装配式预应力混凝土箱梁桥施工技术探析

许建

蓝海建设集团有限公司 安徽 合肥 230000

引言

装配式预应力箱梁有着优良的力学特性，具有较大的刚度和强大的抗扭性能，整体性好，预制简单方便，施工速度快，技术成熟，非常适合公路桥梁建设。近年来，公路桥梁使用装配式预应力箱梁的数量迅速增加，其中20～40m跨径桥梁大多数采用装配式预应力箱梁。

1 工程简介

潜山市环河西路茅岭河桥桥全长577m，桥面宽度为10m，桥梁跨径布置采用4×30+4×30+3×30+4×30+4×30，角度为90度，上部构造为预应力砼组合小箱梁，共有预制箱梁57片，板高1.6m，先简支后连续结构，下部构造为桩柱式桥墩和桩基肋板式桥台。

2 施工前准备工作

为了确保箱梁桥施工有序开展，施工技术人员按照箱梁桥的具体特点、施工现场实际情况及相关要求，开展施工前的准备工作。下面就箱梁预制场的布置及建设作简要说明，有关桥梁下部构造的准备工作不一一赘述了。

首先，在箱梁预制前应该对钢筋加工场、预制场、存梁区、龙门吊轨道基础、临时用电进行设计，根据具体的预制要求、工艺技术特点、配套机械设备状况等，结合地形、箱梁的外形尺寸等，考虑场区临时性的道路、操作空间因素等，明确预制场地规模标准，开展地面区域的硬化处理工作，保证硬化的厚度后达到制梁、存梁及运梁工作要求[1]。

其次，在设置预制台座期间应该注意，完善台座的基础构件、平面构件与附属构件，预制台座使用钢筋混凝土材料进行建设，结合现场的具体状况开展基础结构施工工作，确保基础部分的承载力和处理效果。存梁区域范围之内，也应该设置相关的枕梁结构，通常情况下需要设计多排枕梁基础，根据工程进度计算出最大存梁数量。

最后，应该沿着预制现场区域，纵向或横向设置基排水系统，设置坡度≥1%的排水沟，确保在下雨的天气或者有积水的情况下能够将水及时排出[2]。现场施工人员要结合预制工作的相关要求，在施工前组织安全技术交底，原材料检测，钢筋骨架制作、安装，混凝土浇筑，特种设备运行及质量检验等关键工作的技术交底，尤其需要进行特种设备的检验、检修和维护工作，确保设备性能良好。

3 箱梁桥下部构造及预制箱梁施工技术探析

3.1 钢筋制作与安装

所有钢筋都在棚内加工制作，加工完成的半成品应分类放置，并做好标识。利用台座对钢筋骨架进行绑扎，一次性完成。

3.1.1 在绑扎开始前，需以台座中心为起点，以设计的间隔距离为依据，在台座两侧画线，准确标出底板横向钢筋与腹板箍筋所在位置，为之后的钢筋安装提供方便，并为底腹板上的钢筋间隔距离控制提供参考。钢筋绑扎顺序为[3]：底板→腹板→跨中横梁→预应力管道→定位钢筋→锚下网钢筋→顶板→负弯矩区预应力管道。首先安装底板钢筋。为避免绑扎时钢筋骨架发生明显变形，在绑扎腹板钢筋之前，应先在外侧放好支撑架，确保腹板钢筋处于相同平面范围内。

3.1.2 钢筋安装时应注意边梁枕梁钢筋，端跨梁伸缩缝钢筋，端跨梁支座钢板的预埋。注意锚固钢筋与梁底预埋钢板采用单面焊接牢固。

3.1.3 钢绞线下料需根据实际长度在现场进行，下料前要与图纸要求长度核对，同时检查实际需要的长度是否和设计要求相符，经检查确认合格后，方可开始下料。下料需使用砂轮机进行，不可采用电焊的方法切割。对下料完成的钢绞线进行编束时，需使用软铁丝绑扎处理，确保钢绞线之间能够保持平行，避免缠绕，绑扎需按照1.0～1.5m的间隔距离进行。

3.1.4 钢筋保护层控制采用成品垫块，确保钢筋保护层厚度符合设计及规范要求。

3.1.5 箱梁内模安装前，每片梁板的底板按设计位置设置4个直径为100 mm的通气孔，如通气孔位置与普通钢筋发生干扰，可适当挪动普通钢筋位置。为防止通气孔在浇筑混凝土时堵塞，要在通气孔内塞满砂子。

3.2 波纹管施工

3.2.1 预制箱梁底板、腹板采用OVM型锚具及其配套设备，圆形截面管道成孔采用金属波纹管，钢带厚度不小于0.30mm;顶板负弯矩采用BM15型锚具及其配套设备，管道成孔采用金属波纹扁管，钢带厚度不小于0.35 mm。

3.2.2 波纹管的下料采用砂轮锯切割，为确保预应力管道畅通无阻，波纹管采用内旋方法连接，两段管之间旋入一段长约5倍～7倍管径的连接管段作为搭接接头，在接缝处缠绕塑料胶带密封，以防漏浆。

3.2.3 预应力孔道波纹管的安装定位要准确，管节连接平顺、牢固、密封，在操作中，施工人员要根据设计来做好波纹管曲线坐标放线处理，并利用预埋定位筋在规定范围内设置波纹管。期间，为避免出现位移现象，施工人员还需要通过相应的处理，如曲线段加密定位钢筋加固方法来进行处理。

3.3 模板安装工作要点

3.3.1 箱梁内、外模采用定型钢模。模板分块结构合理、装拆方便、表面光洁、无变形，接头处使用螺栓固定，应充分考虑安装、拆卸及拼装简便性，提高模板周转及安装效率，做到中梁模板和边梁模板可搭配使用[4]。根据实际考虑外模为两套半，内模两套便可周转使用。模板拼缝处须加工成企口缝，便于拼装咬合。接缝间采用高密度海绵胶条处理，确保接缝平齐无错台、严密不漏浆。

3.3.2 在使用之前首先将底模安装在台座上面进行打磨，在安装侧模时，必须对准底模的相对位置。当侧模纵移精确对位后，再用千斤顶将模板推向底模并靠拢；安装、调好底部千斤顶及支撑螺杆，调整侧模高度，紧固侧模与底模的连接拉杆使侧模板固定，侧模安装完毕后，继续预制钢筋入模工作，内模安装采用龙门吊吊运整体安装，人工校正。先将钢模板初步就位，用合适材料将支撑架垫好，人工用千斤顶调整模板的水平和垂直度，然后螺杆固定，在混凝土浇筑前及浇筑期间应检查螺杆有无松动。内模安装完成后，进行腹板端头模板安装，连接处螺丝牢固，接缝平顺、严密，采用强力胶皮、泡沫填缝剂等止浆措施堵浆，严禁使用砂浆、布条、海绵止浆。最终对顶板区域的钢筋进行绑扎。使用龙门吊进行相应的安装工作，在顶板区域的钢筋安装到位以后，还需合理设置加压横杆结构，以免出现内模板上浮的问题。

3.4 混凝土施工

箱梁桥在预制体量较大之时采用自建搅拌站供应，浇筑过程中则可以通过龙门吊吊运的方式浇筑成型。不过，操作期间首先要确保底板区域施工无误，然后再执行腹板、顶板区域浇筑工作，不可搞混顺序。与此同时，还要进行振捣操作，此操作与其同步进行。在完成振捣作业之后，施工人员还需要利用土工布、塑料布等对顶板区域进行覆盖处理，定期洒水养护，避免其开裂。混凝土的光洁度和平整性对箱梁施工影响巨大，在实际操作中要确保其平滑，没有波纹，这样才能避免对施工产生不利影响。

3.4.1 混凝土原材料。本次预制选用色泽均匀一致的高品质普通硅酸盐52.5级水泥。粗骨料采用石灰岩加工的碎石，碎石连续级配的最大粒径不大于20 mm，压碎值不大于9%。细骨料采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的中砂。拌和水全部采用饮用水。所用的外加剂是经过有关部门检验并附有质量合格证明的产品，在全过程只能用同—种高效减水剂。

3.4.2 混凝土施工时必须准确控制组成材料的用量，应安装全套的自动计量装置，砂、石料中的含水量应仔细测定后及时调整施工配合比。检查、调整混凝土坍落度，禁止混凝土在出料后以二次加水的方式调整坍落度。

3.4.3 混凝土运输。由于拌和站与预制厂距离较近，混凝土运输无中转，故采用6m3混凝土罐车进行运输，使用5+5t龙门吊起吊，混凝土料斗卸料。

3.4.4 混凝土浇筑。箱梁浇筑应纵向分段，竖向分层；底板优先，腹板其次，顶板后浇；斜向分层；依次推进。底板混凝土浇筑分段时间宜控制在不超过2/3初凝时间。腹板混凝土浇筑滞后底板混凝土1h，整个腹板混凝土浇注按梁长和浇筑速度分成几个区段，每个区段腹板混凝土浇筑按合理厚度分层、均衡布料、阶梯分层、斜向推进的原则进行施工。顶板混凝土浇筑在腹板浇筑结束后立即进行。下层混凝土初凝或重塑前浇筑完成上层混凝土。

3.4.5 混凝土振捣主要以插入式振捣为主，应遵循分段负责、二次振捣、深入下层、表面泛浆的原则。底板混凝土振捣使用50型插入式振动棒，腹板混凝土振捣应以50型振动棒为主，附着式振动器和30型振动棒为辅，在振动棒上应做好振捣深度标记，应尽可能将棒插到位，以混凝土表面停止下沉，不再冒出气泡，呈现平坦、泛浆为准。顶板顶面要做到表面平整、密实，横坡平顺、防止超高，拉毛时间合理，深浅适宜。

3.4.6 当梁体混凝土达到标准，即2.5MPa之时，方能拆除梁体非承重侧模，在混凝土强度足以支撑其表面不会发生坍塌或者是裂纹之后才能将箱梁内模拆除。不仅如此，施工团队还要综合考虑当地气候、气温条件，以24小时为参考，可适当延长，确保混凝土箱梁强度达到6MPa到8MPa之后方可完全拆除。另外，不同季节有不同的养护技巧，夏季以土工布覆盖为宜，以喷淋养护，时间以七天为最佳；冬季则以帆布为覆盖材料首选，养护时间则需要根据梁体的强度来自由控制，但设计强度必须在90%以上方可达标。

4 优化装配式预应力混凝土箱梁桥施工技术的有效方法

4.1 施工风险因素类别与质量控制措施

由于预应力混凝土连续箱梁桥在施工过程中需把控的要素较多，因此严格控制风险，落实好质量控制是多方关注的重点。

人员风险因素涉及专业技能、安全防护知识、安全培训工作落实情况、疲劳作业以及安全意识等方面。在施工的过程中，须加强施工人员专业技能以及安全防护理念的培训，落实好持证上岗资质监督，强化施工规范的人员管理力度，在各个环节中，都应提升人为施工操作的准确性，避免人员风险的存在。

预制区以钢筋制安、立模、灌注、养护、拆模、张拉等整体为流水线设计，方便施工；箱梁区中移梁、存梁、提梁布局合理，满足施工要求；配电室等危险区远离其他区域，减少安全事故隐患；全场与外界围墙相隔，安全独立。在质量控制方面，不仅要综合以上几个方面进行针对性的质量管理分析，还需加强现场技术体系检测力度，落实好各个环节的质量监督和测试，可通过信息技术构建全过程质量管理方案，实现质量检测、优化以及风险排除。

4.2 加强对相关技术的完善和升级

当前，我国在装配式预应力混凝土箱梁桥施工技术方面的应用尚未完善，仍存在很多需要解决的问题。对此，相关单位和负责人必须要加强对该方面技术的完善和升级，通过技术交流、合作等方式不断促进技术融合与创新，为新时代装配式施工技术的应用奠定可靠基础。同时，各企业间要积极探讨、相互借鉴、深入研究并总结经验，以此来推动技术交流升级，解决自身技术的不足，强化该技术的应用与发展。

5 结束语

综上所述，装配式预应力混凝土箱梁桥施工过程中，应该做好施工前准备工作，全面把握施工技术，制定相关技术措施，有计划性地组织生产和管理，抓好施工全过程控制，才能有效提升桥梁工程质量，从而保证装配式预应力混凝土箱梁桥的稳固性、安全性和耐久性。