某預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁設(shè)計(jì)說明及施工注意事項(xiàng)

和永軍

(天津中交鴻達(dá)道橋技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司)

1 概述

某在建橋梁為一聯(lián)4×35 m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁橋，此處僅對(duì)上部預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁做出設(shè)計(jì)說明及施工注意事項(xiàng)。

2 荷載標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)置的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)屬于公路-Ⅰ級(jí)。

3 主要材料及要求

3.1 混凝土強(qiáng)度等級(jí)

按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)第3.1.2條選取主梁混凝土為C50。

3.2 普通鋼筋

(1)鋼筋直徑≥12 mm時(shí)，采用HRB400鋼筋，并應(yīng)符合《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB 1499-1998)的規(guī)定。

(2)鋼筋接頭:選擇焊接是在鋼筋直徑超過12 mm的情況，而選擇捆綁方式則直徑在12 mm以下的情況。

(3)鋼筋加工:必須要按照規(guī)范要求制作合格的形狀和尺寸。

3.3 混凝土

3.3.1 水泥

采用的水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸水泥》(GB 175)的規(guī)定。水泥的品質(zhì)和強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)通過混凝土配合比試驗(yàn)選定，且其特性應(yīng)不會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度、耐久性和工作性能產(chǎn)生不利影響。當(dāng)混凝土中采用堿活性集料時(shí)，宜選用含堿量不大于0.6%的低堿水泥。同一座橋梁選用的所有水泥必須是只由一個(gè)廠家提供，且型號(hào)和強(qiáng)度均要全部一致。

3.3.2 粗骨料

(1)選擇制定堅(jiān)硬的碎石。

(2)對(duì)粗骨料進(jìn)行碎石處理時(shí)應(yīng)該選擇錘擊形式。要求所有碎石的粒徑必須是根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)第6.4.4條選取，振搗更加容易。

3.3.3 細(xì)骨料

(1)應(yīng)該選擇粒徑小于5 mm且經(jīng)過鑒定的河砂作為細(xì)骨料;當(dāng)河砂不易得到時(shí)，可采用符合規(guī)定的其他天然砂或人工砂;細(xì)骨料不宜采用海砂。細(xì)骨料中的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)第6.3條的規(guī)定。

(2)細(xì)骨料應(yīng)選用合適的細(xì)度模數(shù)。

3.3.4 水

(1)施工用水應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)第6.5條的要求。

(2)水必須是干凈無毒的水，不能有任何對(duì)水泥凝結(jié)有害的物質(zhì)。

(3)采用的水應(yīng)滿足如表1要求。

(4)對(duì)于監(jiān)理師已經(jīng)認(rèn)可的水可以不需要進(jìn)行再次實(shí)驗(yàn)就可使用。

表1 采用的水要求

3.3.5 減水劑要求

(1)要求必須是合格產(chǎn)品，有國(guó)家相關(guān)檢驗(yàn)部門的合格證明。

(2)具體使用的量應(yīng)該要請(qǐng)教廠商，并經(jīng)過監(jiān)理人員檢驗(yàn)認(rèn)可后才可使用。

(3)必須要求選擇沒有氯化鈣的類型。

3.3.6 配合比要求

(1)表示方法必須是質(zhì)量比的方式，且確定的配合比必須是通過適配選定的結(jié)果。按照選定配合比進(jìn)行配置的混凝土應(yīng)該具有拌合容易、凝結(jié)較快的優(yōu)點(diǎn)。且制作而成的混凝土應(yīng)該是無論在耐久性、抗壓性還是在強(qiáng)度方面都符合質(zhì)量要求。

(2)需要根據(jù)工程施工的實(shí)際條件確定坍落度。泵送混凝土拌合物的出機(jī)塌落度宜為100～200 mm，泵送入模是的塌落度宜控制在80～180 mm之間。

(3)混凝土的最大水膠比0.32，膠凝材料用量在380～450 kg/m3以內(nèi)。

3.4 鋼絞線要求

(1)選擇的所有鋼絞線均是高強(qiáng)度低松弛類型的，且全部符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。所有的鋼絞線在施工現(xiàn)場(chǎng)必須要做好防潮防銹蝕工作，且同時(shí)還需要做好放沾油污處理。

(2)鋼絞線在編束后所有的線都不可相互纏繞。

(3)在進(jìn)行下料之前需要對(duì)剛角度的錨墊板長(zhǎng)度進(jìn)行一次確認(rèn)，在確保與設(shè)計(jì)圖紙相符合后才可繼續(xù)操作。

(4)若鋼絞線需要切割，那么應(yīng)該使用冷切割方式。

(5)若同時(shí)有預(yù)應(yīng)力管道和普通鋼筋，且這兩個(gè)有相碰現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)普通鋼筋進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3.5 錨具及聯(lián)結(jié)器要求

(1)應(yīng)該尋則如HVM這種符合國(guó)家質(zhì)量要求的錨具。并應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)①I類錨具(夾片式鋼質(zhì)錐形錨);②錨固效率系數(shù)不小于0.95;③總應(yīng)變大于2.0%。

(2)要求使用的預(yù)應(yīng)力錨具都是預(yù)應(yīng)力錨具技術(shù)質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程中的產(chǎn)品。

(3)需要使用柴油對(duì)這兩個(gè)器具上面的雜物清理干凈。

(4)要求錨墊板放在準(zhǔn)確位置，且必要時(shí)使用定位措施。

(5)螺旋筋設(shè)置時(shí)為了確保安裝質(zhì)量達(dá)標(biāo)，需要是嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行。

(6)如喇叭管等設(shè)備都應(yīng)該使用制定廠家提供的型號(hào)。

3.6 塑料波紋管要求

(1)選擇塑料波紋管作為主要的預(yù)應(yīng)力管道。

(2)所有被允許進(jìn)場(chǎng)的波紋管在使用之前都要進(jìn)行一次質(zhì)量檢查和清潔處理。

(3)施工時(shí)必須要保證波紋管位置固定不變。

(4)對(duì)于波紋管與其他設(shè)備連接地方應(yīng)該要做好密封處理工作。

(5)為了防止波紋管在混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，需要有專人對(duì)其進(jìn)行高壓沖洗。

4 施工需要注意的問題

4.1 混凝土工程施工注意的問題

(1)預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁澆筑時(shí)可以分為兩次進(jìn)行。

(2)對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工過程中的一些預(yù)埋件在實(shí)際施工時(shí)必須要多加留意。

(3)箱梁澆筑時(shí)應(yīng)該從懸臂端或者外則懸臂端向墩臺(tái)或者兩中線進(jìn)行澆筑，而不是反過來澆筑。

(4)為了保障箱梁結(jié)構(gòu)的完整性，要求選擇整體模塊，且整個(gè)的箱體內(nèi)不能有任何用永久性的支撐結(jié)構(gòu)。

(5)為了保證箱梁質(zhì)量，所有頂面和頂板施工都要根據(jù)設(shè)計(jì)要求的工序一步步進(jìn)行。

(6)撐起整個(gè)箱梁和保證箱梁穩(wěn)固和成型的螺旋筋、波紋管等必須要放在設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的位置上，且要確定其足夠牢固。

(7)整個(gè)澆筑過程需要非常注意不可觸擊波紋管，目的是為了避免波紋管變形或破裂。

4.2 預(yù)應(yīng)力張拉過程中需要注意的問題

(1)張拉步驟和長(zhǎng)度都需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行，期間不可隨便更改。

(2)把握好預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉時(shí)間、方法以及程度。一般可張拉時(shí)間應(yīng)該是在混凝土的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到要求的100%且離澆筑時(shí)間超過14 d以上的時(shí)間段。張拉方式應(yīng)該選擇雙控形式，且雙控中應(yīng)該以應(yīng)力作為主要控制力。張拉長(zhǎng)度應(yīng)該盡量靠近設(shè)計(jì)的理論長(zhǎng)度。

(3)注意鋼束張拉的方向。一般情況下是采用對(duì)稱張拉的方式，且張拉時(shí)是首先從兩邊開始，然后慢慢向中間拉。

(4)張拉的每一個(gè)步驟，所有的程序都要緊跟流程圖進(jìn)行，且其控制應(yīng)力應(yīng)該盡可能接近σcon=0.73fpk=1 357.8 MPa這兩個(gè)值。

(5)張拉控制應(yīng)力應(yīng)該是從0開始，然后慢慢遞進(jìn)到0.15σcon、0.3σcon以及 1.0σcon，最后錨固。

(6)灌漿應(yīng)該是在鋼束張拉結(jié)束且其應(yīng)力已經(jīng)趨于平穩(wěn)后開始。灌漿時(shí)需要注意水泥漿的標(biāo)號(hào)應(yīng)該是C50，且為使所有孔道的混凝土凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度均全部一致，所有孔道均應(yīng)該一次性完成壓漿工作。

(7)為確保張拉時(shí)能夠順利進(jìn)行，需要張拉前對(duì)千斤頂進(jìn)行一次嚴(yán)格且全面的校定，所校定后發(fā)現(xiàn)還存在不正常現(xiàn)象，那么則要重新進(jìn)行一次，如此反復(fù)直到達(dá)標(biāo)。

(8)為了使張拉更加精準(zhǔn)，進(jìn)行張拉之前需要對(duì)錨具進(jìn)行一次仔細(xì)的清洗。

(9)控制鋼絞線張拉控制應(yīng)力時(shí)應(yīng)該計(jì)入錨口阻隔摩擦產(chǎn)生的損失。

(10)超張拉不得在高強(qiáng)度低松弛鋼絞線中使用，目的是為了防止鋼絞線的張拉力超過最大限度。

4.3 孔道灌漿和孔道封錨

(1)首先需要進(jìn)行清潔處理，要求是清理干凈孔道內(nèi)的雜物，并使用專門的吹風(fēng)機(jī)將孔道內(nèi)的積水全部吹干。

(2)要求使用專門型號(hào)(52.5#硅酸鹽)的水泥和精確重量的水調(diào)和水泥漿。

(3)一定要確保水泥漿的抗壓強(qiáng)度，具體要求是其抗壓強(qiáng)度要超過50 MPa。

(4)對(duì)水泥漿的膨脹率、沁水率等要進(jìn)行絕對(duì)控制，確定其符合設(shè)計(jì)要求。

(5)需要選擇合適的灌漿工藝，且工藝操作時(shí)要監(jiān)督好，確?？椎拦酀{的密實(shí)度能夠滿足要求。

4.4 其他要求

(1)若連續(xù)箱梁選擇施工形式為支架現(xiàn)澆式，那么為了讓支架能夠更好適應(yīng)，需要應(yīng)先行預(yù)壓，預(yù)壓荷載不小于箱梁自重，預(yù)壓期不小于14 d。

(2)整個(gè)施工過程中與混凝土和鋼筋操作有關(guān)的步驟都需要嚴(yán)格按照國(guó)家對(duì)公路橋涵施工技術(shù)的要求規(guī)定進(jìn)行施工操作。

(3)箱梁各跨跨中設(shè)有預(yù)拱度，施工時(shí)請(qǐng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置。

(4)骨架、鋼筋的搭接位置必須錯(cuò)開布置，且應(yīng)避開支點(diǎn)、跨中位置。

(5)其它未盡事宜，請(qǐng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件和交通部頒《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)執(zhí)行，設(shè)計(jì)文件如有特殊要求，應(yīng)按設(shè)計(jì)文件執(zhí)行。

5 結(jié)束語

隨著我國(guó)高速公路橋梁施工水平的不斷提高，橋梁工程的預(yù)制在高速公路中占有重要地位，為了保證設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，方便施工并提高施工效率，設(shè)計(jì)方案和預(yù)制梁場(chǎng)的施工技術(shù)管理起著重要的作用，要在實(shí)踐中不斷總結(jié)好的經(jīng)驗(yàn)。由于作者水平有限，有遺漏和偏頗之處請(qǐng)各位老師指導(dǎo)見教。

［1］公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［2］公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［3］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)［S］.北京:人民交通出版社，2011.