟混凝土实际施工时受载情况，分级分布荷载,分级观测。加载完成后每天观测1次，除观测点测量，还需检查支架、模板及地面受压后的变化情况，做好记录，进行资料整理，计算平均沉降值和各点沉降值。一般预压时间为7天或支架日沉降量不大于2.0毫米，进行卸载。卸载后，进行观测点测量，整理数据，根据地基及支架的沉降观测数据进行分析、计算，得出支架和地基弹性沉降变形量，非弹性沉降变形量。

根据各跨平均弹性变形量，逐跨计算底模抛高值（抛高值：Y=U*fX(L-X)/L2，f：梁跨中失高抛高，X：距墩中距离,L:跨径,U:根据实际平均弹性变形量调整修正系数）,根据计算底板抛高值进行卸载后底模调整。

5 钢筋、侧模、内模安装及混凝土施工

其施工要点和一般钢筋混凝土结构相同,施工顺序:底板、腹板的钢筋骨架→立腹板内外侧模及翼板底模，浇筑第一次砼，→立顶模绑扎箱梁顶板及翼板钢筋→预埋件、预留筋，浇注第二次砼。必需注意;(1)因钢筋骨架比较长,要做好其固定和支撑,保持骨架顺直;(2)混凝土量大,必要确保施工连续和有较好工作性;严格控制混凝土施工顺序(采用“分层分段由跨中向两边两端推进”的浇筑方式。在横断面上分两次灌注：第一次灌注底板与腹板，第二次灌注顶板、翼板砼，分界线设在顶板底翼角处；在纵断面上每一联一次连续灌注完成,两次浇灌间隔时间不小于5天，且第一次浇灌砼强度须大于设计强度的85%).3、有预应力的,一般采用先穿束;严格控制波纹管安装位置,定位钢筋可靠、牢固，保证波纹管在砼振捣过程中不会发生移动;多跨连续预应力箱梁顺桥方向波纹管应设压浆排气管,一般设在每跨竖向顶部,引出砼面,压浆排气管设置应牢固,且不引起波纹管漏浆；编束时，应逐根理顺，绑扎牢固，防止互相缠绕;穿束后，钢束应能在管道内自由地滑动，否则应继续查明原因,进行纠正;4、加强支架、模板检查和观测点测量,发现异常情况,立即撤离现场所有施工人员，停止砼浇灌，检查支架，分析原因，采取合理措施进行处理。

6 预应力筋张拉和拆模

多跨连续预应力箱梁张拉前，应注意：

（1）控制数据计算中：顺桥方向的θ取值为：张拉端到计算截面曲线孔道切线角的总和；根据千斤顶行程合理安排张拉次数；调高初张应力为15%σk；一般采用两端张拉，顺序由设计图纸提供，原则上是左右对称张拉（要准备四套设备），条件不允许时，就要分级左、中、右进行循环张拉；（2）对施工班组进行技术交底，确保张拉次序和控制指标得到严格落实。

张拉前和实施过程中控制和一般梁板相同，但因时间跨度长，必须加强现场管理，及时进行数据整理。锚固前，双控指标出现偏差时，应及时分析原因，假如由张拉力不足引起，应及时补足。顺桥方向孔道压浆采用两端多次循环方式，确保孔道压浆饱满。预应力箱梁压浆或普通箱梁砼达到规范允许卸架强度要求（或设计另有规定）后，方能进行卸架。拆架顺序一般采用：先松后拆，先跨中后两边顺序循环操作。在以上过程中必须作好观测点测量，发现异常，应及时暂停施工，采取相应措施进行处理。以确保施工的安全和质量。

7 施工注意事项或特殊问题相应处理对策

预应力砼连续箱梁施工，预应力钢铰线(或钢筋)的定位张拉是预应力混凝土结构至关重要的工作之一。预应力钢铰线(或钢筋)的定位即是其管道的定位,而目前管道我们常见的是波纹管。实际操作中可采用座标法定位及检查评定;以管道纵向为X轴以跨中(或端头)底为0点而沿管道纵向向上为Y轴,左右方向为Z轴,我们只要控制YX方向偏差都不超过规定要求(如5 m)即满足要求,这样操作既方便检查易行,又便于资料归档。管道固定也是一个施工要点,严格控制混凝土浇筑过程中管道变位,特别是管道上浮。实际中我们宜采用圈形或“U”形“()”形双钢筋固定在主筋上但不得采用铁丝。

预应力筋张拉在于受力效果。张拉时混凝土强度不小于设计强度的95%,除非设计另有规定,注意混凝土试件须与构件同条件养护。张拉控制目前采用双控制,即张拉应力和引伸量的控制。张拉力无论采用大吨位机具整束张拉还是低吨位机具一根一根张拉,都易操作;但引伸量有时会偏离设计及规范规定,若引伸量小于设计及偏差低限,我们要尽可能采取减小或克服摩擦的方法使引伸量达到规定的范围内,如:在孔道内灌以肥皂水(但压浆前须冲洗干净);可以提高3%的吨位再放到100%;单向张拉可以采用103%或105%吨位张拉放张再张拉放张如此反复直到规定范围,有条件的可以改用双向张拉;双向张拉可采用反复单向张拉以达到要求,当然可以将以上方法配合使用。

8 结束语

综上所述，我们可以看出，预应力砼连续箱梁施工，其工程质量技术控制重点，往往离不开对细节的控制。无论是从最开始的地基处理、支架搭设，还是混凝土浇筑、预应力后张拉等等，都有一套详细而明确的操作规程。在各个工序、工艺控制中，都详细规定了如何正确地进行操作以及当一项操作进行到何种程度就满足规定的要求。本人认为，在施工过程中，我们只有坚持了对这些大大小小要求的控制，“从严出发、从细控制”，箱梁质量的控制问题，将不会再困扰我们。

[1]周莉.预应力箱梁超长张拉的设计与监测[A].天津市土木工程学会第七届年会优秀论文集[C];2005年.