上跨既有線現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)研究

張坤，李周

（核工業(yè)西南建設(shè)集團(tuán)有限公司，四川 達(dá)州610000）

1 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工現(xiàn)場(chǎng)概況

本項(xiàng)目位于新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番地區(qū)境內(nèi)，其中大河沿輔道在G30高速公路左線K3447+880、右線K3347+900處相交設(shè)跨線橋跨越，跨線橋與G30高速相交角度120°，設(shè)計(jì)為2孔32m預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁跨越。跨線橋?yàn)镋K2+388.500E匝道大橋，橋梁起點(diǎn)EK2+332.75，橋梁終點(diǎn)EK2+444.25，長(zhǎng)度111.5m，橋跨組合為：20m+32m+32m+20m，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面全橋?qū)挒?8m，具體為0.5m（防撞護(hù)欄）+凈7.447m（車行道）+0.606m（防撞護(hù)欄）+8.947m（車行道）+0.5m（防撞護(hù)欄）。橋區(qū)位于吐魯番盆地山前沖積扇平原，地勢(shì)總體較平坦，扇軸部位有溝槽、階坎等，基本無植被發(fā)育。地層主要為角礫層：灰黃色，干燥，母巖以凝灰?guī)r、花崗巖、砂巖為主，含少量碎石夾層透鏡體，表層1.5～2.1m以上為稍密狀，承載力基本容許值為400kPa，摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值為120kPa。表層1.5～2.1m以下為中密-密實(shí)狀，承載力基本容許值為550kPa，摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值為140kPa。本項(xiàng)目的施工期在8～11月份，最低氣溫-2℃，最高氣溫40℃。

2 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工方法

2.1 箱梁結(jié)構(gòu)形式

箱梁采用單箱3室截面，箱梁梁高1.75m，翼板懸臂長(zhǎng)度為2.0m，箱梁頂板厚度25cm，底板厚度22cm。箱梁頂寬為18.0m，箱梁底寬為13.374m；箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆、分批張拉鋼束的施工方法，支架最高9.0m，高速交叉位置橫斷面圖如圖1所示。

圖1 高速交叉位置橫斷面圖

2.2 箱梁施工總體流程

箱梁施工的具體施工流程如圖2所示，第一步是地基處理，接著是箱梁模板支架安裝，然后安裝底模、外模，接下來分別綁扎底板及腹板鋼筋、安裝波紋管、安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線，待監(jiān)理工程師對(duì)已安裝內(nèi)容進(jìn)行檢查合格后，開始澆筑底板及腹板混凝土、混凝土接合處鑿毛、安裝頂板底模、安裝頂板鋼筋、澆筑箱梁頂板混凝土、卸架拆膜、混凝土養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，最后壓漿封錨【1～3】。

圖2 箱梁施工的具體流程圖

3 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 混凝土澆筑

混凝土澆筑在11月份，避開了高溫及大風(fēng)季節(jié)的影響，從而使混凝土施工難度降低。箱梁混凝土分為2次進(jìn)行澆筑，第一次是先對(duì)箱梁頂板懸臂根部以下部分的腹板和底板混凝土澆筑，第二次對(duì)頂板混凝土澆筑。混凝土澆筑方法是利用混凝土自攪拌站集中攪拌，由罐車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，再由輸送泵抽運(yùn)【4，5】。

混凝土澆筑的注意事項(xiàng)如下：（1）為防止混凝土本身的收縮及施工時(shí)間較長(zhǎng)，混凝土中應(yīng)摻入緩凝劑。（2）在澆筑過程中，鋼絞線兩端應(yīng)經(jīng)常前后移動(dòng)，以防止?jié)仓^程中漏漿和堵塞管道。自混凝土澆筑開始至澆筑結(jié)束，每根波紋管中的鋼絞線至少應(yīng)往返抽動(dòng)鋼絞線2次，即至少要在澆筑中和澆筑結(jié)束前進(jìn)行鋼絞線抽動(dòng)檢查，以防止管道破損漏漿堵塞管道并使鋼絞線被混凝土漿體包裹凝固，消除影響箱梁鋼絞線張拉過程和箱梁質(zhì)量的隱患。（3）箱梁混凝土澆筑前必須對(duì)支撐體系安全進(jìn)行全面檢查，并經(jīng)自檢、監(jiān)理檢查確認(rèn)后方可進(jìn)行澆筑。（4）混凝土配合比為C50泵送混凝土，緩凝時(shí)間不低于15h，入模坍落度12～16cm，和易性和流動(dòng)性良好，水泥用量不超過500kg/m3。（5）振搗時(shí)振搗棒插入到下層混凝土5～10cm處，振到混凝土完全密實(shí)為止。（6）在澆筑過程中應(yīng)該對(duì)鋼筋、支架及模板的變化進(jìn)行檢查。（7）澆筑頂板時(shí)需注意在每跨的1/4處留出0.8m×1m的天窗，待內(nèi)模拆除補(bǔ)上鋼筋后，用鐵絲吊住底板，用C50微膨脹混凝土填補(bǔ)密實(shí)，微膨脹混凝土保水養(yǎng)護(hù)10d，不得出現(xiàn)收縮裂縫。（8）在混凝土澆筑完成后，應(yīng)在初凝后終凝前及時(shí)處理對(duì)混凝土表面進(jìn)行抹面（不收光），在有風(fēng)的天氣，采取先覆蓋塑料薄膜再覆蓋土工布的形式養(yǎng)護(hù)，以防止大風(fēng)天氣混凝土出現(xiàn)干縮裂縫；在無風(fēng)天氣，則采用麻袋或土工布覆蓋混凝土表面，灑水養(yǎng)護(hù)，混凝土灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為10d，每次灑水以保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)為度，應(yīng)采取防凍措施，在混凝土初凝后，及時(shí)覆蓋保暖措施，采取覆蓋土工布及棉被形式保溫養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)過程中，注意控制箱梁箱室的內(nèi)外溫差不應(yīng)大于8℃。用于控制拆模，落架的混凝土強(qiáng)度試壓塊放置在箱梁室內(nèi)，與之同條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.2 張拉

對(duì)本項(xiàng)目施工段的預(yù)應(yīng)力張拉需要的最大張拉力進(jìn)行計(jì)算，可以得到最大張拉應(yīng)力為：

式中，Ny為預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，kN；N為同時(shí)張拉的預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)；δk為預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，kN/m2；Ag為單根鋼絞線的截面積，m2。

為了正確地控制張力，有必要對(duì)油壓計(jì)和千斤頂進(jìn)行校準(zhǔn)。張拉施工單位人員安排合理，技術(shù)人員2人，司泵4人，記錄2人，千斤頂操作工8人，各負(fù)其責(zé)。張拉前應(yīng)對(duì)相關(guān)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，使其了解設(shè)備性能、操作規(guī)程和安全要點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力筋根據(jù)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙張拉，按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的措施處理。

張拉設(shè)備采用智能張拉系統(tǒng)，張拉系統(tǒng)由4臺(tái)300t千斤頂和4臺(tái)ZB4-500油泵組成，為了保證張拉工作安全可靠和準(zhǔn)確性，所選用設(shè)備的額定張拉力要大于所張拉預(yù)應(yīng)力筋的張拉力。

張拉過程中由總中心統(tǒng)一指揮，并保證兩端張拉速度一致，若出現(xiàn)響動(dòng)或異常現(xiàn)象需要立即停止施工，并進(jìn)行全面的檢查，查明具體原因，設(shè)備正常后再行張拉。

3.3 壓漿

為了保證管道灌漿的順利進(jìn)行，以及漿體與管壁的良好結(jié)合，需要先用高壓水沖洗后灌漿，再用無脂壓縮空氣干燥。采用真空輔助灌漿工藝及時(shí)灌漿，并采用專用灌漿劑。灌漿施工完成后，應(yīng)立即進(jìn)行封錨混凝土施工【6】。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了提高預(yù)應(yīng)力箱梁施工的工作效率和質(zhì)量，需要注意混凝土澆筑過程中的一些具體操作事項(xiàng)，要嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作，明確注意事項(xiàng)；在預(yù)應(yīng)力的張拉過程中也需要規(guī)范施工，建立智能張拉系統(tǒng)，使得張拉結(jié)果符合要求；在壓漿過程中孔道的處理十分重要，不能忽視。同時(shí)，要求相關(guān)技術(shù)人員從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)箱梁施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，為促進(jìn)高速公路的穩(wěn)定發(fā)展保駕護(hù)航。