市政橋梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土梁板施工技術(shù)

摘要：本文以天元路新建橋工程為例，較詳細(xì)地介紹了地基處理、搭設(shè)支架、支架預(yù)壓、支立模板、鋼筋工程、混凝土工程、梁體預(yù)應(yīng)力體系施工、支架拆除等施工工藝，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，可供現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土 支模架 施工技術(shù)

一、工程概況

新建橋橋位于樁號(hào) 0+734.921 處，全橋右偏角87.2○。下部結(jié)構(gòu)橋梁基礎(chǔ)采用Φ100cm鉆孔灌注樁，全橋共計(jì)20根，設(shè)計(jì)有效樁長為42m～47 m；橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)，下設(shè)1.5 m厚承臺(tái)；上部結(jié)構(gòu)為單跨16m 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土空心板結(jié)構(gòu)，橋梁在兩側(cè)橋臺(tái)處各設(shè)置一道40型伸縮縫，梁板中板寬高90cm，頂?shù)装搴?5cm，箱室寬60cm，懸臂25cm，頂板寬20.5m～27.927m（異形梁板）。

二、滿堂支架布置

采用普通鋼管（φ48×3.5mm）扣件式滿堂腳手架，鋼管上橫鋼管上綁設(shè)10×10cm方木（間距30cm），上鋪2.0cm覆膜竹膠板底模。立桿縱橫向間距均為80cm（腹板區(qū)加密為50cm），在高度方向每間隔100cm設(shè)置一排縱、橫向聯(lián)接腳手鋼管，并設(shè)置剪刀撐，使所有立桿聯(lián)成整體，并確保了支架的整體穩(wěn)定性。

地基、基礎(chǔ)處理結(jié)構(gòu)：采用30cm厚塘渣換填打夯密實(shí)，澆筑20cm厚C20混凝土底板，地基兩邊的排水溝得到處理之后，不僅能夠及時(shí)的將地表的水排出去，還可以使得支架地基因?yàn)槭艿降乇硭慕荻兊貌唤Y(jié)實(shí)，地基處理寬度比支架投影邊線每邊增寬100cm。

三、支模架施工

1、測(cè)量放樣

在硬化地面測(cè)設(shè)出橋梁的縱軸線和橫軸線，再根據(jù)支架的平面設(shè)置圖，以及對(duì)底標(biāo)高度的測(cè)量來估測(cè)支架的高度，進(jìn)而將支架成功的搭設(shè)起來。在搭設(shè)支架的時(shí)候，可用通過對(duì)四角點(diǎn)標(biāo)的高度測(cè)量，用拉線的方法來對(duì)支架的調(diào)節(jié)桿進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2、支架的搭設(shè)

（1）搭設(shè)方法：

①、在地基上定樁掛線，按設(shè)計(jì)的構(gòu)架尺寸定出支架立桿位置，并在需設(shè)立桿的基層面鋪20cm×20cm木墊板。

②、掃地桿：模板支架通過設(shè)置縱向和橫向掃地桿來支撐，再用直角扣將掃地桿固定在距離底座的上皮有200㎜的立桿上。

③、可調(diào)托座：將橫向水平桿設(shè)置在鋼管與可調(diào)托座的交接處，而托座與水平桿之間的高度要小于300㎜。立桿底部和頂端設(shè)置的可調(diào)托座，其調(diào)節(jié)螺桿的伸縮長度為200㎜。

④、扣件式鋼管支架搭設(shè)時(shí)，先按照設(shè)計(jì)圖布置好下調(diào)節(jié)桿，然后插上豎管，連好水平管，調(diào)整好垂直度和總線間距后，上緊直角扣，搭設(shè)到一定高度后，連好縱行向剪刀撐，按照同樣辦法，搭設(shè)支架到頂，調(diào)整最后豎管底長度，插上頂調(diào)節(jié)管，最后橫向鋪上調(diào)節(jié)管頂鋼管。

⑤、模板支架的每一邊都應(yīng)該設(shè)置豎向剪刀撐，在模板支架的中間，相距四排立桿的位置就要設(shè)置兩道剪刀撐，一道縱向，一道橫向，由底端到頂端依次設(shè)置。水平剪刀撐設(shè)兩層，一層在支架高度方向底中部，另一層再最頂層水平管處。

⑥、扣件螺栓擰緊扭力矩為40～65N·m。

⑦、安全網(wǎng)在剪刀撐等設(shè)置完畢后設(shè)置。

（2）搭設(shè)順序：

①、立桿底座（墊板）→立桿→第一層橫桿→接頭鎖緊→與橋臺(tái)拉結(jié)→腳手板搭設(shè)→上一層立桿→立桿連接銷→橫桿→接頭鎖緊→與橋臺(tái)拉結(jié)→剪刀撐→安全網(wǎng)。

②、在搭設(shè)支架的時(shí)候，不能從支架的兩端向中間進(jìn)行合攏搭設(shè)，要嚴(yán)格按照正確的搭設(shè)辦法，從支架的一段向支架的另外一段推進(jìn)，或者從支架的中間分別往支架的兩端推進(jìn)，否則將會(huì)因?yàn)榘惭b的誤差使得合攏桿件沒有辦法裝上。

3、模板施工

為確保構(gòu)筑物外觀平整、光滑、美觀，本工程梁體外露表面模板均采用122×244×2cm多層覆膜竹膠板，內(nèi)（芯）模采用九夾板。模板脫模劑采用專用精制脫模油劑，側(cè)模采用包底模形式，安裝前下口拼縫處墊襯泡沫雙面膠帶，以防漏漿。

4、支架預(yù)壓

（1）、預(yù)壓：

對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓載試驗(yàn)的目的：檢驗(yàn)支架及基礎(chǔ)的承載力，消除整個(gè)支架的塑性變形（非彈性變形）和控制地基的沉降量。

具體實(shí)施步驟如下：

①、梁底模鋪好，進(jìn)行支架驗(yàn)收。

②、計(jì)算預(yù)壓荷載，然后根據(jù)荷載要求，在定做砂袋。

③、變形觀測(cè)點(diǎn)的布置

④、分級(jí)加載、觀測(cè)

⑤、卸載

⑥、數(shù)據(jù)整理

（2）、底模預(yù)拱度設(shè)置：

預(yù)拱度的設(shè)置應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)拱度、支架理論預(yù)拱值及預(yù)壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，再作適當(dāng)?shù)男拚?/p>

四、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁板施工

1、鋼筋和預(yù)應(yīng)力束安裝

（1）、鋼筋的加工、安裝

①、當(dāng)預(yù)壓完支架以后，就要進(jìn)行卸載，重新測(cè)量標(biāo)高，調(diào)整好模板，然后對(duì)底板和腹板鋼筋進(jìn)行綁扎。但是在綁扎之前首先要復(fù)核和校正軸線的控制位置，做好預(yù)埋件施工工作。

②、按照?qǐng)D紙的要求把鋼筋加工成半成品，再送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎。鋼筋的接頭需要采用搭接電弧焊，兩根鋼筋的搭接端部要折向同一側(cè)，保證兩根接合鋼筋的軸線達(dá)到一致。雙面焊的長度要大于5d，而單面焊長度要大于10d，焊接接頭需要在35d長度范圍，且不得小于500mm這一接頭長度區(qū)段內(nèi)，一根鋼筋不能有兩個(gè)接頭，焊接的接頭與鋼筋彎曲處兩者之間的距離要大于10d，而且不能夠位于最大彎矩處。

③、在骨架焊接前，要嚴(yán)格的按照?qǐng)D紙的尺寸焊成骨架大樣工作臺(tái)，之后才能夠進(jìn)行骨架的焊接。曲線段連續(xù)梁中的鋼筋尺寸須根據(jù)其所在位置的曲率半徑來計(jì)算出精確長度。施焊順序從中間到兩邊對(duì)稱進(jìn)行，從骨架下部到上部依次進(jìn)行焊接。對(duì)于相鄰焊縫需要采用分區(qū)對(duì)焊、跳焊，不能沿著方向一次焊成。

④、將“[”型支撐鋼筋增設(shè)兩層鋼筋網(wǎng)片之間，兩層鋼筋網(wǎng)片的位置也要滿足要求。用∽型鋼筋來控制腹板內(nèi)外層的鋼筋間距。

⑤、必須用砂漿墊塊來控制鋼筋保護(hù)層，把細(xì)鋼絲埋入側(cè)模上的砂漿墊塊中，以便于綁扎。當(dāng)鋼筋綁扎成型之后，需要請(qǐng)監(jiān)理工程師隱蔽驗(yàn)收，驗(yàn)收合格，才可以進(jìn)行支模澆砼。

（2）、安裝預(yù)應(yīng)力束

橋面箱梁為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，因此在主梁鋼筋綁扎時(shí)，同時(shí)進(jìn)行波紋管和鋼鉸線布置。安裝時(shí)用定位網(wǎng)片將其綁扎在縱橫向主筋上，網(wǎng)片的間距為0.5m，在接頭處和彎道處加密網(wǎng)片。在鋼筋綁扎的同時(shí)，須顧及波紋管的設(shè)置，需在波紋管穿好以后，部分鋼筋再進(jìn)行綁扎。波紋管要注意外形順滑，定位準(zhǔn)確，以滿足設(shè)計(jì)要求。波紋管的接口處要用套管和膠布包牢以防在混凝土澆注過程中水泥漿漏入，引發(fā)堵管。在每一根波紋管的最高點(diǎn)設(shè)置排氣孔，在最低點(diǎn)設(shè)置排水孔。

2、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

梁板采用C50砼，坍落度12±1cm，混凝土必須同時(shí)滿足高強(qiáng)、早強(qiáng)、高流態(tài)、緩凝四大技術(shù)指標(biāo)?；炷劣蓮S家提供、攪拌車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，通過汽車泵泵送入模。

（1）、施工準(zhǔn)備

澆筑混凝土前進(jìn)行各項(xiàng)檢查。如底模標(biāo)高，模板和支架的穩(wěn)定性社受力均勻性，鋼筋尺寸和數(shù)量是否要求等等。澆筑前用高壓風(fēng)吹干凈底板，清理雜物，對(duì)底板灑水潤濕。

（2）、澆筑程序和方向

澆筑砼時(shí)，由中間向兩側(cè)分層澆筑。箱梁板水平施工縫留置于梁板高度15㎝處，即箱室底部。為確保梁板混凝土在施工后不產(chǎn)生沉降裂縫，要求混凝土澆筑須在初凝前全部完成，既要控制好混凝土的初凝時(shí)間，又要保證混凝土及時(shí)供應(yīng)，以確保梁板連續(xù)澆注。

（3）、澆筑方法

砼的供應(yīng)速度嚴(yán)格控制，澆筑時(shí)應(yīng)一氣呵成，不允許出現(xiàn)因砼中斷供應(yīng)而造成人為的施工縫。梁板的澆注高度沿澆筑階段橫斷面，以斜坡層向前推進(jìn)，斜坡層傾角為20～25°。混凝土振搗采用插入式振動(dòng)器，插入式振動(dòng)器移動(dòng)間距與側(cè)模、內(nèi)模保持5～10cm最好，不應(yīng)超過振動(dòng)半徑的1.5倍；振搗點(diǎn)的布置要在砼振搗沿鋼筋內(nèi)側(cè)距外模15cm左右，振搗的間距為30～40cm，每次振搗都要做到快插、慢拔，一直到砼不再下沉、表面浮漿不再起泡為之后才能停止。上層澆搗時(shí)，為了防止分層面產(chǎn)生，振動(dòng)棒要插入下層砼5～10cm。

砼澆筑時(shí)，要有專門的人員值班，檢查支架和模板的受力情況、鋼筋及預(yù)埋件的位置，同時(shí)還要具有及時(shí)處理應(yīng)急事件的能力。

（4）、養(yǎng)護(hù)

混凝土終凝后，混凝土表面需要馬上用無紡布覆蓋，同時(shí)要開始灑水養(yǎng)護(hù)。拆模之后，還應(yīng)該繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，在混凝土表面均勻?yàn)⑺?。養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)為清澈水，否則將影響混凝土外觀質(zhì)量?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于7天。

3、預(yù)應(yīng)力施工

橋梁施工中是眾多工序中最重要的工序之一，預(yù)應(yīng)力施工好壞是成橋后橋梁運(yùn)營質(zhì)量好壞和使用壽命長短的關(guān)鍵，施工時(shí)要嚴(yán)格控制、精心操作、確保優(yōu)質(zhì)安全。

（1）、預(yù)應(yīng)力施工工藝流程

①、張拉程序：0 → 初應(yīng)力 （10%σcon）→ 100%σcon （持荷5min） → 錨固。

②、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、驗(yàn)收和存放

鋼絞線、波紋管以及錨具、夾片均按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行外觀檢查，并在監(jiān)理工程師見證下，按要求頻率抽檢復(fù)試，合格后方能使用。

預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨具、鋼絞線、波紋管需要存放在一個(gè)具有良好通風(fēng)、防潮和防雨措施的倉庫中，而且這些材料不能和其它帶有油性和帶銹蝕性的物品放在一起。

③、機(jī)具設(shè)備配套標(biāo)定工作

壓力表的校驗(yàn)：壓力表在使用前應(yīng)送計(jì)量認(rèn)可單位校檢，壓力表每年校正一次（工作油表與標(biāo)準(zhǔn)油表對(duì)比校正，允許誤差0.4%）。

千斤頂，油泵，壓力表的配套標(biāo)定：在千斤頂，油泵，壓力表校驗(yàn)合格之后，再把它們組成套，進(jìn)行設(shè)備的內(nèi)摩阻校驗(yàn)，同時(shí)，記錄油表讀數(shù)以及描繪出相應(yīng)張拉力關(guān)系的曲線。對(duì)配套標(biāo)定的千斤頂、油泵、壓力表進(jìn)行編號(hào)，相同編號(hào)的設(shè)備才能夠在一起使用，否則，不能混用。

千斤頂在下列情況之一要重新檢校：使用期超過兩個(gè)月，新千斤頂使用一個(gè)月，停置四個(gè)月或連續(xù)張拉200次之后，千斤頂漏油嚴(yán)重，油表不能回零，調(diào)換油壓表，張拉時(shí)連續(xù)斷筋，實(shí)測(cè)預(yù)應(yīng)力筋伸長量與計(jì)算值相差過大。

（2）、預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料、梳理及穿束

鋼絞線下料，設(shè)計(jì)錨固長度加上工作長度就等同于鋼絞線下料長度；采用砂輪鋸切割鋼絞線下料，為了防止頭部松散，需要在切口處20mm范圍內(nèi)用細(xì)鐵絲綁扎牢固。

穿束前清理孔道，內(nèi)部無泥沙污垢。使用鋼套牽引法穿束時(shí)，注意符合卷場(chǎng)機(jī)安裝操作要求，穿束后檢查預(yù)應(yīng)力筋外露情況。

（3）、錨具、限位板、千斤頂和工具錨的安裝

安裝工作錨，為了保證工作錨環(huán)與孔道的同心度，需要采取適當(dāng)?shù)亩ㄎ淮胧?，盡可能使鋼絞線平行通過錨孔，注意錨環(huán)和錨墊板的對(duì)中。

在限位板安裝工作中，各孔與工作錨環(huán)要相對(duì)應(yīng)，預(yù)應(yīng)力筋不能交叉錯(cuò)位。在安裝千斤頂時(shí)，不能推拉油管、接頭。夾具（工具錨）和錨具（工作錨）相同，工具錨的孔中和楔片的圓錐表面均勻涂抹石臘。

（4）、張拉

張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，齡期不少于14天。

張拉順序嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力張拉原則是采用完全對(duì)稱張拉，即上下左右一一對(duì)應(yīng)，對(duì)稱進(jìn)行操作。進(jìn)行張拉的操作人員必須進(jìn)行崗前培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后持證上崗。張拉前要做好相關(guān)的工作，比如張拉的操作記錄，檢查張拉校驗(yàn)記錄是否完整、正確。千斤頂、錨具、夾具、頂壓器或限位板對(duì)中良好。保證千斤頂后方的危險(xiǎn)區(qū)沒有人停留或穿行。

張拉操作工藝流程：安裝工作錨→安裝千斤頂→安裝工具錨→初張拉應(yīng)力（10%σcon，做伸長值測(cè)量記號(hào)）→量測(cè)初始伸長值→100%σcon→測(cè)量最終伸長值→持荷5min→千斤頂回油→夾片自行錨固→測(cè)量總回縮量及夾片外露量。

（5）、張拉伸長值

在張拉施工中，采用應(yīng)力控制為主伸長值校核的方法，也就是說當(dāng)實(shí)際伸長的數(shù)值不符合理論伸長的數(shù)值，并且當(dāng)實(shí)際伸長的數(shù)值超過理論伸長的數(shù)值±6%時(shí)，要立即停止張拉，找到原因，在采取相關(guān)的措施克服這個(gè)問題之后再行張拉工作。錨固階段張拉端預(yù)應(yīng)力筋回縮量要符合設(shè)計(jì)要求，斷絲、滑絲數(shù)量，不能不符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（6）、拆卸夾具（工具錨）、割束、封錨

千斤頂回程時(shí)，夾具楔片應(yīng)能自動(dòng)離開錨環(huán)。不能放松時(shí)，可用錘敲擊錨環(huán)，在任何情況下不得敲擊錨片。使用砂輪鋸切割多余的鋼絞線。

封錨在張拉完成后、壓漿前10h完成，用濕潤水泥團(tuán)封堵。

4、壓漿

（1）、水泥漿配合比

壓漿用的水泥采用標(biāo)號(hào)42.5的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，通過試驗(yàn)確定上述材料的配合比，水泥漿的強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)值40Mpa，水灰比不宜超過0.4～0.5。

（2）、施工的順序

壓漿的順序是從下到上依次進(jìn)行，并為了防止孔道漏漿堵塞鄰近孔道，需要集中將一處的孔道一次壓完，如果孔道不能一次壓完，就應(yīng)該用壓力水對(duì)相鄰未壓漿的孔道沖洗，使今后壓漿暢通無阻。

（3）、孔道壓漿操作

檢查設(shè)備連接及電源、水管路、材料準(zhǔn)備到位情況，施工平臺(tái)等，檢查封錨及孔道密封工作情況，高壓水洗孔并將孔內(nèi)積水用高壓風(fēng)吹干。

壓漿操作：壓漿端設(shè)在底端、出漿口及排氣口設(shè)在高端。對(duì)于圓管，從開始灌漿至出漿口冒出漿歷5～6分鐘左右，各管道比較一致。為了保證壓入孔道內(nèi)的水泥漿密實(shí)，壓漿泵輸漿的壓力要保持在0.5～0.6Mpa，并應(yīng)有30s的穩(wěn)定時(shí)間，在流出濃漿后用木塞塞住出漿口，然后將連接管和輸漿管嘴關(guān)閉。在半小時(shí)后至一個(gè)小時(shí)之間將球閥進(jìn)行拆除清洗。

壓漿時(shí)，每班應(yīng)留取不小于7.07×7.07×7.07cm的三組立方體塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天，水泥漿質(zhì)量的評(píng)定依據(jù)其抗壓強(qiáng)度的檢查情況。

壓漿過程中及壓漿后48小時(shí)內(nèi)，結(jié)構(gòu)砼溫度要大于，如果小于+5℃就要采取相關(guān)的保溫措施。

（4）、張拉槽口的封錨

在離錨頭30cm處用電動(dòng)型切割機(jī)割除多余的鋼絞線，嚴(yán)禁用電弧切割，并用冷水澆錨頭以達(dá)到降溫的效果。封端前，先將接縫處鑿毛沖洗干凈，然后設(shè)置鋼筋網(wǎng)，最后再澆筑封端砼。等到張拉槽口鋼筋焊接恢復(fù)原狀后，再采用C50細(xì)石砼對(duì)其進(jìn)行填封。

五、支模架拆除

拆除時(shí)梁板預(yù)應(yīng)力孔道注漿強(qiáng)度須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%且齡期達(dá)到15天后方可實(shí)施。施工中留有專門試件，由試壓值來確定拆模時(shí)間。脫模由跨中向兩端對(duì)稱實(shí)施。先脫跨中側(cè)、底模，然后脫兩邊側(cè)、底模即先跨中后邊跨；先跨中后支點(diǎn)；先側(cè)模，后底模。支架拆除時(shí)在高度上盡量同步進(jìn)行，即將工作面安排在同一高度面上，從上到下依次進(jìn)行，不能夠上面和下面同時(shí)工作。分段拆除的高差要小于二步。設(shè)有附墻連接件的模板支架，連接件必須隨支架逐層拆除，嚴(yán)禁先將連接件全部或數(shù)步拆除后再拆除支架。支架的拆除要有專門的指揮人員，在施工中要有序的進(jìn)行，同時(shí)為施工人員配備安全防護(hù)用品。

結(jié)語：橋梁施工技術(shù)是一項(xiàng)重要的工作， 不僅需要能夠積極全力配合，而且還需要工程參與者有高度的質(zhì)量和安全意識(shí)和足夠的責(zé)任心。在橋梁施工過程中要精心組織施工，經(jīng)濟(jì)合理的使用材料資源，嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行的施工技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求；積極推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)備等現(xiàn)代施工辦法。這就需要施工人員及相關(guān)人員吸取總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采取各種有效措施避免不良因素影響，保證橋梁的質(zhì)量。在橋梁工程建設(shè)中加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制力度， 不僅能夠保證工程質(zhì)量、 確保行車安全、 延長道路的使用壽命， 還能避免因返工或大修而給國家?guī)斫?jīng)濟(jì)損失。因此，加強(qiáng)對(duì)橋梁工程施工技術(shù)的認(rèn)識(shí)與研究意義重大。

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