淺談后張法箱梁公路橋的施工工藝

崔團偉

（陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局 陜西 咸陽 712000）

寶雞峽泔河二庫跨溢洪道公路橋上部結(jié)構(gòu)采用25m+25m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，設(shè)計荷載為公路Ⅱ級。橋?qū)?.8m，主梁底板寬度5m，每側(cè)翼板寬1.9m，梁高1.4m，中橫梁寬1.6m，端橫梁寬1.2m。預(yù)應(yīng)力鋼束采用符合《預(yù)應(yīng)力鋼絞線力學(xué)性能》GB/T5 224—2003標(biāo)準(zhǔn)的Φs 15.20低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強度fPK=1860MPa,公稱面積139mm2,彈性模量Ep=1.95×106MPa。預(yù)應(yīng)力鋼束采用 9Φs15.20、5Φs15.20，鋼束錨下張拉控制應(yīng)力采用σk=0.75fPK=1395MPa。橋下部結(jié)構(gòu)采用C25砼灌注樁基礎(chǔ)，直徑為1.5m，樁深18m～24m。

圖1為公路橋上部結(jié)構(gòu)梁箱結(jié)構(gòu)形式。

1 連續(xù)箱梁的施工工藝流程

滿堂架搭設(shè)→制安主梁底?！鷿M堂架預(yù)壓→制安主梁側(cè)模和翼板模板→鋼筋與鋼絞線制安→第一次砼澆筑→主梁腹模制安→第二次砼澆筑→養(yǎng)生28d→鋼絞線張拉→灌漿→滿堂架拆除。

2 滿堂架搭設(shè)及模板安裝

泔河二庫溢洪道公路橋橫跨溢洪道，橋下基礎(chǔ)為混凝土，承載較好。首先對橋?qū)挿秶砻嫱梁蛷U棄垃圾等進(jìn)行清除，然后對局部的裸露粘土地基進(jìn)行加固處理后填筑石灰土，最后澆筑30cm厚C20素混凝土作為面層。工程實際施工過程中采用0.6m×0.6m×0.6m鋼管搭設(shè)滿堂支架，結(jié)合現(xiàn)場實際在支架頂托上沿橋中心線橫向擺放橫截面為15cm×15cm方木作為橫梁，間距30cm，縱向擺放橫截面為10cm×10cm方木，間距20cm，方木均使用東北松木。最后在縱梁上鋪設(shè)模板（厚1.0cm的防水竹膠板），模板接頭之間放置海綿雙面帖，以防止因模板擺放時間過長熱脹冷縮造成模板鼓起或縫隙過大。

3 滿堂架預(yù)壓

采用土袋按各段設(shè)計荷載的120%進(jìn)行預(yù)壓。箱梁砼共計245m3，鋼筋制安95t，鋼絞線8.3t，其他模板等重量按5t計算，荷載總重約697t，預(yù)壓土方836t。預(yù)壓前在底模板左右兩側(cè)上以橫間隔1m設(shè)置觀測點并作好原始記錄；預(yù)壓過程中每日對其進(jìn)行沉降觀測與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，沉降穩(wěn)定卸載后算出地面沉降、支架的彈性和非彈性變形數(shù)值。根據(jù)各點對應(yīng)的彈性變形數(shù)值及設(shè)計預(yù)拱度調(diào)整模板的高程，預(yù)拱度計算公式為：

式中，f1——地基彈性變形；

f2——支架彈性變形；

f3——梁體撓度（設(shè)計提供）。

地基為剛性結(jié)構(gòu)，變形忽略不計，支架經(jīng)過預(yù)壓后沉降變形不到1cm，根據(jù)計算公式以及考慮預(yù)拱度設(shè)置及模板調(diào)整。預(yù)拱度最大值設(shè)置在梁跨中，預(yù)拱高度2.5cm,并按拋物線向兩端進(jìn)行分配，算得各點的預(yù)拱度值后，通過支架頂部微調(diào)裝置進(jìn)行調(diào)整、加固。由于地基地質(zhì)條件較好，滿堂架搭設(shè)過程控制較好，支架的非彈性變形不超過1cm。

4 鋼筋與鋼絞線制安

4.1 普通鋼筋

在安裝并調(diào)好底模及側(cè)模后，開始底、腹板普通鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力波紋管的安裝。鋼筋綁扎先底板再腹板，后安裝預(yù)應(yīng)力波紋管。底、腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道完成后，立腹板模板，澆筑第一次砼。砼達(dá)到規(guī)定強度后，再立內(nèi)頂模板及翼模模板，綁扎頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力波紋管，進(jìn)行砼的第二次澆筑。

4.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線

預(yù)應(yīng)力管道采用鍍鋅鋼帶制作，預(yù)應(yīng)力波紋管的位置按設(shè)計要求準(zhǔn)確布設(shè)，并采用每隔50cm一道的定位筋進(jìn)行固定，接頭要平順，外用膠布纏牢。為便于灌漿在波紋管道的高點設(shè)置排氣孔。

錨墊板必須牢固的安裝在模板上，使墊板與孔道嚴(yán)格對中，并與孔道端部垂直，不能錯位。錨下螺旋筋及加強鋼筋要嚴(yán)格按圖紙設(shè)置，喇叭口與波紋管道要連接平順，密封。對錨墊板上的壓漿孔用木塞封堵防止?jié)仓艜r漏漿堵孔。

預(yù)應(yīng)力筋的下料長度通過計算確定，計算中考慮孔道曲線長，錨夾具長度，千斤頂長度及外露工作長度等因素。預(yù)應(yīng)力筋的切割擬采用砂輪鋸切割，預(yù)應(yīng)力筋編束時，梳理順直，綁扎牢固，防止相互纏絞，對預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行統(tǒng)一編號、掛牌，按類堆放整齊，以備使用。

預(yù)應(yīng)力筋穿束前對孔道進(jìn)行清理,鋼束采用人工從一端送入或先用孔道內(nèi)預(yù)留鉛絲將牽引網(wǎng)套的鋼絲繩牽入孔道，再用人工或卷揚機牽引鋼束緩慢引進(jìn)。

波紋管的安裝，事先按設(shè)計圖中預(yù)應(yīng)力的曲線坐標(biāo)在梁側(cè)?；蚬拷钌隙ǔ銮€位置。波紋管的固定采用鋼筋馬凳支托，馬凳間距為600mm～800mm，鋼筋支托應(yīng)焊接在箍筋上，箍筋底部墊實。波紋管與支托鋼筋用細(xì)鐵絲綁牢或用φ6倒U形筋點焊在托筋上卡住孔道，以防澆筑砼時波紋管位置偏移或上浮。波紋管在安裝就位過程中，盡量避免反復(fù)彎曲，以防管道開裂，同時還應(yīng)防止電焊火花燒傷管壁。波紋管安裝后，檢查其位置曲線形狀是否符合設(shè)計要求，波紋管的牢固是否牢靠，接頭是否完好，管壁有無破損等。

從梁整體看，波紋管在梁內(nèi)應(yīng)平坦順直，波紋管曲線應(yīng)平滑連續(xù)，保證鋼絞線順利穿過。

5 砼澆筑

根據(jù)箱梁施工特點，砼澆筑分兩次完成，第一次完成主梁底板和3/4主梁的側(cè)墻施工任務(wù)，然后進(jìn)行箱梁的腹模支撐，腹模制安完成后進(jìn)行第二次砼澆筑。箱梁砼澆筑示意圖見圖2。

砼澆筑順序為：分層澆筑。

砼澆筑時安排好澆筑順序，其澆筑速度要確保下層砼初凝前覆蓋上層砼。腹板砼澆筑采用對稱、分層下料的方式進(jìn)行，分層厚度不大于30cm。

砼的振搗采用插入式振搗器進(jìn)行，振搗器移動間距不超過其作用半徑的1.5倍，并插入下層砼5cm～10cm。對每一個振動部位，必須振動到該部位砼密實為止，不能超振。振搗時避免振搗棒碰撞模板、鋼筋，尤其是波紋管，不得用振搗器運送砼。對于錨下砼及預(yù)應(yīng)力管道下的砼振搗要特別仔細(xì)，保證砼密實，由于該處鋼筋密、空隙小，振搗棒應(yīng)選用小直徑的。在混凝土接近初凝時進(jìn)行二次收漿并拉毛，防止出現(xiàn)裂縫。

6 張拉

鋼絞線張拉順序示意圖見圖3。

砼澆筑完成養(yǎng)生28d，砼強度達(dá)到100%后進(jìn)行張拉，為了使梁體均勻受力，張拉時采用如3圖所示編號的先后順序進(jìn)行張拉,并在大梁的兩個跨中，兩端以及中墩中點設(shè)置水準(zhǔn)觀測點，作好原始測量記錄，以便觀測大梁張拉后大梁起拱情況。張拉使用的主要機器具：YCW 250穿心式千斤頂兩臺，YCW100穿心式千斤頂兩臺，電動油泵ZB4-500 50MPa兩臺，張拉錨具四套。在進(jìn)行張拉作業(yè)前，對千斤頂?shù)葟埨O(shè)備進(jìn)行編組，先張拉腹板束，再張拉底板束，最后張拉頂?shù)装迨?。箱梁預(yù)應(yīng)力的張拉采用雙控，即以張拉力控制為主，以鋼束的實際伸長量進(jìn)行校核，實測伸長值與理論伸長值，誤差不得超過設(shè)計伸長值±6%，否則就停止張拉。

張拉工藝為：0→10%(初應(yīng)力)→100%бk→бk

穿心式千斤頂和就位箱梁兩端的千斤頂同時開始張拉。兩個千斤頂達(dá)到設(shè)計應(yīng)力的10%時，暫停張拉，量取頂筒長度，記錄數(shù)據(jù)，繼續(xù)張拉；應(yīng)力達(dá)到100%時，持荷2min，量取頂筒長度，作好記錄，同時算出鋼絞線的伸長量。

7 壓漿

壓漿是后張法預(yù)應(yīng)力施工中的最后關(guān)鍵步驟。壓漿前對壓漿機進(jìn)行認(rèn)真檢查、標(biāo)定，用壓漿機向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗，潤濕管道至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。壓漿開始后需等另一端排水，排水孔亦噴出純漿并穩(wěn)定后，才可封閉排氣孔，其后對管加壓到0.6MPa以上并持荷5min后封閉。張拉封錨壓漿應(yīng)在48h內(nèi)完成，如有特殊情況不能及時壓漿時，應(yīng)采取保護(hù)措施，灌漿后30d不能碰撞錨具。

8 結(jié)語

后張法箱梁公路橋施工技術(shù)要求較高，施工工藝復(fù)雜，要求有合理的施工組織及成熟的施工方案，要嚴(yán)格控制好滿堂架搭設(shè)及預(yù)壓、模板制安、鋼筋及鋼絞線制安、砼澆筑、鋼絞線張拉、壓漿等關(guān)鍵工序施工，配備技術(shù)過硬的專業(yè)施工隊伍，以確保工程質(zhì)量和工程進(jìn)度。陜西水利