現澆鋼筋混凝土預應力箱梁的施工質量控制

【摘要】本文通過對高架橋的鋼筋混凝土預應力現澆混凝土箱梁的施工過程中的敘述要求進行分析，針對箱梁工程的施工的質量控制以及注意事項進行了詳細的論述。

【關鍵詞】鋼筋混凝土；預應力箱梁；質量控制

某公路高架橋上部構造為8×25m現澆預應力砼連續(xù)箱梁橋，橋梁全長207m，全寬24m，下部結構橋墩為柱式墩，橋臺為肋板式臺及臺帽，基礎為鉆孔灌注樁基礎及擴大基礎。箱梁現澆施工是該橋梁質量控制的重點，擬采用滿堂支架法組織施工。下面就根據箱梁施工順序，對該工程的質量控制要點進行闡述。

一、支架設計及布設

1.地基處理

將箱梁下方30m寬度范圍內松軟地段全部挖除，采用含石量在60%以上的砂礫石（開山石）換填，山坡地段清理出堅硬的巖面，并設置橫坡，坡度控制在3%范圍內，便于及時排除雨水。如縱向坡度過大，采取設置臺階方式，便于底托支墊平整。

上游靠近便道開挖水溝排水，降低水位標高，以防止雨水和其他水流入支架區(qū)，引起支架下沉。

2.支架布置

支架采用碗扣式鋼管架，立桿主要采用3.0m、2.4m、1.8m3種，立桿接長錯開布置，頂桿長度為1.5m、1.2m、0.9m，橫桿采用0.9m、0.6m兩種組成，頂底托采用可調托撐。

箱梁下立桿縱距0.6m，橫距0.9m，橫向及縱向橫桿步距0.6m，并設置剪刀斜撐加固。

支架下墊15×15cm枕木，立桿底設可調底托支于枕木上，立桿上設可調頂托，頂托上方鋪設15×15cm橫向方木，縱向鋪設10×10cm方木。

碗扣支架為定型支架，安裝時先確定起始安裝位置，并根據地面標高確定立桿起始高度安放枕木，利用可調底托將標高調平，避免局部不平導致立桿不平懸空或受力不均，安裝可采取先測量所安裝節(jié)段地面標高，根據所測數據計算出立桿底面標高，先用可調底托將4個角標立桿高調平后掛線安裝其他底托，后安裝立桿。

3.支架預壓

支架鋪設完畢后，需進行預壓，以檢驗支架及地基的強度及穩(wěn)定性，消除整個支架的塑性變形，消除地基的沉降變形，測量出支架的彈性變形。

預壓材料用編織袋裝砂或水箱對支架進行預壓，預壓荷載為梁體自重的120%。支架拼裝時按設計縱距及橫距布置立桿，支架頂利用頂托調平，鋪設橫向方木和縱向木板，安裝水箱或用吊車吊放砂袋對支架進行預壓。

在每一節(jié)段的中心、橫向左右側布3個點進行觀測，在預壓前對底模的標高觀測1次，在預壓的過程中平均每2h觀測1次，觀測至沉降穩(wěn)定為止，將預壓荷載卸載后再對底模標高觀測1次，從以上的觀測資料中計算出支架的彈性變形及地基的下沉。

預壓過程中進行精確的測量，可測出梁段荷載作用下支架將產生的彈性變形值及地基下沉值，將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其他因素需要設置的預拱度疊加，算出施工時應當采用的預拱度，按算出的預拱度調整底模標高。同時要注意在支架外側2m處設置臨時防護設施，防止流水和雨水流入支架區(qū)，引起支架下沉。預壓完成，移除水箱或砂袋調整立桿高度。

4.施工預拱度

在確定預拱度時應考慮下列因素：卸架后箱梁本身及活載一半所產生的豎向撓度；支架在荷載作用下的彈性壓縮；支架在荷載作用下的非彈性變形，支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷；由溫度變化而引起的撓度；由砼徐變引起的徐變撓度。

根據梁的撓度和支架的變形所計算出來的預拱度之和，作為預拱度的最高值，設置在梁的跨徑中點。其他各點的預拱度以中點為最高值，以梁的兩端部為支架彈性變形量，按二次拋物線進行分配。根據計算出來的箱梁底標高對預壓后的箱梁底模標高重新進行調整。

二、模板制作及安裝

1.模板制作及安裝

（1）底模板采用大塊膠合板，鋪在支架頂縱向布置的木板上，木板與膠合板用釘子固定，調模、卸模采用可調頂托完成。

（2）外模板使用5cm厚大板刨光后內貼δ=12mm～15mm竹膠板，豎向設間距為90cm的方木支撐肋，橫向設間距為50cm槽鋼支撐肋。外模直接立于分配梁上，當內外側模板拼裝后用Φ18對拉螺桿對拉。

（3）內模采用組合鋼模，局部尺寸變化采用木模，內模板的緊固主要用對拉螺桿，并用腳手架連接。箱梁頂板采用鋼管支架支模，支架直接支撐在底板。

（4）堵頭模板因有鋼筋及預應力管道孔眼，模板采用膠合板挖孔，按斷面尺寸挖割，孔眼必須按鋼筋及預應力管道位置精確定位切割。

三、鋼筋加工及安裝

首先將鋼筋進行試驗，符合要求后進行鋼筋加工，受力鋼筋的焊接采用雙面焊接，焊接長度不少于5d，接頭設置在內力較小處，并錯開布置，焊接接頭面積不宜超過50%。依據設計圖紙，將鋼筋在下料廠下料后運至現場綁扎。

頂板、底板、腹板內有大量的預埋波紋管，為了不使波紋管損壞，一切焊接在波紋管埋置前進行，管道安裝后盡量不焊接，當普通鋼筋與波紋管位置發(fā)生矛盾時，適當移動鋼筋位置，準確安裝定位鋼筋網，確保管道位置準確。

鋼筋綁扎前由測量人員復測模板的平面位置及高程，其中高程包括按吊架的計算撓度所設的預拱度，無誤后方進行鋼筋綁扎。

為使保護層數據準確，保護層墊塊不被壓壞，箱梁施工墊塊采用定型塑料墊塊。

四、波紋管加工安裝

按設計圖紙所示位置布設波紋管，并用定位筋固定，安放后的管道必須平順、無折角。

管道所有接頭長度以5d為準，采用大一號的波紋管套接，要對稱旋緊，并用膠帶紙纏好接頭處以防止混凝土漿摻入，當管道位置與非預應力鋼筋發(fā)生矛盾時采取以管道為主的原則，適當移動鋼筋保證管道位置的正確。

波紋管端部的預埋錨墊板應垂直于孔道中心線，并在砼澆筑期間不產生位移。波紋管安裝好后，將其端部蓋好防止水或其他雜物進入。

五、砼澆注及養(yǎng)生

采用混凝土泵車泵送砼，一次澆筑成形，先底板，后腹板，再頂板，每個T構對稱進行，分層澆筑，每層30cm，從前端向后端澆筑，在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢，保證無層間冷縫，混凝土的振搗嚴格按振動棒的作用范圍進行，嚴防漏搗、欠搗和過度振搗，當預應力管道密集、空隙小時，配備小直徑30型的插入式振搗器，振搗時不可在鋼筋上平拖，不可碰撞預應力管道、模板、鋼筋；混凝土在振搗平整后即進行第一次抹面，頂板混凝土應進行二次抹面，第二次抹面應在混凝土初凝前進行，以防早期無水引起表面干裂，混凝土澆筑完畢后，覆蓋麻袋或草袋進行濕潤養(yǎng)護。

六、張拉及孔道壓漿

1.張拉

（1）箱梁澆筑時制取充足數量的同條件養(yǎng)生試塊。預應力張拉必須在同條件養(yǎng)生試塊強度達到設計強度100%后進行。

（2）具有預應力張拉資質的隊伍進行張拉作業(yè)，張拉前應對張拉所用千斤頂及油壓表進行精度控制的校核、標定，同時張拉設備要統一編號。對鋼絞線和錨具做取樣試驗檢測。

（3）張拉前清除工作面、承壓板和鋼絞束四周的灰漿，并按有關規(guī)范要求抽測代表孔道實際摩阻參數。錨夾具安裝并檢查是否合格。

（4）對施工人員進行有關技術培訓和機具熟悉，操作人員持證上崗。預應力張拉采用張拉應力和量測伸長值雙控法進行操作。

2.孔道壓漿

（1）壓漿順序。原則上從一端向另一端壓漿，當管道超過35m時，在管道中設置三通，從一端壓漿至三通出漿后，再從三通向另一端壓漿，依次循環(huán)壓漿。

（2）壓漿前的準備工作。用空壓機吹凈管道內積水；檢查壓漿用的材料是否齊全充足；檢查設備、工具是否配齊，性能良好；檢查支架是否牢固，安全設施是否有效。

（3）壓漿。試驗室按設計標號要求配制水泥漿，水泥漿宜采用普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在0.4～0.45之間，水泥漿稠度控制在14s～18s之間。水泥漿的拌制在壓漿機的灰漿攪拌桶內進行，先將水加入拌和機內，然后再放入水泥，充分拌和以后再加入膨脹劑，膨脹劑的摻量嚴格按試驗配比控制，一般用量不超過水泥總量的0.01%?；覞{配比24h內的泌水率控制在3%以內，膨脹率控制在10%以內。

拌和好的水泥漿由拌和機倒入活塞式注漿泵內，壓漿自箱梁的一端注入，直到從排氣孔內溢出稠度均勻的水泥漿為止，關閉注漿管閘閥直到水泥漿凝固，注漿壓力須控制在0.5 MPa～0.7 MPa。水泥漿自拌制至壓入孔道的延續(xù)時間，控制在30min～45min范圍內。

在整個壓漿過程中試驗人員必須旁站記錄，并且每一工作班留取不少于5組7.07×7.07×7.07 cm水泥漿試件，標養(yǎng)28天，檢查其抗壓強度作為水泥漿質量評定的依據。

3.封錨

采用砂輪機切割錨環(huán)外多余鋼絞線，并不斷灑冷水阻止熱量傳遞。封端澆注與蓋梁同標號的混凝土，在澆注過程中嚴禁用振搗棒進行振搗，采用人工搗實抹平?；炷两K凝后及時灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7天。

七、結論

通過該高架橋的施工實踐證明，上述現澆箱梁施工控制措施是科學、合理的，在類似工程施工中可以借鑒。