先簡(jiǎn)后支連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析

鄭肖男

摘要：文章對(duì)先簡(jiǎn)后支連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁施工技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，闡明其施工工藝及質(zhì)量措施，指出該技術(shù)先進(jìn)實(shí)用，經(jīng)濟(jì)性良好，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：先簡(jiǎn)后支；連續(xù)；混凝土箱梁；施工；質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：U445.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674—3024（2016）05—91—02

前言

為了讓車輛能在高等級(jí)公路以較快的車速平穩(wěn)、舒適地行走，橋梁結(jié)構(gòu)必須具有很高的連續(xù)性。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)具有施工快速、構(gòu)造簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但其不足之處就是橋面連續(xù)性差，經(jīng)常出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，難以滿足車輛行使要求。采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)技術(shù)，能使橋梁結(jié)構(gòu)接縫大量減少，保證行車舒適性及平穩(wěn)性。采用該技術(shù)進(jìn)行施工，可加快施工速度、造價(jià)便宜，目前已在許多地方尤其是廣東地區(qū)大量應(yīng)用。

廣東某橋，地處珠江三角洲，河流密布，軟基較深，路段較長(zhǎng)，處理軟基需要較高費(fèi)用，不穩(wěn)定因素較多，且施1212期較短，經(jīng)綜合比選研究，確定采用等跨先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁高架橋設(shè)計(jì)，它既解決了簡(jiǎn)支梁較多接縫的問(wèn)題，又克服了連續(xù)梁箱梁投資大、施工速度慢的不足。

1小箱梁施工難點(diǎn)及質(zhì)量控制措施

某橋梁，采用小箱梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)形式，橋長(zhǎng)148m（兩側(cè)橋臺(tái)外距），上部結(jié)構(gòu)采用4×35m先簡(jiǎn)支后連續(xù)的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁結(jié)構(gòu)，全橋共需要35m預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁32片。

2先簡(jiǎn)后支繼續(xù)小箱梁施工工藝

3小箱梁施工關(guān)鍵工序質(zhì)量控制措施分析

3.1預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁預(yù)制

在進(jìn)行此工序施工時(shí)，容易出現(xiàn)箱梁底板與腹板交接處的施工不密實(shí)、漏漿，引發(fā)冷縫、水波紋、孔洞等情況。認(rèn)真分析其原因，隨在設(shè)計(jì)上存在不足，導(dǎo)致鋼筋間距及保護(hù)層過(guò)小，施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)也是一個(gè)重要因素，沒(méi)有嚴(yán)格按工序進(jìn)行施工，沒(méi)有進(jìn)行準(zhǔn)確的骨料級(jí)配采用粒徑偏大的粗骨料，在底層波紋管上緣，粗骨料易堆積在一起，在振搗腹板波紋管下的混凝土?xí)r，為確保梁體密實(shí)性，沒(méi)有按規(guī)定振搗，如振搗過(guò)度時(shí)，波紋管下緣處就會(huì)形成砂漿層，從外觀上看，梁體在腹板局部出現(xiàn)不密實(shí)或沿底層波紋管方向出現(xiàn)一層水波紋。

為避免上述問(wèn)題出現(xiàn)，施工時(shí)要注意做好以下質(zhì)量控制措施：

（1）加入橡膠條。把橡膠條嵌進(jìn)模板和模板接縫處，可以防止出現(xiàn)漏漿；

（2）澆注混凝土前，要做好相關(guān)準(zhǔn)備工作。施工中做到各工序緊密銜接，

（3）澆注腹板波紋管以下混凝土?xí)r，要篩選粗骨料，保證粗料粒徑符合施工要求；

（4）保證混凝土坍落度。適度控制混凝土坍落度，有需要時(shí)可用小直徑較振搗棒進(jìn)行振搗，振搗時(shí)間控制在30s～50 s為合適；混凝土澆注順序應(yīng)從梁的一端開(kāi)始，逐步向另一端推進(jìn)。

3.2預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿

預(yù)應(yīng)力孔道宜采用鋼制波紋管，按規(guī)定布設(shè)管道位置，不能有偏差。

按梁長(zhǎng)方向每隔1 m左右設(shè)置一道定位筋，曲線部分適當(dāng)加密，以確保管道坐標(biāo)的準(zhǔn)確。

安裝完預(yù)應(yīng)力筋后，要檢查位置，保證其位置正確，直線線形要呈順直狀，曲線線形要圓滑，預(yù)應(yīng)力筋要緊密牢固，接頭完好無(wú)損，管壁不得有破損，如出現(xiàn)破損，要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，安裝錨墊板位置要準(zhǔn)確等。

安裝錨具時(shí)應(yīng)使錨板對(duì)中，夾片均勻打緊并外露一致。

安裝千斤頂時(shí)，對(duì)直線鋼束應(yīng)使張拉力作用線與孔道中心線重合，對(duì)曲線鋼束，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線的末端切線重合。

當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%以上時(shí)，方可進(jìn)行張拉。進(jìn)行張拉作業(yè)時(shí)，要在鋼絞線兩端，同時(shí)對(duì)稱張拉，以油壓表應(yīng)力控制為主，要校核張拉伸長(zhǎng)值，實(shí)際伸長(zhǎng)值應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如出現(xiàn)偏差，不能超過(guò)理論伸長(zhǎng)值6%，如超出偏差值，需要暫時(shí)停止作業(yè)，查找原因并進(jìn)行解決。

總結(jié)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，發(fā)生誤差的原因主要包括：

（1）油表讀數(shù)精確度不夠

目前，普遍的油表讀數(shù)最大精確數(shù)是1 MPa，小于1 MPa的讀數(shù)無(wú)法讀出，只能估讀。持荷期間，油表指針不停來(lái)回?cái)[動(dòng)，也容易導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。

（2）千斤頂校驗(yàn)存在不足

千斤頂校驗(yàn)時(shí)，是通過(guò)加壓（包括主動(dòng)和被動(dòng)加壓），整數(shù)時(shí)對(duì)應(yīng)的千斤頂讀數(shù)，繪制成校驗(yàn)曲線，進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，把張拉力對(duì)應(yīng)的油表讀數(shù)在曲線上找點(diǎn)或內(nèi)插，這種情況下所得出的油表讀數(shù)，會(huì)和千斤頂實(shí)際拉力存在著系統(tǒng)誤差。此外，如果千斤頂油路發(fā)生故障，會(huì)引發(fā)油表讀數(shù)不準(zhǔn)確，和千斤頂實(shí)際張拉力不符。

（3）計(jì)算理論延伸量時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈模取值不準(zhǔn)

彈模取值通常是通過(guò)試驗(yàn)確定，取試驗(yàn)值的中間值作為彈模取值，進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼絞線，雖然有出廠合格證，達(dá)到規(guī)范要求，但由于鋼絞線具有較大彈模離散性，沒(méi)有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，進(jìn)行延伸量實(shí)測(cè)時(shí)，會(huì)和理論延伸量產(chǎn)生較大誤差，與規(guī)范要求不符。

為有效解決上述問(wèn)題，應(yīng)采取相關(guān)應(yīng)對(duì)措施解決。

（1）張拉工作要由專人負(fù)責(zé)，不應(yīng)隨意更換，張拉時(shí)要控制應(yīng)力和伸長(zhǎng)量。

（2）定期校驗(yàn)油表、千斤頂。張拉進(jìn)程中，如出現(xiàn)不正常情況時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)，檢查原因，同時(shí)要對(duì)油表、千斤頂再次進(jìn)行校驗(yàn)。

（3）校驗(yàn)千斤頂、油表時(shí)，宜采用率定值，也就是根據(jù)實(shí)際初應(yīng)力、控制應(yīng)力校驗(yàn)對(duì)應(yīng)的油表讀數(shù)得出的數(shù)值為依據(jù)。

（4）增加對(duì)鋼絞線檢測(cè)次數(shù)，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的每捆鋼絞線，均需抽取樣本，進(jìn)行彈模試驗(yàn)，以保證鋼絞線理論延伸量的準(zhǔn)確。完成張拉作業(yè)后24 h內(nèi)，必須進(jìn)行壓漿，否則，會(huì)容易預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)銹蝕，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失。

壓漿過(guò)程中，技術(shù)人員要跟進(jìn)檢查施工情況，確?；覞{壓力，對(duì)較長(zhǎng)孔道壓漿時(shí)，要適度加大壓力，此外，如需要進(jìn)行一次性壓漿時(shí)，壓力也要加大。要持續(xù)壓漿，直到孔道另外一端飽滿出漿、排氣孔排出的水泥漿達(dá)到規(guī)定稠度時(shí)，方可停止壓漿。

如壓漿未滿需要中途停止壓漿時(shí)，要馬上用壓力水進(jìn)行沖洗，直至沖洗干凈，做好相應(yīng)措施后再進(jìn)行壓漿，完成壓漿作業(yè)后要立即清洗壓漿機(jī)和壓漿管，避免堵塞，以便能順利進(jìn)行下次壓漿。

4現(xiàn)澆連續(xù)段施工及體系轉(zhuǎn)換

連續(xù)段的轉(zhuǎn)換是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是先簡(jiǎn)支后連續(xù)混凝土箱梁最關(guān)鍵。澆注混凝土?xí)r，要對(duì)預(yù)制箱梁梁端與接縫混凝土連接面應(yīng)鑿毛處理，要把原來(lái)混凝土表面全部鑿至露出石子，并進(jìn)行沖洗，保證石子干凈，澆注前先對(duì)石子灑水濕潤(rùn)，確?；炷两涌p強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

澆注混凝土的時(shí)間宜選擇在一天氣溫最低時(shí)進(jìn)行，這樣可保證混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力較小受外界溫度變化影響，當(dāng)接頭混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并有足夠的養(yǎng)生時(shí)間后，可進(jìn)行合龍段預(yù)應(yīng)力束張拉。張拉應(yīng)遵循對(duì)稱張拉、先邊墩后中墩、先腹板合龍束后底板頂板合龍束的原則進(jìn)行，并嚴(yán)格執(zhí)行張拉工藝。張拉后及時(shí)壓漿封錨。

當(dāng)每一聯(lián)的預(yù)應(yīng)力施加完成，且管道水泥漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，就可以進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換的目的是將預(yù)制板由簡(jiǎn)支變?yōu)檫B續(xù)，直接關(guān)系到連續(xù)梁的承載能力。由于這種結(jié)構(gòu)支座間距大，易造成梁體三條腿受力現(xiàn)象，使箱梁扭曲而影響使用壽命。一般采用在濕接縫施工前先將永久支座置于墊石上，放好后在支座外周圍安裝底模，并采取有效措施密封，嚴(yán)防漏漿，然后將支座鋼板放置在支座上，并進(jìn)行預(yù)壓，以消除三者之間的空隙和一部分非彈性變形，再進(jìn)行混凝土澆筑施工。在臨時(shí)支座拆除過(guò)程中應(yīng)保證箱梁同時(shí)下落，可優(yōu)先選用鋼砂頂臨時(shí)支座。

5箱梁頂面調(diào)平層裂縫防治

由于結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)和由于施工不規(guī)范等因素，箱梁頂面調(diào)平層極易產(chǎn)生裂縫。一般情況下，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，箱梁頂面調(diào)平層的厚度都在10 cm以內(nèi)，由于安裝過(guò)程中產(chǎn)生的誤差以及箱梁張拉起拱產(chǎn)生的差異等原因，都會(huì)造成箱梁頂面調(diào)平層厚度不一，部分橋面有的地方偏厚，有的地方偏薄，使到橋面鋪裝層的承載能力和剛度受到影響，鋪裝層容易受到破壞。

在中墩支座處是負(fù)彎矩區(qū)，上緣受拉，有的設(shè)計(jì)要求調(diào)平層與箱梁頂板必須按施工縫處理，這樣即使橋面鋪裝與箱梁形成整體后，鋪裝層參與受力，按三角形應(yīng)力分布圖式，越是距中性軸越遠(yuǎn)的地方，應(yīng)力越大，越容易開(kāi)裂，而且箱梁是預(yù)應(yīng)力混凝土，調(diào)平層是普通鋼筋混凝土，熱膨脹系數(shù)不一樣，會(huì)導(dǎo)致混凝土調(diào)平層會(huì)因時(shí)間推移出現(xiàn)開(kāi)裂。

為避免這種情況出現(xiàn)，要把存梁期限定在合適范圍內(nèi)，不能太長(zhǎng)。完成吊裝梁的作業(yè)后，要盡早施工鋪裝層，施工鋪裝層時(shí)要盡量保證厚度均勻一致。施工材料要嚴(yán)格把關(guān)，以保證混凝土的整體強(qiáng)度，如條件許可，可在調(diào)平層混凝土中，加入一定量的摻聚丙烯纖維，可有效防止鋪裝層裂縫出現(xiàn)。

鋪裝層施工前，要在梁表面鑿毛，并清理干凈，增強(qiáng)鋪裝混凝土與橋面的粘聚力，避免產(chǎn)生空鼓情況；設(shè)置鋼筋時(shí)，要保證定位準(zhǔn)確，避免施工過(guò)程中操作失誤令到鋼筋移位，影響鋼筋網(wǎng)承受荷載的能力；完成調(diào)平層施工作業(yè)后，要有足夠的時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免產(chǎn)生干縮裂縫；在橋面強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，變形未完全穩(wěn)定的情況下，不能提早通車，否則橋面因早承受重載作用，出現(xiàn)橋面損壞。

6結(jié)束語(yǔ)

先簡(jiǎn)支后連續(xù)具有施工方便、施工進(jìn)度快，結(jié)構(gòu)體系連續(xù)完整，行車舒適、經(jīng)濟(jì)性較高等特點(diǎn)，特別適合在中小跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋應(yīng)用。該技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，進(jìn)行先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋施工時(shí)，雖然技術(shù)不是太復(fù)雜，但要做好關(guān)鍵施工工序的質(zhì)量控制，保證橋梁質(zhì)量達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。