浅谈现浇变截面预应力混凝土连续箱梁施工技术

李欢节

(湖北川冶建设工程有限公司，湖北 孝感 432000)



桥梁工程

浅谈现浇变截面预应力混凝土连续箱梁施工技术

李欢节

(湖北川冶建设工程有限公司，湖北 孝感 432000)

主要介绍现浇变截面预应力混凝土连续箱梁结构的施工技术及确保质量的控制措施。通过实际案例，阐述了现浇箱梁施工工艺流程和施工技术要点，为实际施工需要提供了很有价值的参考。

现浇；预应力混凝土；连续箱梁；施工技术

1 施工技术及工艺流程

1.1 现浇箱梁施工工艺流程

本项目现浇箱梁施工工艺流程为：施工准备及地基处理→支架搭设→支架预压→横隔梁模板及钢筋安装→底腹板模板及钢筋安装→下部波纹管及预应力钢绞线安装→横隔梁及底腹板浇筑混凝土→混凝土养生→顶板及翼板模板、钢筋安装→上部波纹管及预应力钢绞线安装→顶板及翼板浇筑混凝土→箱梁养生→张拉及压浆→封锚及耳背墙浇筑混凝土→混凝土养生→拆除支架及模板。

1.2 施工准备及地基处理

现浇箱梁施工前的准备工作是很重要的。首先要计算支撑地基承受力大小，然后选择地基硬化处理方式，并确定满堂支架的搭设及预压方案。在确定施工方案后应着手准备所需的材料及人员补充。

本桥位于河漫滩内，土层含水量较大，且承台开挖为深基坑开挖，对土层有较大影响。在考虑了支架受力情况及河床施工要求后，先从外围(0#台外侧)挖排水沟疏排河水，然后对基坑及河床进行开挖并回填干土，经压实后铺筑碎石，并在其上进行浇筑混凝土，使其具有很大的承载能力。其中在靠近两侧桥台的特殊位置，由于需要对台前边坡进行保护，因此在台前边坡上挖成几级台阶并且加固，以利于支架的搭设。

1.3 满堂支架的搭设及预压

(1)支架搭设

本项目现浇箱梁施工采用满堂支架法。支架搭设前首先应对基础进行硬化处理，然后在其上搭设碗扣支架。先按60 cm×60 cm间距在基础上铺设底座，再在其上搭设碗扣支架。支架顶部用可调U型顶托来调节支架与模板间的间距，即支架顶采用顶托调平,再铺设横向方木和纵向木板。立杆的接长缝错开，即第一层立杆采用长2.4 m和1.8 m的立杆错开布置，其中用少量1.2 m的立杆调节，至顶层再用0.6 m和0.3 m两种长度的顶杆找平，横杆全部使用0.6 m的横杆。立杆的垂直度、斜撑的设置等应符合规范的要求。

(2)支架预压

支架预压目的是检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。预压的材料使用编织袋装满砂，称量并计算出一袋砂子的平均重量。用吊车吊放砂袋对支架进行预压，砂袋最大堆放高度为2 m。

以结构自重及其他重要因素计算支架预压荷载，从加载到卸载，按照0%→50%→100%→120%→120%→100%→50%→0%进行观测，其中在荷载达到120%时，稳压48 h，在此期间观测频率为2 h/次，当沉降不超过1 mm时即可开始卸载。预压分为三步,第一步预压1#和2#墩两侧各7.5 m范围内部分，第二步预压桥梁对称中心线两侧各6.75 m部分，第三步预压靠近0#和3#台部分。根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和,作为预拱度的最高值,设置在梁的跨径中心点。其他各点的预拱度以中心点为最高值,以梁的两端部为初始值,按二次拋物线进行分配。根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。

该箱梁混凝土实际方量为1 125.7 m3，钢筋混凝土实际按2.6×103kg/m3计算，预压最大荷载为梁体自重的120%，则预压总重为3 512.184 t，平均按50.174 t/m预压。具体堆载预压荷载1#～2#为1 505.22 t、0#～1#为1 003.48 t、2#～3#为1 003.48 t。

1.4 现浇箱梁混凝土施工及养护

(1)混凝土浇筑

本项目箱梁混凝土浇筑主要分为两部分，先浇筑横隔梁及底腹板，再浇筑顶板及翼板。采用混凝土泵车输送C50混凝土，按每层20 cm厚度分层浇筑。混凝土浇筑应一次成型，采用水平分层、斜向分段、从低端向高端连续浇筑。

首先从1#和2#中横梁开始同时对称浇筑混凝土，当1#和2#中横梁浇筑到一定的距离后，要迅速合拢1#和2#之间的底板混凝土以及部分腹板混凝土，然后再分别向0#和3#处底板合拢。在拆除了腹板等部位模板及安装了顶板及翼板钢筋、模板后开始浇筑第二部分的混凝土。

(2)混凝土养护

由于浇筑混凝土时会产生大量的水化热，加上气温过高会导致混凝土表面产生收缩裂缝，因此在桥面混凝土振捣完毕后，应在混凝土表面边收浆边覆盖薄膜养生。还应派专人覆盖土工布对梁体混凝土进行湿水养护，养护时间不得少于7 d。预应力混凝土的养生期应延长至施加预应力完成为止。拆除芯模，箱梁内浇水完毕后梁顶开口用塑料布封闭确保相对湿度在90%以上。养生期间，混凝土强度达到2.5 MPa之前，不得在其上承受任何荷载。

1.5 预应力张拉及压浆

(1)波纹管及钢绞线的安装

本项目预应力钢束管道均为在现场用波纹管机和钢带制作各种符合设计规格尺寸波纹管。管道所有接头长度以5 d为准，采用大一号的波纹管套接，要对称旋紧，并用处理好接头处以避免混凝土浆渗入。当管道位置与非预应力钢筋发生矛盾时采取以管道为主的原则，适当移动钢筋保证管道位置的正确。浇注混凝土之前对管道仔细检查，主要检查管道上是否有孔洞，接头是否连接牢固、密封，管道位置是否有偏差，严格检查无误后，采用空压机通风的方法清除管道内杂物，保证管道畅通。

使用的预应力钢绞线应放置于平地上铁笼内，以保证施工安全。按设计提供施工长度切割钢绞线，注意核算千斤顶张拉端工作长度是否足够。纵向长束用卷扬机采取整束牵引的方法进行：即制作一套架子，立于悬臂两端，通过架子上的滑车，先使钢丝绳穿入管道内，钢丝绳在另一端穿出后绑上钢绞线接头，用卷扬机通过滑车慢慢把钢绞线引进管道内。

(2)预应力筋的张拉

张拉及压浆是所有预应力桥梁施工中的关键工序，本项目采用后张法施工。预应力张拉时间应控制在龄期大于7 d且混凝土强度达到设计值的90%以上。张拉设备使用前应先委托外单位校定，测定油泵线性回归方程，根据千斤顶的张拉力计算出压力表读数。施工过程中实行双控，以油表读数为主，伸长值为辅。预应力张拉根据孔道钢束数目的不同采用不同吨位千斤顶整体张拉，张拉时按照横向左右同时对称张拉及先外侧后内侧的顺序进行。张拉步骤为： 0→10%σcon→100%σcon→持荷2 min→锚固。对伸长量不足的查明原因，采取补张拉措施，并观察有无滑丝、断丝现象，作好张拉记录。

(3)孔道压浆及封锚

预应力管道压浆顺序为从一端向另一端压浆，从最低压浆孔压入。压浆可以使用纯水泥掺加外加剂，也可使用专业厂家生产的高性能灌浆料，按说明书规程操作即可。有关水泥浆的技术应符合《桥规》的要求。钢绞线割束在压浆完成后进行，割束必须用砂轮机锯割，任何预应力钢筋均不能用电弧烧割。封锚前应先将锚具周围冲洗干净并凿毛，然后按图纸要求布置钢筋网，浇注封锚混凝土。

1.6 支架及模板的拆除

模板拆除应按设计要求的顺序进行，设计无规定时，应遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆除时严禁将模板从高处向下抛扔。卸落支架应按拟定的卸落程序进行，分几个循环卸完，卸落量开始宜小，以后逐渐增大。在纵向应对称均衡卸落，在横向应同时一起卸落。

2 现浇箱梁施工技术要点

2.1 测量

控制性导线点现场交桩后，应进行控制点复测，根据具体施工的需要可对控制点进行加密，精度应符合规范要求。实际施工过程时，要对控制网进行定期或不定期的检测。当发现控制点稳定性有偏差出现时，应马上进行局部或全面复测。测量应贯穿于整个施工过程之中，除对桥梁各结构部位进行精准测量放样外，还应及时对照图纸进行复核检查，发现问题及时处理。对于沉降观测等应按规范要求的间隔时间和频率进行，观测的控制点应相对固定，观测的方法、次序等应始终保持一致，即每次观测的条件、状态等应尽量保持一致。波纹管的定位要精准，波纹管的准确定位关系到预应力张拉的效果。

2.2 试验

试验工作的重点是要做好原材料检测和混凝土的配合比。本项目采用泵送混凝土。水泥应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。粗骨集料宜采用连续级配，其针片状颗粒不宜大于10%；细集料宜采用中砂，且通过0.3 mm筛孔的颗粒不应少于15%。泵送混凝土中应掺入泵送剂或减水剂，并宜掺入质量符合国家现行有关标准的粉煤灰或其他活性矿物掺合料。

[1] 邵旭东.桥梁工程(第二版)[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2] 中华人民共和国交通部.公路工程技术标准(JTG B01-2003)[S].北京：人民交通出版社，2003.

[3] 中华人民共和国交通部.公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

2015-11-11

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1008-3383(2016)07-0072-02