变截面预应力混凝土连续箱梁高架桥施工技术研究

黄及福　苏利芳　覃茂好

【摘 要】 近些年来，随着建筑行业的不断发展，被广泛的应用于高架桥的施工中，不过其施工的技术要点较为复杂，是当前建筑行业研究的重要难题之一。本文将主要对其施工的技术要点进行归纳，希望能为相关的研究提供部分参考价值。

【关键词】 预应力混凝土 钢筋混凝土 高架桥 技术要点

1 前言

预应力混凝土的应用主要的目的在于减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。高架桥，即跨线桥，受既有建筑物和施工线路的限制，其上部结构，一般多采用简支梁或连续梁（或刚架），悬臂梁较为少见。用简支梁时，其目的在于保证桥面行车平顺，常做成桥面连续的简支梁。如连续梁和墩顶刚接，便成为连续刚架桥。近些年来，随着建筑技術的不断发展，变截面预应力混凝土连续梁桥由于其独特的优势获得了突飞猛进的发展，不过也存在较多的问题，值得深入进行探讨。本文将主要对预应力混凝土连续箱梁高架桥的施工技术要点进行分析，希望能为相关的研究提供部分参考价值。

2 变截面预应力混凝土连续箱梁高架桥施工技术要点分析

连续箱梁高架桥因为其工程量较省；适用性好，整体受力性好，外观线型流畅、美观等优点，获得了越来越广泛的应用，笔者根据相关的从业经验对其施工技术要点做了总结，主要有：

2.1 预应力混凝土的浇筑

（1）材料的配合比要求[1]：①混凝土的水泥用量每立方米不宜超过550kg。应采用低塑性混凝土，设计混凝土配合比时应选取水泥用量少、水灰比低、砂率小、骨料粒径大，使混凝土产生收缩和徐变较小的配合比。②混凝土中不得掺入氯化钙、氯化钠等氯盐类外掺剂.以及引气剂或引气型减水剂。③无氯盐类防冻剂的硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐类外加剂，亦不得用于预应力混凝土结构。④混凝土中早强剂的掺量应合下列规定：硫酸钠掺量<1%（占水泥重量），三乙醇胺<0.05%（占水泥重量），由其他材料带人的氯盐总量应<0.1%（占水泥重量）。⑤混凝土中总碱含量应符合设计规定。

（2）混凝土孔道的处理：后张法预应力筋孔道的位置、孔径应符合设计须符合要求。可采用预埋铁皮波纹管、胶管抽芯、钢管抽芯、充水充气胶管抽芯等方法预留。施工时应符合下列要求：①固定成孔管道位置，应以钢筋井字架与架立钢筋绑扎或焊接，固定波纹管井字架间距不宜大于0.8m；胶管不宜大于0.5m；钢管不宜大于lm；曲线段宜适当加密。②孔道上应留灌浆孔，对预埋波纹管灌浆孔间距不宜大于30m；抽芯成形孔道不宜大于12m；曲线孔道的波峰部位应留排气孔；波谷位置应留排水孔；在孔道的一端宜留溢浆孔。③孔道两端的锚固垫板应与孔道轴线垂直，振捣混凝土时应采取措施防止碰撞预埋件和管芯、波纹管。④在焊接操作时应防止电火花损伤波纹管及管内的预应力钢筋。浇筑混凝土时，宜采用插入式、附着式或平板式振捣器振捣。

（3）锚固端及钢筋密集处应加强振捣。其施工步骤为：①对先张构件，钢筋张拉后应立即浇筑混凝土，若未能立即浇筑混凝土时，则在混凝土浇筑前应重新进行张拉，达到控制应力后，方允许浇筑混凝土。②对后张构件则应采取措施防止振捣棒碰撞成孔管道和张拉端的预埋件，浇筑中应经常检查管道与预埋件位置，如有错位应及时纠正。③振捣时应避免振捣棒碰撞预应力钢筋。

2.2 预应力筋的施工

预应力筋施工处理主要有先张法和后张法两种方法。[2]在先张法生产中，为了与混凝土粘结可靠，一般采用螺纹钢筋、刻痕钢丝或钢绞线。在后张法生产中，则采用光面钢筋、光面钢丝或钢绞线，并分为无粘结预应力筋和有粘结预应力筋。

预应力筋的施工要点主要有：①预应力筋下料长度应经计算确定。计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、镦头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。首次使用应经试验，符合要求后方可成批下料。预应力筋下料切断后，端头应齐整，其同束内长度相对差值不应大于计算下料长度的1/5000，且其极差不得大于5mm。②预应力筋应釆用砂轮锯切断，不得釆用电弧或气焊切断，也不得使预应力筋经受高温、焊接火花或接地电流的影响。钢绞线下料后不得散头。下料场地应平整、洁净。③预应力钢绞线编束时，梁体同一张拉截面上的钢绞线束应由同一厂家、 同一品种、同一规格、同一批号的钢绞线组成。编束时应先梳理顺直，每隔 1m～1.5m捆扎成束。制束及移运时防止变形、碰伤和污染。④预应力钢丝束釆用镦头锚具时，应首先确认该批预应力钢丝的可镦性。钢丝镦头的头型尺寸：直径应为1.4d～1.5d，高度应为0.95d～1.05d （d为钢丝公称直径）。冷镦头的强度应不低于钢丝母材强度的97%。高强钢丝镦头宜釆用液压冷镦。⑤预应力螺纹钢筋端部螺母必须旋入足够的长度，螺纹钢筋应露出端部螺母；当釆用连接器接长预应力螺纹钢筋时，应确保两端均旋至连接器中央。⑥配有折线预应力筋的先张法预应力混凝土梁的预应力筋安装宜自下而上进行，先穿直线预应力筋，再穿折线预应力筋；折线预应力筋应通过转折器相应的槽口。⑦后张法预应力混凝土构件的预应力筋可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道，但釆用蒸汽养护时，在养护完成之前不应安装力筋。穿束前，应检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置准确，孔道内应畅通、无水和其它杂物。钢绞 线应编束后整体装入管道中。⑧对在混凝土浇筑之前穿束的管道，预应力筋安装完成后，应进行全面检查，修复管道损坏的部位，并封闭锚垫板喇叭口、排气管口。⑨锚具定位及连接器安装应要注意以下的一些事项：a.锚具和连接器应按设计规定的位置、方向和形状安装、固定，并配置锚固区加强钢筋。b锚具的承压面应与预应力筋垂直。c.预应力筋需接长时，应保证连接器在张拉方向上有足够的移动空间。d.内埋式锚固端锚垫板不应重叠，锚具与锚垫板应贴紧。e.锚具安装时与锚垫板应对中，夹片应击紧且缝隙均匀。

2.3 箱梁的防裂处理

与钢筋混凝土箱梁桥相比，预应力混凝土连续箱梁高架桥的裂缝问题更为复杂。因此，采取防裂处理措施显得尤为必要，连续箱梁高架桥容易出现裂缝的位置比较多，跨中和支座以及预应力束锚下、四分跨和三分跨之间等都容易出现裂缝。[3]预防其出现裂缝的措施主要有：①对在混凝土浇筑或养生之前安装在孔道中但未在规定时限内压浆的预应力筋，应釆取防锈措施，直至压浆，不同暴露条件下，未釆取防锈措施的预应力筋在安装后至压浆时的容许间隔时间应符合相关的规定，否则应釆用镀锌钢绞线，预应力筋安装在孔道中后，应釆取适当的方式，保护外露预应力筋，后续工程施工中应避免预应力筋、管道、锚垫板及锚具损伤和移位。②混凝土的振捣频率以及浇筑的顺序都要严格的控制，同时在后期要注意养护，浇筑箱形梁段混凝土时，应尽可能一次浇筑完成，梁身较高时可分两次或三次浇筑；梁身较低时可分为两次浇筑。当分次浇筑时，宜先浇底板及腹板根部，其次腹板，最后浇顶板及翼板时要符合相关的规定，在混凝土浇筑完成并初凝后，就应该要马上开始对其进行养护，在使用蒸汽对其进行养护时，要注意控制温度。

3 结语

连续箱梁高架桥的施工技术要点较为复杂，对混凝土以及预应力筋的要求较高，因此，必须要注意控制相关的材料的质量。另外，还必须要做好防裂处理，才能够保证高架桥的整体质量。本文主要对变截面预应力混凝土连续箱梁高架桥施工技术的要点进行了分析，希望能为相关的研究提供部分参考价值。

参考文献

[1] 杨玉山.变截面预应力混凝土连续箱梁高架桥施工技术[J].科学之友.2010.07：87-88.

[2] 宁舟.李传习.欧见仁.变截面预应力混凝土连续箱梁桥0#块空间应力分析.公路交通技术.2013.1：42-46.

[3] 赵 洋.李晓克.王志勇.预应力混凝土连续箱梁复合加固设计与施工[J].混凝 土制品.2011.2：116-118.