淺析后張法預(yù)應(yīng)力變截面現(xiàn)澆砼箱梁施工控制要點

劉湘

【摘 要】在公路、市政橋梁建設(shè)中，后張法預(yù)應(yīng)力變截面箱梁被廣泛采用，在箱梁施工中從地基處理到箱梁澆筑完成每一道工序都可能會影響到整個工程的成敗，從箱梁施工全過程進行控制，防止質(zhì)量事故的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】箱梁；施工；控制；要點

0.工程概況

曹州路跨廣利河大橋是跨廣利河而建設(shè)的一座大橋，為東營市第二座后張法變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)橋，全橋共三跨，橋跨為35m+50m+35m，全長120m。預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁是該橋工程中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，它的質(zhì)量對工程結(jié)構(gòu)安全性、耐久性至關(guān)重要，施工內(nèi)容主要包括地基處理、支架搭設(shè)、支架預(yù)壓、模板施工、鋼筋加工與安裝、預(yù)應(yīng)力管道布設(shè)、預(yù)應(yīng)力砼施工、預(yù)應(yīng)力施工等。

1.地基處理及支架搭設(shè)

1.1地基處理

支架地基的承載力應(yīng)符合設(shè)計要求。本工程地處廣利河河道內(nèi)，支架搭設(shè)起點為河底高程處，地基較為松軟，地質(zhì)條件差，地基達不到承載力要求，施工又正值雨季，故需進行換填硬料，表面作硬化處理，使支架地基沉降值符合設(shè)計要求。通過受力分析，在排水條件良好情況下，對原地面進行整平，鋪設(shè)30cm厚12%水泥土，然后澆筑20cm厚C20砼，以確保支架基礎(chǔ)的堅實性和穩(wěn)定性。

1.2支架搭設(shè)

支架搭設(shè)是現(xiàn)澆箱梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它不僅影響工程質(zhì)量，還對工程成本有較大影響。選用支架應(yīng)符合以下要求：支架分布受力的性能好，自重輕，盡量減少對地基的壓力；根據(jù)要求，可調(diào)節(jié)高度，滿足調(diào)節(jié)橋梁縱、橫坡的要求；支架自身壓縮變形小，穩(wěn)定性能好。拼裝、拆卸靈活方便；可周轉(zhuǎn)使用，降低工程的施工成本。通過分析比較，工程施工采用碗扣式支架，它有規(guī)格多，拆卸靈活、自重輕等特點，支架高度可任意調(diào)節(jié)，受力分布性能好。

支架搭設(shè)前，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ9-87）和《砼結(jié)構(gòu)施工及驗收規(guī)范》（GB50204-92）有關(guān)規(guī)定，對支架的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗剪強度進行驗算。因本橋梁為變截面預(yù)應(yīng)力箱梁，每個斷面自重不一，為減少施工成本，驗算支架分?jǐn)嗝孢M行，根據(jù)箱梁底板處及翼板處荷載大小的不同，確定支架布置密度。為增加支架整體穩(wěn)定性、牢固性，設(shè)剪刀支撐處理，以承受箱梁的恒載和施工荷載，滿足設(shè)計及施工要求。頂、底部的高程采用螺旋調(diào)節(jié)高度，以滿足設(shè)計標(biāo)高要求。通過對方木的撓度及剪切力分析計算，確定碗扣件頂托上順橋向、垂直橋向方木截面面積及間距，方木之間用釘子連接成整體。

1.3支架預(yù)壓

考慮梁體自重、地面下沉及支架的彈性和非彈性變形等因素影響，按設(shè)計要求對支架進行預(yù)壓。支架搭設(shè)完成，在砼箱梁模板施工前，對支架進行相當(dāng)于1.2倍箱梁自重的荷載預(yù)壓，以檢查支架的承載能力，減少和消除支架體系的非彈性變形及地基的沉降。支架壓重材料采用相應(yīng)重量的砂袋，并按箱梁結(jié)構(gòu)形式合理布置砂袋數(shù)量。預(yù)壓時間根據(jù)地質(zhì)情況、梁體重量、支架類型等進行現(xiàn)場預(yù)壓試驗后確定。預(yù)壓前一定要仔細檢查支架各節(jié)點是否連接牢固可靠，同時做好觀測記錄。待消除支架非彈性變形量及壓縮穩(wěn)定后測出彈性變形量，即完成支架壓重施工。撤除壓重砂袋后，設(shè)置支架施工預(yù)留拱度，調(diào)整支架底模高程，并開始箱梁施工。

2.現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工

2.1模板施工

為保證砼外觀質(zhì)量，底模、內(nèi)模采用竹膠模板，側(cè)模根據(jù)設(shè)計箱梁的截面形式加工定型鋼模板。模板應(yīng)有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性。

外側(cè)模板采用大塊定型鋼模拼裝。梁體范圍以外上下位置均用拉桿固定，底部拉桿每1.0m一根，確保支撐的牢固、不變形，從而保證模板就位后支撐穩(wěn)固滿足受力要求。外模要求光潔、平整、色澤一致、拼縫整齊，面板縫用雙面膠帶密封。砼澆筑前，模板采用高壓氣槍進行清理。內(nèi)模采用工廠加工，現(xiàn)場拼裝，整體吊裝，模板之間用螺絲連接。內(nèi)模在箱梁底開口，便于對澆注的砼底板進行抹光。在箱梁頂預(yù)留部分下人孔，設(shè)活動蓋板便于人員進出澆筑底板砼。模板安裝時，嚴(yán)格控制箱梁內(nèi)模的斷面幾何尺寸。采取支、頂?shù)扔行Т胧┛刂苾?nèi)模兩側(cè)錯位、變形，施工誤差控制在規(guī)范容許的范圍之內(nèi)。注意預(yù)埋件和預(yù)留洞位置準(zhǔn)確。

2.2鋼筋加工與安裝

箱梁中普通鋼筋既有受力筋又有架立鋼筋，形狀復(fù)雜，數(shù)量多，為保證安裝位置準(zhǔn)確在梁上一次性安裝成形。鋼筋的連接直徑小于22mm的采用雙面焊，直徑大于等于22mm的采用鋼套連接。加工制作好后的鋼筋骨架應(yīng)分類放好，作好標(biāo)識，以便使用時查找。

鋼筋安裝時，首先依據(jù)設(shè)計圖紙尺寸在底板劃出位置線，布設(shè)橫向與縱向鋼筋，然后進行綁扎、墊設(shè)砼墊塊，并加以固定。鋼筋綁扎自下而上依次進行，并采取可靠的臨時加固措施，保證鋼筋骨架的剛度和穩(wěn)定性。其次，搭設(shè)臨時支架布設(shè)腹板梁上層主筋，接著布設(shè)腹板梁箍筋，腹板梁箍筋要求每2m與主筋焊接在一起，形成骨架體系。拆除臨時支架，降落腹板梁、端梁到設(shè)計位置。最后支內(nèi)模，綁扎頂板鋼筋。

2.3預(yù)應(yīng)力管道布設(shè)

箱梁預(yù)應(yīng)力孔道用波紋管成孔。波紋管按設(shè)計間距設(shè)“井”字形定位鋼筋固定孔道位置。預(yù)應(yīng)力管道的位置必須嚴(yán)格按照坐標(biāo)定位并用定位鋼筋固定，定位鋼筋與箱梁腹板箍筋點焊連接，嚴(yán)防錯位和下垂，如果管道與鋼筋發(fā)生碰撞，應(yīng)保證管道位置不變而只是適當(dāng)挪動鋼筋位置。

采用“定位網(wǎng)法”使波紋管位置按設(shè)計圖紙的橫、縱坐標(biāo)控制在規(guī)范偏差以內(nèi)；必須有足夠的定位筋確保澆筑砼過程中，波紋管位置的準(zhǔn)確性。

2.4預(yù)應(yīng)力砼施工

箱梁砼設(shè)計強度為C50，為滿足砼強度要求，滿足砼在運輸、澆筑、振搗、張拉各環(huán)節(jié)施工的需要，根據(jù)《普通砼配合比設(shè)計規(guī)程》，經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位的共同努力，在攪拌站的配合下，經(jīng)過多次試配，采用多種外加劑進行試驗，配制出了箱梁砼，滿足了設(shè)計要求和施工需求。

在鋼筋、模板、預(yù)埋件、預(yù)應(yīng)力孔道、砼保護層厚度等檢查、驗收合格后澆筑砼，在澆筑前必須吹除模板中雜物。提前2-3天以書面形式通知拌和站，內(nèi)容包括：澆筑時間、所用砼質(zhì)量技術(shù)規(guī)范要求、車輛等。

箱梁砼的澆筑采用一次成型工藝，砼的澆筑縱向由跨中向兩端分段分層對稱澆筑。先澆底板砼，澆筑從腹板或頂板預(yù)留工作孔下料，底板的振搗采用ф50 振動棒插入式振搗。澆筑底板砼的同時，工人進入內(nèi)模內(nèi)壓光抹面，抹面完成后，砼初凝前再開始澆筑腹板和頂板砼，階梯式連續(xù)施工。在振搗砼時，應(yīng)注意避免觸及底模及波紋管。梁頂面砼以木摸收平搓毛，在砼接近初凝時進行二次收漿并拉毛，防止出現(xiàn)裂縫。砼澆筑過程中應(yīng)按規(guī)定留取足夠的試件，并應(yīng)有試件進行同條件養(yǎng)護，作為預(yù)應(yīng)力張拉的依據(jù)。

3.預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)符合《預(yù)應(yīng)力砼用鋼絞線》（GB/T 5224-2003）的規(guī)定。鋼絞線和錨具出廠前應(yīng)由廠方按規(guī)定進行檢驗并提供質(zhì)量證明書，進場后須經(jīng)過有資質(zhì)的質(zhì)檢單位作技術(shù)鑒定。張拉機具（千斤頂、油泵）與錨具配套使用，應(yīng)在進場時進行檢查和校核。千斤頂與壓力表配套校驗，以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系。

4.施工總結(jié)及體會

現(xiàn)澆箱梁支架的基礎(chǔ)施工前一定要進行承載力驗算并處理。各項技術(shù)指標(biāo)合格后方可進入下步工序施工?，F(xiàn)澆箱梁采用支架必須進行嚴(yán)密驗算，即保證經(jīng)濟合理，又保證支架強度、剛度、穩(wěn)定性滿足施工要求?？刂坪昧U的垂直偏差和水平偏差，確保節(jié)點間連接符合設(shè)計要求，并嚴(yán)格進行預(yù)壓，消除支架系統(tǒng)的非彈性變形，測量支架下沉量，為合理確定立模標(biāo)高提供參數(shù)。底模安裝的預(yù)拱度設(shè)置滿足設(shè)計要求。

模板設(shè)計要求經(jīng)濟合理，材質(zhì)、結(jié)構(gòu)尺寸、線形滿足設(shè)計要求并具有足夠剛度。穩(wěn)定、牢固拼縫嚴(yán)密不漏漿。波紋管安裝要做到不銹、不偏、不沉、不浮、不破、不扁、不堵。

箱梁砼澆筑采用泵送應(yīng)縱向分段、水平分層對稱進行澆筑。澆筑時，應(yīng)及時檢查支架有無收縮和下沉，采取措施以保證最小的壓縮和沉降。砼澆筑采用定人、定崗、定位，專人負責(zé)，確保振搗質(zhì)量，注意不得出現(xiàn)振破波紋管現(xiàn)象。砼澆筑前應(yīng)對預(yù)埋件的數(shù)量、位置等進行核查，確保無誤后方能澆筑。卸落砼不得直接沖擊到預(yù)埋件，振搗棒不得直接接觸到預(yù)埋件、模板及鋼筋，應(yīng)保持一定距離。

預(yù)應(yīng)力施工不僅關(guān)系著成橋質(zhì)量，還影響著今后的使用壽命。必須按設(shè)計要求的張拉程序進行張拉，做到張拉噸位準(zhǔn)確，鋼束實際伸長值與計算值之差符合誤差要求，以確保橋梁施工質(zhì)量。

5.結(jié)論

總之，后張法預(yù)應(yīng)力變截面現(xiàn)澆砼箱梁施工程序復(fù)雜，工序繁多。只有科學(xué)組織，規(guī)范施工，以數(shù)據(jù)和事實為標(biāo)準(zhǔn)，才能確保工程施工目標(biāo)的實現(xiàn)。該橋通過對上述技術(shù)要點的控制，工程質(zhì)量得到了保證，已通過相關(guān)部門驗收，投入使用兩年來，運行良好。