桥梁工程预制箱梁施工和设计的优化建议概论

章建刚

摘 要 预制箱梁在全国桥梁工程中应用非常广泛，通常情况下都是在箱梁预制场事先预制完成箱梁后，在运输到桥梁部位再进行安装的施工方案，因此，预制箱梁的施工质量就显得非常重要。 本人根据某桥梁工程的箱梁预制以及桥梁桥面连续施工的情况，浅谈一下预制箱梁的预制工艺以及桥面连续施工的控制要点。

关键词 桥梁工程;预制箱梁;施工;设计;优化

1预制箱梁在预制施工和桥面连续施工存在的问题质量控制难点

1.1 预制箱梁顶板束负弯矩张拉预留槽口施工控制难点

在箱梁预制施工时，箱梁顶板束张拉预留槽口处均为预留天窗，在安装箱梁顶板钢筋和顶板部位的负弯矩钢束的钢波纹扁管时，由于发生干扰，预制箱梁施工过程中基本将箱梁顶板上层纵向、横向钢筋被截断，造成箱梁顶板负弯矩张拉槽口处的纵向、横向钢筋无法有效连接。尤其是箱梁顶板束张拉预留槽C口部位的T2钢绞线与箱梁顶板和腹板结合部位的3#Φ25的钢筋有冲突。大部分施工单位在预制箱梁浇筑施工时将3#Φ25钢筋进行截断，待后续箱梁顶板T2钢绞线张拉、压浆完成后，对T2钢绞线张拉槽口浇筑混凝土时又将3#Φ25钢筋焊接起来。T2钢绞线张拉预留槽口部位的3#Φ25钢筋属于顶板受力钢筋，3#Φ25钢筋被截断后，若焊接质量不能满足规范要求时，对箱梁的质量受到一定的影响[1]。

1.2 当箱梁预制完成后存梁期超过30天以上时

或者梁板安装后不能及时进行箱梁顶板束张拉预留槽口处的钢绞线安装、张拉压浆施工时，将会导致大部分箱梁顶板束张拉预留槽口处和箱梁连续端部位的钢波纹扁管均出现大面积锈蚀现象，大部分锈蚀严重的钢波纹扁管会自行脱落，导致施工连续端时无法有效连接或者连接不严实，在浇筑连续端混凝土时，会造成混凝土浆进入连续端接头部位的钢波纹扁管内，致使后续的箱梁顶板束张拉预留槽口部位的钢束张拉时受力不均匀，同时也会使钢波纹扁管压浆时水泥浆不能顺利贯通。

1.3 当预制箱梁顶板束张拉预留槽口处的T3钢波纹扁管通过箱梁顶板A预留槽口时

钢波纹扁管均受到人为或其他方面不同程度的破坏。尤其是运梁车通过箱梁顶板时对顶板张拉预留槽口未采取有效的保护时，对顶板张拉槽口处的箱梁顶板混凝土和钢波纹扁管均造成损伤。因此对T1、T3钢波纹扁管的钢绞线穿束、张拉和压浆均造成不同程度的施工影响和质量隐患。同时由于箱梁顶板混凝土厚度仅为18cm，在箱梁顶板预应力束钢绞线张拉时，极容易对箱梁顶板束张拉预留槽口处的混凝土造成拉伤、拉裂现象，箱梁顶板束张拉预留槽口处的混凝土一旦破裂后，返工处理极为不容易，也严重影响着施工进度。

1.4 预制箱梁安装完成后

预制箱梁端头连续端部位的箱梁顶板的Φ25主筋与另一跨箱梁顶板的Φ25主筋要进行单面焊接，由于箱梁连续端连续钢筋焊接部位和箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管间距过小，钢波纹扁管安装施工时与箱梁端头连续端部位的顶板主筋容易造成相互干扰;在后继箱梁顶板端头连续端钢筋进行单面焊接时，会对钢波纹扁管造成烧损和破坏现象，箱梁连续端顶板部位的连续钢筋较密集，施工过程中无法有效地对钢波纹扁管进行有效的保护措施，钢筋焊接工作量较大，焊接时间较长，因此该部位的钢波纹扁管在钢筋焊接时极其容易被烧损[2]。

2预制箱梁顶板负弯矩张拉槽口部位的施工及设计优化建议

（1）建议对箱梁顶板T2钢绞线张拉预留槽口部位的3#Φ25钢筋进行优化设计，尽量做到箱梁顶板T2钢绞线张拉预留槽口部位的钢绞线束与箱梁顶板纵向3#Φ25钢筋避免发生干扰，这样可以防止箱梁顶板纵向3#Φ25钢筋被截断的现象。该钢筋为属于顶板受力钢筋，被截断后在后续施工中焊接起来较为困难，对现浇箱梁的施工质量存在一定的影响。

（2）建议箱梁顶板预应力钢绞线的钢波纹扁管采用强度较好的硬质塑料波纹扁管以及加厚钢波纹扁管，或者采用预埋钢管形式的波纹扁管，所有波纹扁管的外露长度按12～15cm进行控制。该部位可以采用钢管扁管套筒形式进行对接，或者采用大一号的硬质塑料波纹扁管进行对接，也可采用加厚钢波纹扁管进行对接，不管采用任何对接方式，必须将箱梁顶板的波纹扁管全面、认真、仔细的包裹严实后方可进行钢绞线进行穿束工作。当预制箱梁不能及时安装或者安装完成后不能及时进行桥面湿接缝、湿接头施工時，应做好波纹扁管预留接头的保护工作，防止人为或施工时造成的破坏。当箱梁顶板预应力钢绞线的波纹扁管采用塑料波纹扁管时，预制箱梁存梁周期较长时，应对箱梁顶板塑料波纹扁管采用塑料布进行包裹，防止长时间的风吹日晒造成塑料波纹扁管的老化现象;当箱梁顶板预应力钢绞线的波纹扁管采用钢波纹扁管时，预制箱梁存梁周期较长时，应对箱梁顶板钢波纹扁管采取防锈措施，可采用防锈漆对表面进行喷涂，防止长时间存梁造成的钢波纹扁管锈蚀严重而产生的钢波纹扁管自行脱落的现象[3]。

（3）建议对连续端箱梁箱室箱梁顶板部位的箱梁顶板厚度进行加厚设计。也可针对预制箱梁箱室顶板束张拉预留槽口部位的箱梁顶板厚度进行加厚设计。从预制箱梁端头部位和箱梁钢筋布置来看，预制箱梁顶板厚度大部分设计为18cm，箱梁顶板混凝土保护层为4cm，上下层保护层厚度共计为8cm，以此计算，18cm-8cm-2.5cm-3cm-1cm=3.5cm（箱梁顶板厚度为18cm;箱梁顶板上、下保护层混凝土厚度为8cm;箱梁顶板主筋直径为2.5cm;钢波纹扁管厚度为3cm;顶板光圆钢筋直径1cm）。由此计算看来，箱梁顶板厚度除去钢筋、钢波纹扁管、保护层的位置后，只剩余3.5cm，造成连续端部位的钢筋和钢波纹扁管施工起来相互干扰。建议对预制箱梁箱室部位的顶板厚度加厚2～6cm，预制箱梁翼缘板部位板面厚度的几何尺寸按原设计进行。预制箱梁箱室部位的顶板厚度加厚以后，便于箱梁顶板钢筋和钢波纹扁管有较大的施工空间，连续端湿接头部位的顶板钢筋焊接时也可以对波纹管进行有效的保护措施，防止连续端主筋焊接时对钢波纹扁管造成破坏[4]。

（4）对预制箱梁箱室顶板部位的箱梁顶板厚度进行加厚设计以后，顶板束张拉槽口处顶板厚度也相应加厚2～6cm，因此，对箱梁顶板束张拉预留槽口进行钢绞线张拉时，就不会产生由于顶板厚度较薄而产生的对箱梁顶板束张拉预留槽口处的箱梁顶板造成的拉伤、拉裂现象。一旦顶板束负弯矩张拉预留槽口处锚垫板背后的箱梁顶板混凝土被拉伤、拉裂以后，返工处理起来相当麻烦，必须对钢绞线进行退锚后，将钢绞线全部抽出来，然后对顶板束张拉预留槽口处的顶板混凝土进行补强浇筑，混凝土浇筑完成后，待混凝土强度满足张拉要求时，方可进行钢绞线穿束、张拉、锚固、压浆等工作，然后采用吊模方式对负弯矩张拉槽口处预留天窗部位的混凝土进行浇筑，待混凝土强度满足后方可施工后续的桥面铺装施工。

箱梁预制施工时对顶板束张拉预留槽口预留天窗部位可采用倒三角方法浇筑砼，采用此种施工方法既保护了波纹管及箱梁顶板下层钢筋，也使顶板不会受损坏。在今后箱梁顶板束张拉预留槽口混凝土浇筑施工时也不需要采取模板吊模施工，在桥面铺装砼浇筑时可同时浇筑张拉槽口，也可提前浇筑顶板束张拉预留槽口部位的混凝土[5]。

3结束语

通过以上提出的相关建议和施工措施，可以有效解决预制箱梁顶板束张拉预留槽口存在施工干扰问题以及施工质量问题。在实际施工过程中，施工技术管理人员及现场施工人员要不断提高自己的施工经验和技术水平，还要熟练掌握各项施工技术及工艺，能够灵活有效地将掌握的施工技术应用实际施工操作过程中，同时还要加强现场各项施工管理工作，确保预制箱梁的施工技术、施工工艺、施工质量进一步得到改观。

参考文献

[1] JTG/T F50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].北京：中國标准出版社，2011.

[2] JTG F80/1-2017.公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程[S].北京：中国标准出版社，2017.

[3] JTG D60-2015.公路桥涵设计通用规范[S].北京：中国标准出版社，2015.

[4] JTG D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：中国标准出版社，2004.

[5] JT-T_329-2010.公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器[S].北京：中国标准出版社，2010.