現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁施工技術(shù)

摘 要：文章以丹陽(yáng)市齊梁路南延工程上跨滬寧城際鐵路、京滬鐵路立交工程項(xiàng)目為案例，結(jié)合工程實(shí)際情況重點(diǎn)介紹了預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁施工相關(guān)技術(shù)與工藝。

關(guān)鍵詞：箱形連續(xù)梁；預(yù)應(yīng)力；施工技術(shù)

1 工程概況

1.1 工程概況

本工程為城市公路橋梁，北端接既有齊梁路，從北往南依次上跨規(guī)劃S357省道，既有滬寧城際鐵路、京滬鐵路，貨場(chǎng)路，在南端與齊梁路京杭運(yùn)河大橋引橋路基段相接；橋梁斜橋斜做，橋墩斜交斜做，鋼梁曲線直做，橋型孔跨布置為：（3*30+3*30m）裝配式部分預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁+（40+50+42m）鋼箱梁+（2*23+3*28+2*28m）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼箱梁+（30+2*25m）跨鐵拖拉鋼箱梁+（3*35+4*35+4*30m）裝配式部分預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。工程全長(zhǎng)969.03m，共10聯(lián)30跨，其中第4～6聯(lián)為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，共三聯(lián)，不涉及臨近營(yíng)業(yè)線施工，孔跨布置為2*23m、3*28m和2*28m，下部結(jié)構(gòu)為三柱式、兩柱式橋墩，每聯(lián)連續(xù)梁伸縮縫處橋墩布置有蓋梁，其余橋墩為無(wú)蓋梁形式，立柱接現(xiàn)澆箱梁，橋梁縱坡為2.2%，橫坡為1.5%。

1.2 橋梁結(jié)構(gòu)形式概況

本工程現(xiàn)澆連續(xù)梁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，雙幅單箱3～5室斜腹板截面，跨徑23m、28m，橋面為變寬，標(biāo)準(zhǔn)段半幅頂寬23m和19m，底寬17m和13m，半幅最大寬度34.20m，全幅寬度為38m～46m；箱梁高1.8m，頂?shù)装迮c橫坡一致，中腹板保持鉛垂，頂板厚0.25m，至墩頂加厚至0.45m，底板厚0.25m，至墩底加厚至0.6m，跨中截面腹板厚度50cm，在中支點(diǎn)兩側(cè)各5.0m范圍內(nèi)腹板加厚至70cm，斜腹板斜度為1.93：1，腹板與翼緣板、底板的外輪廓交接均為圓弧過(guò)渡，交接半徑為250cm；翼緣板挑臂長(zhǎng)2.3m，端部厚25cm，與腹板交接處加厚到45cm。（表1、圖1）

2 現(xiàn)澆箱梁總體施工工藝流程

本工程共有3聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，根據(jù)現(xiàn)澆箱梁施工特點(diǎn)采用滿堂支架法施工，箱梁支模架搭設(shè)最高H<13m。其施工流程如圖2所示。

3 支架搭設(shè)的布置

箱梁底板處支架布置原則為：從上往下分別為底模板、縱向背楞方木、橫向工字鋼承載梁、鋼管支架；背楞方木（10cm×10cm）順橋向布設(shè)，橫梁、腹板、箱室頂?shù)装逶龊穸伍g距20cm，箱室普通段間距30cm，橫向承載梁采用1根12#工字鋼橫橋向排放，縱向間距同立桿間距為90cm/60cm布置。

翼緣板處支架布置原則為：從上往下分別為底模板、縱向背楞方木、橫向定型鋼管、縱向承載工字鋼、鋼管支架；背楞方木（10cm×10cm）縱橋向排放，間距30cm布置，定型鋼管根據(jù)翼緣板弧度彎制而成，橫橋向采用2根48×3.5mm鋼管并排排放布置，縱向間距同立桿間距為90cm，與下層縱向工字鋼交匯處用鐵絲扎緊，縱向承載梁采用1根Φ12#工字鋼縱橋向排放，間距同立桿間距為90cm。

腹板，端橫梁位置單側(cè)2.4m范圍，中橫梁位置單側(cè)1.8m范圍內(nèi)立桿縱橫間距布置均為60cm×60cm，箱室段、翼板部位立桿縱橫間距設(shè)置為90cm×90cm，支架橫桿步距均取用1.2m；在每隔2層支架中間加設(shè)縱橫向連接鋼管水平桿（Φ48×3.5mm鋼管），扣件連接，增強(qiáng)支架整體穩(wěn)定性；模板支架四邊滿布豎向剪刀撐，中間每隔5排立桿設(shè)置一道縱、橫向豎向剪刀撐，由底至頂連續(xù)設(shè)置；同時(shí)從頂層開(kāi)始向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐，由頂至底連續(xù)布置；支架遇橋墩時(shí)，采用“井字型支架”使支架體系與橋墩抱緊連接成一體，加強(qiáng)支架的穩(wěn)定性，每?jī)蓪又Ъ茉O(shè)置一道井字箍連接。（表2）

4 模板材料選用及布置

4.1 底模

底模板采用1.5cm厚高強(qiáng)度竹膠板，大塊拼裝式成型，模板安裝之前全面涂刷脫模劑，確保脫模順利及梁體外觀；底模板鋪設(shè)前根據(jù)箱梁平、斷面尺寸設(shè)計(jì)加工，以箱梁中心線向兩邊安裝，順橋向鋪設(shè)，橫橋向?qū)挾却笥诹旱讓挾?，梁底兩?cè)模板各超出梁底邊線不小于5cm，以利于在底模上支立側(cè)模，底模板鋪設(shè)完畢后，進(jìn)行平面放樣，全面測(cè)量底板縱橫向標(biāo)高，縱橫向間隔5m檢測(cè)一點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果將底模板調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高，底板標(biāo)高調(diào)整完畢后，再次檢測(cè)標(biāo)高，若標(biāo)高不符合要求進(jìn)行二次調(diào)整。

4.2 側(cè)模及翼緣板

面板采用覆膜竹膠板拼裝，外加水平縱向加勁木（橫帶），采用10×10cm方木，間距30cm布置，方木外側(cè)采用2根？準(zhǔn)48×3.5mm鋼管并排豎向布置（豎帶），與方木交匯處采用鐵絲扎緊連接，縱向間距90cm，豎帶下為縱向工字鋼承載梁，交匯處鐵絲扎緊連接。

4.3 箱室內(nèi)模

箱室腹板側(cè)模采用1.5cm厚防水木工板，外加豎向加勁木（豎帶），采用10×5cm方木，中心間距30cm布置；水平方向采用2根？準(zhǔn)48×3.5mm鋼管夾箍縱橋向布置（橫帶），上下間距50cm一道，腹板兩側(cè)？準(zhǔn)12對(duì)拉螺栓扇形卡拉緊固定；腹板間采用并排2根？準(zhǔn)48×3.5mm鋼管橫撐支撐加固，縱向每2米布置一道，支撐與兩側(cè)鋼管橫帶上，交匯處鐵絲扎緊加固。

為防止倒角處芯模上浮，采用鐵絲對(duì)拉于底板鋼筋上固定，在底板及腹板砼澆筑后拆除。為便于內(nèi)模從箱梁內(nèi)取出，在每跨箱梁?jiǎn)蝹€(gè)箱室頂板上預(yù)留兩個(gè)120cm（縱向）×100cm（橫向）的人孔，人孔分布在每孔1/4處，每一跨箱梁施工完畢后，將人孔澆注砼封閉。

5 支架搭設(shè)的步驟

根據(jù)本工程現(xiàn)澆箱梁不同部位單位荷載的差異，其支架布置的疏密程度也相應(yīng)變化，曲線段箱梁外側(cè)支架同標(biāo)準(zhǔn)段支架搭設(shè)，曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)加密，類似連續(xù)梁支架搭設(shè)采用統(tǒng)一布置形式。

放樣標(biāo)線、安放底座→底層立、橫桿搭設(shè)→可調(diào)底座調(diào)平底層支架→掃地桿連接→分層接高→可調(diào)頂托安裝→縱橫向豎向剪刀撐、水平剪刀撐安裝→工字鋼承載梁安放→方木小楞安放→全面調(diào)平橫縱格柵頂面，滿足縱坡和橫坡要求→模板安裝→箱梁施工。

6 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉及孔道壓漿

6.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉

預(yù)應(yīng)力鋼束采用？準(zhǔn)15.2高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk=1860MPa，彈性模量Ep=1.95×105MPa，錨下張拉控制應(yīng)力為0.75fpk。張拉采用兩端對(duì)稱張拉，張拉時(shí)同時(shí)均衡張拉，且在橫向保持對(duì)稱；張拉采用伸長(zhǎng)量與張拉力雙控，以張拉力為主；張拉前保證千斤頂、錨具墊板、預(yù)應(yīng)力束三對(duì)中，錨具墊板與預(yù)應(yīng)力鋼束軸線垂直，在箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度及條件后方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。

預(yù)應(yīng)力張拉程序：0→初始張拉力（10%σkcon）→（100%σkcon）→持荷5min→錨固（σk為設(shè)計(jì)控制應(yīng)力）。預(yù)應(yīng)力張拉以鋼束張拉力與鋼束伸長(zhǎng)量雙控，其中以鋼束張拉力為主。在正式預(yù)應(yīng)力張拉前，先用一端油頂試?yán)瓌?dòng)鋼絞線10cm，然后再用另一端油頂拉回10cm，油表壓力無(wú)異常變化時(shí)，再開(kāi)始正式張拉。

縱向預(yù)應(yīng)力束在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度95%且齡期不小于10天后張拉，橫向預(yù)應(yīng)力束在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%且齡期不小于7天后張拉，采用兩端對(duì)稱張拉。鋼束按先長(zhǎng)束，后短束的原則張拉，腹板從高處束開(kāi)始向低處束順序張拉，底、頂板束先中間后兩側(cè)，左右腹板束及頂?shù)装迨叵淞褐行木€對(duì)稱張拉，在箱梁橫斷面上對(duì)稱地組合配對(duì)，同一編號(hào)的鋼束按由中央到兩側(cè)的順序進(jìn)行，每個(gè)工作面上保持兩臺(tái)千斤頂同時(shí)操作。

6.2 孔道壓漿

（1）張拉結(jié)束后及早壓漿，以不超過(guò)24小時(shí)為宜，以免預(yù)應(yīng)力筋銹蝕或松馳，并事先將錨塞周?chē)A(yù)應(yīng)力筋間隙用水泥漿封錨，壓漿須密實(shí)。（2）壓漿水泥砂漿的標(biāo)號(hào)C50，壓漿須做到一次成功，飽滿密實(shí)，如發(fā)現(xiàn)異?；虿粚?shí)，應(yīng)及時(shí)分析，處理和糾正。（3）壓漿料采用底堿硅酸鹽水泥或底堿普通硅酸鹽水泥并摻入一級(jí)粉煤灰和適量外加劑，不得加入鋁粉或含有氯鹽、硝酸鹽等有害成分的外加劑。（4）壓漿泵輸漿壓力保持在0.6-1MPa，以保證壓入孔道內(nèi)的水泥漿密實(shí)，并有一定的穩(wěn)壓時(shí)間（5min）。出漿口在出漿后即用木塞塞住，然后關(guān)閉連接管和輸漿管嘴。（5）壓漿時(shí)制作標(biāo)準(zhǔn)水泥漿試件，每班不少于3組。冬季施工如果壓漿后溫度下降，采取覆蓋土工布保溫措施等。

7 混凝土澆注及養(yǎng)護(hù)

箱梁采用C50混凝土，坍落度17±2cm，采用攪拌站自拌混凝土，由混凝土運(yùn)輸車(chē)送至現(xiàn)場(chǎng)，汽車(chē)泵泵送入模澆筑，采用插入式搗固器搗固。

7.1 混凝土澆注

（1）箱梁底板混凝土施工具體澆注步驟。首先自箱梁底板下料，待底板混凝土振搗澆筑厚度達(dá)到80%時(shí)，通過(guò)針對(duì)性振搗使混凝土經(jīng)腹板流入腹板內(nèi)倒角，待內(nèi)倒角混凝土高度超過(guò)底板厚度并確認(rèn)振搗密實(shí)后，同時(shí)澆筑底板及內(nèi)倒角，直至底板及內(nèi)倒角混凝土澆筑到位，澆筑過(guò)程必須對(duì)稱均衡、平行推進(jìn)。每臺(tái)泵車(chē)的出料口配置4臺(tái)振搗棒，腹板混凝土澆注時(shí)，因?yàn)楸盟突炷恋奶涠缺容^大，預(yù)計(jì)在底板處可斜向流淌1米遠(yuǎn)左右，此時(shí)底板安排2臺(tái)振搗棒，主要負(fù)責(zé)倒角流淌處的砼振搗，另外2臺(tái)振搗器主要負(fù)責(zé)腹板混凝土振搗。（2）箱梁腹板混凝土施工?；炷料铝蠒r(shí)按每層30cm左右分層，混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行，間歇時(shí)間不得超過(guò)2.5h。底板混凝土澆注完成后繼續(xù)澆注腹板混凝土，震動(dòng)棒不宜插入太深，避免擾動(dòng)底板混凝土造成腹板混凝土自底板翻入，如出現(xiàn)此類情況，應(yīng)對(duì)腹板混凝土進(jìn)行復(fù)振；對(duì)冒出的混凝土，應(yīng)待混凝土澆筑完畢后再處理，避免因過(guò)早鏟除，造成腹板混凝土繼續(xù)流失，出現(xiàn)溝、洞等缺陷。在灌筑腹板混凝土?xí)r，安排有經(jīng)驗(yàn)的人在箱內(nèi)用小錘敲擊內(nèi)模，檢查其填充密實(shí)情況，對(duì)混凝土填充不密實(shí)的地方，隨時(shí)采取措施，確?；炷撂畛涿軐?shí)。（3）梁端橫梁混凝土施工。橫梁部位隨總體澆筑順序分兩階段進(jìn)行混凝土澆筑，此處鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道等比較密集，可用小型插入式振動(dòng)器施工，尤其是支座上方及錨具所在部位，應(yīng)反復(fù)加強(qiáng)振搗。（4）頂板、翼板。第二次澆筑箱梁頂板混凝土?xí)r，在橫、縱斷面從內(nèi)側(cè)向外側(cè)每隔5m布置標(biāo)高定位鋼筋，使定位筋頂標(biāo)高為相應(yīng)位置點(diǎn)混凝土標(biāo)高，以此辦法來(lái)控制頂板砼澆筑標(biāo)高及橫縱坡度。（5）砼表面處理?；炷猎谡駬v平整后，先用人工粗略整平，然后用刮尺精確找坡，隨后進(jìn)行初步抹面；待初次抹面后約半小時(shí)左右，采用抹光機(jī)再次進(jìn)行抹面整平，最后再人工進(jìn)行收漿抹面?；炷潦諠{抹面后進(jìn)行人工拉毛，采用鋼絲刷橫橋向拉毛，深度控制在1～2mm，在砼表面用手指壓時(shí)有輕微硬感時(shí)拉毛為宜。

7.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

砼澆筑完成后，根據(jù)養(yǎng)護(hù)要求現(xiàn)場(chǎng)安排專人進(jìn)行砼養(yǎng)護(hù)，根據(jù)天氣情況適時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，澆水要充分并采用土工布覆蓋混凝土表面，保證砼始終處于潮濕狀態(tài)，為砼的水化提供足夠的水分，養(yǎng)護(hù)期不少于設(shè)計(jì)規(guī)定的時(shí)間。

8 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述工程實(shí)踐得知，箱形截面施工方法比較適合連續(xù)梁工程，其施工期短、施工質(zhì)量有特殊要求的情況下具有實(shí)用價(jià)值，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

作者簡(jiǎn)介：步輝軍（1979-），男，漢，江蘇丹陽(yáng)人，本科，主要從事公路橋梁檢測(cè)工作。