預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁施工技術(shù)

摘 要：路橋施工項(xiàng)目具有工程量大、質(zhì)量要求高、工期短等特點(diǎn)，而在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁的施工生產(chǎn)中，預(yù)制箱梁可以預(yù)制生產(chǎn)，與基礎(chǔ)、下部構(gòu)造等部位同時(shí)施工。由此，預(yù)制箱梁預(yù)制生產(chǎn)可以大大縮短工期，有了足夠的施工生產(chǎn)時(shí)間，可以更有效地保證施工質(zhì)量。所以，預(yù)制箱梁預(yù)制施工技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：預(yù)制箱梁；預(yù)應(yīng)力；施工質(zhì)量

1 預(yù)制場規(guī)劃、建設(shè)

1.1 預(yù)制場平面位置規(guī)劃、確定

根據(jù)施工現(xiàn)場、生活辦公駐地、拌合站等位置，施工用地范圍，預(yù)制箱梁長度，龍門吊跨度等確定預(yù)制場的平面位置。綜合考慮各因素，力求做到預(yù)制場與施工現(xiàn)場距離適當(dāng)，減小預(yù)制箱梁運(yùn)輸距離；與生活辦公駐地臨近，便于加強(qiáng)對預(yù)制箱梁施工的管理；盡量靠近拌合站，減少混凝土運(yùn)輸時(shí)間，便于混凝土連續(xù)澆筑。根據(jù)用地范圍，預(yù)制箱梁長度，龍門吊跨度等精確確定預(yù)制場位置，放出控制邊線。

1.2 確定預(yù)制場建設(shè)規(guī)模

根據(jù)合同工期要求及設(shè)計(jì)文件等確定預(yù)制場建設(shè)規(guī)模。確定底模數(shù)量、模板數(shù)量及組合形式、鋼筋加工區(qū)面積、原材料存放區(qū)面積、存梁臺(tái)長度；根據(jù)預(yù)制生產(chǎn)區(qū)與存梁區(qū)的位置及預(yù)制箱梁重量等確定龍門吊的軌道布置形式、起重噸位、運(yùn)行速度，以便選用最方便生產(chǎn)的龍門吊。按照龍門吊廠家的使用說明及施工荷載等進(jìn)行龍門吊基礎(chǔ)開挖，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)?；A(chǔ)下層可以回填卵石，用砂漿灌縫，上層澆筑混凝土。龍門吊應(yīng)由廠家派專人進(jìn)行安裝、調(diào)試。

1.3 模板、底模配置

根據(jù)設(shè)計(jì)文件規(guī)定的預(yù)制箱梁總數(shù)量，各類型預(yù)制箱梁（中跨中梁、中跨邊梁、邊跨中梁、邊跨邊梁）數(shù)量，確定所需模板數(shù)量及組合型式、底模數(shù)量，保證現(xiàn)場可以組織流水施工。根據(jù)預(yù)制箱梁長度確定底模長度，為了便于堵頭模板安裝，底模長度宜大于預(yù)制箱梁長度0.4-1.0m，且居中對稱布置。底?；A(chǔ)應(yīng)超寬開挖，大于梁底0.4m左右，深度0.3m左右。由于預(yù)制箱梁張拉后，應(yīng)力主要集中在兩個(gè)端部，所以底模端部基礎(chǔ)應(yīng)做重點(diǎn)處理，將端部做成擴(kuò)大基礎(chǔ)，可按2.5m×2.0m×1.0m開挖，其中2.5m為預(yù)制箱梁縱向長度，2.0m為橫向長度，1.0m為深度?；A(chǔ)澆筑C25混凝土，混凝土頂面可與原地面平齊，在基礎(chǔ)端部混凝土中放置Φ12鋼筋網(wǎng)片，以增強(qiáng)混凝土整體性，防止開裂，提高抗壓強(qiáng)度。

按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)拱度值，預(yù)拱度一般采用二次拋物線設(shè)置，應(yīng)注意拋物線為凹形曲線。確定底模長度、寬度后，從一端起點(diǎn)開始每米均在底模基礎(chǔ)兩側(cè)的混凝土上鉆孔打眼，植入鋼筋。通過二次拋物線的計(jì)算，用水準(zhǔn)儀、水平尺等測量植入鋼筋的相對頂標(biāo)高，切割多余長度鋼筋。用鋼筋將已植入的鋼筋進(jìn)行縱向橫向焊接連接。將角鋼（短邊不宜小于5cm）焊接固定在鋼筋頂?？紤]到便于模板安裝及預(yù)制場硬化厚度約10-15cm，鋼筋頂距離底?；A(chǔ)混凝土的垂直高度宜為40cm。每50cm預(yù)埋直徑為5cm PVC管，用于加固模板底部。支模板，澆筑C30混凝土，達(dá)到拆模強(qiáng)度后拆模，在角鋼面上焊接厚度不小于5mm的鋼板，保證鋼板與角鋼緊貼牢固。

1.4 場地硬化、排水設(shè)施

對預(yù)制場地基進(jìn)行原位試驗(yàn)測試，包括載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等。其中載荷試驗(yàn)測試所得數(shù)據(jù)最為可靠，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)應(yīng)用較為方便。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可采用換填壓實(shí)法提高地基承載力，以滿足施工要求。場地?fù)Q填整平壓實(shí)后，控制整平度，澆筑10-15cm的C25混凝土。切實(shí)做好預(yù)制場區(qū)的排水設(shè)施，保證原材料不受水的侵蝕、施工作業(yè)區(qū)處于干燥的環(huán)境。

2 原材料、半成品的質(zhì)量控制

在預(yù)制箱梁施工中，原材料、半成品主要有水泥、粗細(xì)集料、外加劑、鋼筋、波紋管、鋼絞線、錨具等。原材料、半成品是預(yù)制箱梁實(shí)體的構(gòu)成部分，其質(zhì)量合格是保證預(yù)制箱梁質(zhì)量的基礎(chǔ)，必須在源頭上控制其質(zhì)量性能。嚴(yán)格控制原材料采購、進(jìn)場驗(yàn)收程序。在各原材料進(jìn)場前應(yīng)取樣做檢測試驗(yàn)，選擇優(yōu)質(zhì)原材料進(jìn)場。原材料等進(jìn)場后應(yīng)按照不同類別做原材料、半成品的見證取樣試驗(yàn)，以再次檢驗(yàn)進(jìn)場原材料、半成品是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3 確定各類型預(yù)制箱梁預(yù)制施工順序

根據(jù)合同及設(shè)計(jì)文件、預(yù)制箱梁安裝順序、各類型預(yù)制箱梁數(shù)量等確定各類型預(yù)制箱梁的預(yù)制施工順序。合理確定其施工順序，可以最大限度的周轉(zhuǎn)循環(huán)利用模板、底模；有效利用存梁臺(tái)，合理控制存梁期；以最便捷的方式進(jìn)行預(yù)制箱梁安裝，縮短工期。

4 鋼筋加工及安裝、波紋管定位、錨墊板定位

4.1 鋼筋加工及安裝

鋼筋進(jìn)場后按規(guī)格型號分類堆放，下設(shè)墊木，并覆蓋。在使用前應(yīng)清除表面浮銹，不得使用銹蝕嚴(yán)重的鋼筋。在鋼筋加工區(qū)進(jìn)行鋼筋半成品的加工制作，并將不同類型的半成品分類存放，標(biāo)記清楚。在底模上涂刷脫模劑，每隔2m放置一根方木，以免污染鋼筋。進(jìn)行底腹板鋼筋安裝，骨架成型后在底模上放置混凝土保護(hù)層墊塊，梅花形布置，間距1m，端部應(yīng)適當(dāng)加密；將方木抽出，由墊塊支撐受力；進(jìn)行構(gòu)造鋼筋的安裝，綁扎或焊接，鋼筋直徑≥12mm宜采用焊接方式連接，單面焊接長度≥10d，雙面焊接長度≥5d，d為鋼筋公稱直徑。兩側(cè)腹板鋼筋綁扎墊塊。在底板鋼筋上綁扎墊塊、焊接支撐內(nèi)模的支撐鋼筋，間隔不大于2m，用以保證鋼筋保護(hù)層厚度，防止底板上層混凝土漏筋。

4.2 波紋管定位

預(yù)應(yīng)力管道宜采用金屬波紋管，在底腹板鋼筋安裝完成后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行牢固定位，宜采用#形定位筋，直線段每1m一個(gè)，曲線段每0.5m一個(gè)，防止損傷波紋管。波紋管接頭用30cm長的套管連接，并用膠帶纏裹密封。在澆筑混凝土前，用直徑略小于波紋管內(nèi)徑的硬質(zhì)塑料管插入波紋管中，避免波紋管受損變形、進(jìn)漿堵塞。

4.3 錨墊板定位

按設(shè)計(jì)要求對錨墊板定位，錨墊板后放置Ф12光圓螺旋鋼筋，以增強(qiáng)錨固段混凝土的抗壓強(qiáng)度。錨墊板定位時(shí)應(yīng)使壓漿孔位置朝上。

5 模板拼裝

模板宜采用定型鋼模板，龍門吊配合人工進(jìn)行拼裝。先拼裝側(cè)模板（外模板），有跨中橫隔板的預(yù)制箱梁，側(cè)模板拼裝時(shí)應(yīng)由跨中橫隔板處開始向兩端拼裝。通過底模預(yù)留孔穿拉桿，固定模板底部。然后吊裝事先拼裝成型的內(nèi)模板，注意控制非連續(xù)段模板尺寸及就位位置。再安裝堵頭模板，按照設(shè)計(jì)尺寸，確保錨墊板與堵頭模板垂直緊貼；留出眼孔，使腹板水平鋼筋穿出，且保證足夠的焊接長度。最后將側(cè)模板上口按照預(yù)制箱梁設(shè)計(jì)寬度固定，從兩側(cè)模板頂用線錘吊線，調(diào)整模板使其居中對稱。在模板上均勻地涂刷優(yōu)質(zhì)脫模劑。模板拼裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制錯(cuò)臺(tái)，保證錯(cuò)臺(tái)在容許范圍之內(nèi)。為防止漏漿，在底模角鋼上貼薄泡沫條，在施工中隨時(shí)檢查有無脫落損壞，及時(shí)更換；模板拼縫處貼雙面膠。

6 頂板鋼筋、頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力管道、錨墊板及預(yù)埋件安裝

側(cè)模板上口固定后，進(jìn)行頂板鋼筋、頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力管道、錨墊板及預(yù)埋件等安裝。頂板鋼筋層之間焊接鋼筋支撐，保證兩層鋼筋層距，下層鋼筋綁扎墊塊。精確牢固地對負(fù)彎矩管道、錨墊板定位安裝，嚴(yán)格控制管道位置，并牢固定位，錨墊板后鋼筋應(yīng)加密；管道接頭用30cm長套管連接，并用膠帶纏裹密封，防止?jié)仓炷習(xí)r進(jìn)漿。根據(jù)預(yù)制箱梁類型，確定預(yù)埋件型號、數(shù)量及安裝位置。

7 混凝土澆筑

7.1 混凝土拌合及運(yùn)輸

預(yù)制箱梁預(yù)制一般采用高強(qiáng)度混凝土，應(yīng)使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行拌合，充分保證拌合時(shí)間及拌合強(qiáng)度。拌合站操作人員隨時(shí)觀察混凝土的和易性、流動(dòng)性等指標(biāo)，并做坍落度試驗(yàn)，保證混凝土的品質(zhì)。用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸混凝土，進(jìn)入底模之間的預(yù)留車道?；炷恋竭_(dá)預(yù)制場，澆筑前再次做坍落度試驗(yàn)，時(shí)刻檢查混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)。

7.2 混凝土入模及振搗

由混凝土運(yùn)輸車向料斗中放料，龍門吊起吊料斗入模?；炷另氝M(jìn)行對稱澆筑，澆筑過程應(yīng)連續(xù)，一氣呵成?；炷翝仓樞颍v向：從一端開始）為：2/3底板—1/2側(cè)板—1/3底板—1/3頂板—1/2側(cè)板—2/3頂板，澆筑以45°向前推進(jìn)?；炷琳駬v宜采用附著式高頻振搗器和插入式振搗棒組合。合理控制高頻振搗器間距、振搗強(qiáng)度及振搗時(shí)間，避免漏振、過振。附著式高頻振搗器以振搗底腹板混凝土為主，插入式振搗棒輔助振搗腹板和頂板混凝土。注意控制頂板混凝土厚度。頂板澆筑完成后人工整平，做拉毛處理。每一片預(yù)制箱梁均應(yīng)制作試塊，試塊分為試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)和現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)。各條件養(yǎng)護(hù)試塊制作不少于3組，3塊一組。

7.3 混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模

混凝土終凝后應(yīng)立即進(jìn)行灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥7d?；炷翝仓瓿珊螅暅囟葪l件拆模。溫度≥25℃，8h后可以拆內(nèi)模，先拆除骨架、支撐，再拆頂板倒角模板，最后拆腹板底板模板，分成小塊運(yùn)至預(yù)制箱梁外面。溫度≥25℃，24h后可以拆側(cè)模，邊梁翼緣板處模板拆除時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長。內(nèi)模拆除后及時(shí)打磨、拼裝，均勻涂刷脫模劑，便于周轉(zhuǎn)利用。

8 鋼絞線穿束、預(yù)應(yīng)力張拉、封錨

8.1 鋼絞線穿束

按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)鋼絞線長度、工作段長度計(jì)算鋼絞線下料長度，進(jìn)而控制下料長度，既可以滿足正常施工，又不至于浪費(fèi)材料。鋼絞線下料應(yīng)采用砂輪鋸切割，不得使用電弧焊等方法切割。預(yù)制箱梁養(yǎng)護(hù)期結(jié)束且混凝土強(qiáng)度達(dá)到張拉要求后，把鋼絞線編扎成束、編號。穿束前先用空壓泵將孔內(nèi)的雜物和積水清理干凈，由預(yù)制箱梁一端穿入，端頭應(yīng)放置套管或用膠帶等纏裹，以減小穿束時(shí)阻力。安裝錨具，準(zhǔn)備張拉。

8.2 預(yù)應(yīng)力張拉

張拉設(shè)備應(yīng)提前校定。根據(jù)專業(yè)校定單位出具的線性方程，換算張拉力與油表度數(shù)的關(guān)系，張拉力通過油表讀數(shù)控制。按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，正確計(jì)算張拉力與伸長量的關(guān)系。兩端同時(shí)對稱張拉，采用張拉力與伸長值雙控。張拉應(yīng)力為主，伸長量為輔，伸長量誤差為±6%，對未達(dá)要求的鋼束應(yīng)及時(shí)停止張拉，檢查分析其原因，做出正確調(diào)整。對于低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線嚴(yán)禁進(jìn)行超張拉。

8.3 封錨

鋼絞線張拉完成后及時(shí)切割外漏鋼絞線，保證外漏長度≥4cm。用拌合預(yù)制箱梁混凝土的同品種水泥，和成水泥膏，將錨具及切割后外漏鋼絞線包裹嚴(yán)實(shí)，養(yǎng)護(hù)。非連續(xù)段應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求，放置鋼筋，澆筑與預(yù)制箱梁同強(qiáng)度同品質(zhì)的混凝土，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

9 壓漿

封錨達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求強(qiáng)度后，及時(shí)進(jìn)行壓漿作業(yè)。水泥漿強(qiáng)度與預(yù)制箱梁混凝土強(qiáng)度相同。壓漿前做水泥漿稠度試驗(yàn)，判斷已拌制水泥漿是否滿足壓漿要求。壓漿前可先壓入清水，清除孔道內(nèi)的雜物，濕潤孔壁。再吹入壓縮空氣，排除孔道內(nèi)雜物和積水。壓漿時(shí)將預(yù)先按配合比拌制好的水泥漿經(jīng)過篩網(wǎng)注入壓漿機(jī)，從預(yù)制箱梁一端壓入，泵壓控制在0.5-0.7MPa，當(dāng)另一端連續(xù)排出濃漿時(shí)關(guān)閉，穩(wěn)壓2min，再加壓一次，封閉出漿口。兩次間隔時(shí)間以先壓的水泥漿既泌水又未初凝為宜。壓漿順序?yàn)閺南孪蛏弦来芜M(jìn)行。制作水泥漿試塊，不少于3組，一組3塊，現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)7d后測定其抗壓抗折強(qiáng)度。強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，便可以移動(dòng)預(yù)制箱梁進(jìn)行預(yù)制箱梁安裝施工。為了縮短工期，加快進(jìn)度，也可以張拉結(jié)束后將預(yù)制箱梁吊放至存梁臺(tái)，在存梁臺(tái)上壓漿，養(yǎng)護(hù)。

10 結(jié)束語

預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁在預(yù)應(yīng)力體系施工質(zhì)量控制過程中，從預(yù)應(yīng)力孔道安裝、鋼絞線下料、張拉過程等重點(diǎn)因素著手，采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，在施工精細(xì)化上下功夫，有效地控制了大體積混凝土預(yù)制箱梁早期收縮裂紋的問題，提高了箱梁預(yù)應(yīng)力體系的施工質(zhì)量，為預(yù)制箱梁具有更好的耐久性提供了有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：李海洋（1979，10-），男，河南西平人，大專，助理工程師，研究方向：公路工程施工。