橋梁工程現澆預應力箱梁技術及其運用實踐研究

【摘要】由于預應力混凝土梁的一些明顯優(yōu)點，近年來在國內外跨海大橋、高速公路橋和高鐵橋梁中已開始應用。

【關鍵詞】橋梁工程；現澆；預應力；箱梁技術

引文：隨著公路建設大規(guī)模展開，為適應各種不同環(huán)境下建設需要，在公路設計中對橋梁結構類型的選定要求將越來越高，大跨徑，高應力的橋梁結構不斷得到廣泛應用，箱梁結構的應用更是層出不窮。于是，為確保箱梁施工質量，對箱梁施工技術的工藝控制就顯得格外重要，如何使得澆筑出來的箱梁達到內實外美的效果，需要把握好箱梁施工過程中幾大質量控制點的控制，所以本文將針對這一技術進行探討。

1、地基處理及支架要點

現澆箱梁的關鍵部位是支撐架地段的地基處理。地基承載力應滿足所承受的全部荷載，保證不產生沉陷現象。首先將箱梁下部場地沿橋長、橋寬范圍內進行整平壓實，做好原地面的排水處理，特別要注意墩柱基礎部位的夯實處理，以保證箱梁底模部位地基的整體性。根據對地基的要求，需在經過平整碾壓后的地基上鋪筑水穩(wěn)層，梁寬度范圍內每側超過現澆箱梁寬約3～5m。

1.1 排架和底模板的支撐

排架采用碗扣式支架，在硬化處理后的地基上，根據碗扣支架的排距，鋪30 cm× 25 cm×15 cm預制混凝土塊做基礎，在其上支設碗扣架，碗扣架上設15 cm × 15 cm方木，其上沿橋長方向30 cm間距架設方木，然后鋪設竹膠板做箱梁底模，排架設計和受力計算工作報監(jiān)理工程師審批后進行底模鋪設工作。支撐底模時，由碗扣支架螺旋調節(jié)標高，嚴格控制到設計要求，支架各孔跨中應設置2～3 cm預拱度。

1.2 排架預壓

在澆筑混凝土前對模板及支架進行等恒載預壓，以減少模板支架的塑性變形及部分彈性變形和地基下沉的不利影響，在碗扣支架上增設橫桿，用水泥編織袋裝砂或混凝土塊預壓，澆筑混凝土時，要注意在澆筑的過程中將編織袋裝砂卸載了。

2、鋼筋、模板施工及混凝土澆筑

2.1 鋼筋骨架成型

在安裝并調好底模及側模后，開始底、腹板普通鋼筋綁扎，在底、腹板鋼筋完成后，安裝內模，再綁扎頂板鋼筋。普通鋼筋按規(guī)范的要求做好各種試驗，并報請工程師審批，嚴格按設計圖紙的要求布設，對于腹板鋼筋一般根據其起吊能力，預先焊成鋼筋骨架，吊裝后再綁扎或焊接成型，鋼筋綁扎、焊接要符合技術規(guī)范的要求。

2.2 支模

箱梁外模施工：①要求底模和側模選用的模板剛度大，不易變形。②模板縫隙要嚴密，排列要整齊，特別是墩柱頭、模板應經過專門加工并且左右對稱。③箱梁底模板支撐要快，暴露在大氣中的時間要短，要減少污染，表面要刷脫模劑。④澆筑混凝土前要認真將模板清理、吹風，焊渣、鐵絲、木屑等雜物必須清理干凈。

箱梁內模板施工注意事項：① 內模用木模，整體安裝，在外模安裝和鋼筋綁扎期間，進行內模加工，待箱梁腹板鋼筋扎完完畢，澆筑底板后，即可吊裝內模。②模板的模帶、豎帶不得用鋼帶。③安裝時必須把內模與鋼筋底模相連，防止模板上浮。

2.3 箱梁混凝土的澆筑

現澆箱梁混凝土施工順序為：底板一腹板一頂板?；炷翝仓r要安排好澆筑順序，其澆筑速度要確保下層混凝土初凝前覆蓋上層混凝土。一般為防止橋墩與支架產生沉降差而導致墩頂處梁體混凝土產生裂縫，應自跨中向兩邊墩臺連續(xù)澆筑。

混凝土采用集中拌制，混凝土罐車運輸，泵車施工法：

（1）澆筑底板后，接近初凝不致引起底板混凝土上涌時，支撐內模，內模支撐時位置要準確，要和底板鋼筋連接固定，支撐內模時間要盡量縮短。

（2）澆筑腹板要分層澆筑，嚴格振搗。由于箱梁鋼筋較密，應結合混凝土溜筒，使混凝土進入預定位置，不產生離析，振搗時與側模保持一定距離，嚴禁振搗模板鋼筋，腹板澆筑的同時，應根據澆筑的速度、數量，控制卸載（拆除支架上的砂袋）速度、數量，以防止地基下沉及支架發(fā)生變化。

（3）混凝土的振搗采用插入式振搗器進行，振搗器移動間距不超過其作用半徑的1.5倍，并插入下層混凝土5～10 cm。對于每一個振搗部位，必須振搗到該部位混凝土密實為止，也不得超振。振搗時要避免振搗棒碰撞模板、鋼筋。

（4）澆筑混凝土的注意事項：箱粱混凝土每次應連續(xù)澆筑，在箱梁任何部位不得出現垂直于梁中心線的施工縫，澆筑混凝土時，還應注意在箱梁橫向左右對稱進行澆筑。振搗混凝土時，嚴格按照插入式振搗的操作程序，對混凝土的邊角處加以振搗，防止出現蜂窩、麻面等混凝土缺陷。箱梁現澆時，在底板上要預留通氣孔，澆筑混凝土時，還應選擇較好的天氣和時間，盡量避開雨天和高溫時間。

3、箱梁預應力施工工藝

預應力管道采用預制波紋管成孔，設置波紋管前應對每一根波紋管進行檢查，波紋管安裝位置必須保證準確無誤。必須在箱梁混凝土的強度達到90%及齡期達到7 d以上時方可施加預應力，預應力鋼束的張拉順序嚴格按照設計圖紙給定的順序進行。

預應力鋼束張拉采用雙控指標控制。當梁混凝土強度達到要求的設計強度且滿足齡期要求時才可進行張拉。

（1）張拉前應檢查錨墊板的位移，如墊板平面和孔道中軸線不垂直時，應用楔形墊板加以糾正，并應清除墊板上的水泥漿，以免影響張拉，如鋼絞線出現銹蝕，應用鋼絲擦和柴油清除，避免張拉時出現滑絲現象，接著在梁端頭安裝工作錨、夾片、墊環(huán)、千斤頂、工具錨等，并開始進入張拉階段。

（2）張拉順序按設計鋼束編號進行，采用兩端逐級張拉的方法進行，若兩端張拉時，兩端的千斤頂張拉應同步，由一專人指揮。張拉采用應力、應變（伸長量）雙控制。預應力鋼絲束應以漸進的和均勻的速度張拉。鋼絲束伸長值與監(jiān)理審核的計算伸長值相差不應超出規(guī)范要求。

（3）張拉程序。第一步先將鋼絲束略微張拉，以消除鋼絲松弛狀態(tài)，并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上，并要注意鋼絲束中每根鋼絲受力要均勻。由初應力到103%張拉控制力分級進行，張拉力級差為100～1 50 kN。兩端千斤頂同時分級張拉，由專人指揮，盡量做到同步進行。為了減少預應力的損失要用錨控制張拉。

（4）壓漿。①預應力鋼束張拉完成后盡早進行孔道壓漿，采用真空灌漿技術，保證壓漿質量。②壓漿前關閉所有排氣閥門，啟動真空泵10min，真空度達到0.08-0.1MPa，若達不到應重新檢查各處封口，再試抽真空。③真空度穩(wěn)定后，保持真空泵運行的同時，往壓漿端的水泥漿入口壓漿。一條波紋管的壓漿必須連續(xù)進行，儲漿罐儲漿體積必須大于所要灌注的一條預應力孔道體積。④當透明膠管有水泥漿流出后，關閉真空閥，打開排漿閥繼續(xù)壓漿。壓漿至漿體連續(xù)噴出且稠度與壓入漿體稠度相當時，壓力為0.7 MPa，持壓2 min后關閉排漿閥。⑤ 持壓過程中應從低到高逐一打開埋設于波紋管各峰頂排氣管，排出殘余空氣及泌水，保證漿體飽滿。待漿體失去流動性后方可拆除壓漿閥及排氣閥。

4、結束語

橋梁工程現澆預應力箱梁技術已經在我國的道路建設中被廣泛的應用。我們需要不斷地總結經驗、吸取教訓，在設計理論、設計規(guī)范、預應力材料和施工技術上不斷完善、不斷發(fā)展、勇于創(chuàng)新，將我國現澆預應力混凝土箱梁的設計、施工水平推向更新的高度。

參考文獻

[1]蔣冬蕾，應國剛.預應力混凝土箱梁主要裂縫成因和防治措施的探討[J].寧波高等?？茖W校學報，2014，16（2）.

[2] 郭闊，橋面整體化層與預制梁共同工作性能有限元分析[D]，西安：長安大學，2009

[3]王新宇，折線先張預應力下箱梁受力性能試驗研究，建筑結構，2010年第10期，

[4]楊明，孫筠，張樹仁等.波紋鋼腹板體外預應力箱梁橋的發(fā)展與展望.公路交通科技. 2006， 23（12）： 72～75