預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工關(guān)鍵技術(shù)

李文麗

摘要：為了提高預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的施工質(zhì)量，結(jié)合工程實例，對某公路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)特點進行了總結(jié)，從測控網(wǎng)設(shè)置、掛籃安裝、懸臂段鋼筋安裝、預(yù)埋件及預(yù)留孔安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力施工、孔道壓漿、主橋合攏等關(guān)鍵施工技術(shù)進行研究。研究結(jié)果表明：此施工技術(shù)有效確保了項目的順利實施，施工過程中未出現(xiàn)安全和質(zhì)量事故，竣工驗收合格，為類似項目積累的施工經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；混凝土箱梁；施工；張拉；合攏

0? ?引言

箱梁是由連續(xù)箱梁和空心箱梁組成的，其主要作用是承受各種荷載和承受溫度變化應(yīng)力等[1]?；炷料淞旱臄嗝嬉话銥榫匦巍⒐ぷ中位騏形橋面板，在腹板和底板上開孔，可設(shè)單向或雙向預(yù)應(yīng)力。

橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是箱梁，它具有整體性好、耐久性好、行車舒適等優(yōu)點，因而在橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用[2]。預(yù)應(yīng)力混凝箱梁施工工序較多，且施工中容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。為保證工程質(zhì)量，必須采用相應(yīng)的施工技術(shù)措施和質(zhì)量控制方法，以達到提高工程質(zhì)量的目的。基于此，本文結(jié)合某公路橋梁工程實例介紹預(yù)應(yīng)力箱梁施工關(guān)鍵技術(shù)。

1? ?工程概況

某公路橋梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，全橋共16聯(lián)，跨徑布置為（2×25m）+（5×30m），橋?qū)?4m。主橋橋型為變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，由16個工字形斷面組成，梁高0.9～3.0m不等，腹板寬5m，底板寬4.5～5.5m。每聯(lián)共設(shè)10個橋墩。

箱梁頂板寬度為3.0m，底板寬度為2.5m。箱梁翼板厚度為30cm，腹板厚度為20cm。箱梁底寬3.5m，頂、底板厚為3～4.5cm。箱梁腹板采用橫向分布鋼筋和縱向預(yù)應(yīng)力束。箱梁斷面由梁體、翼板、底板組成。箱梁頂板布置橫向預(yù)應(yīng)力束，翼板布置縱向預(yù)應(yīng)力束，底板布置橫向預(yù)應(yīng)力束，腹板布置縱向預(yù)應(yīng)力束。30m預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2? ?施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1? ?測控網(wǎng)設(shè)置

橋址區(qū)山體陡峭，峽谷深邃，為有效監(jiān)控成橋線形，測控網(wǎng)設(shè)計應(yīng)用較為關(guān)鍵?？刂泣c既要滿足常規(guī)橋梁施工測量需求，又要為連續(xù)梁施工打下基礎(chǔ)，滿足精確測量要求，且在整個施工過程中要保持控制點穩(wěn)定。

2.1.1? ?平面測量測控網(wǎng)

受地形限制，首級測控網(wǎng)岸側(cè)邊長較長，不宜頻繁采用交會法進行橋梁橋墩放線。且橋墩離岸邊越近，交會角越大，對橋墩的測量精度影響越大。控制點距離放線對象較遠，大氣折射影響放線精度，所以首級測控網(wǎng)必須加密。

在岸側(cè)適宜位置增加若干測量加密點。加密點取點，除了要考慮首級網(wǎng)點和放線墩的通視性外，同時要考慮加密點的可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。若由于施工機械、臨時建筑或施工干擾，導(dǎo)致加密測量點失效，需在作業(yè)期間數(shù)次補點加密，以滿足測量需要。

結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境條件，可分別采用以下3種加密方法：一是以兩個方向的兩個首級網(wǎng)點轉(zhuǎn)角相交，或三個方向的三個首級網(wǎng)點正面相交的形式進行加密。二是全站儀測量精度時，首級網(wǎng)的兩端為已知點，采用導(dǎo)線法形成網(wǎng)格。三是技術(shù)力量允許時，加密點可并入首級網(wǎng)，形成新的測量測控網(wǎng)，以利于增強測量精度。

2.1.2? ?高程測量測控網(wǎng)

為增強測量精度，高程測控網(wǎng)應(yīng)布置成閉合路線。高程測控網(wǎng)可分為首級網(wǎng)和加密網(wǎng)，水準(zhǔn)點分為基本水準(zhǔn)點和施工水準(zhǔn)點?；舅疁?zhǔn)點設(shè)在不受施工影響的位置，該區(qū)域土質(zhì)需堅實、抗振動，以利于保證測量精度。基本水準(zhǔn)點位置設(shè)永久性標(biāo)志，通常采用四等水準(zhǔn)測量法測量高程。施工水準(zhǔn)點用于直接測量目標(biāo)物的標(biāo)高。為了便于測量和盡可能降低誤差，施工測量水準(zhǔn)點應(yīng)適當(dāng)靠近測量目標(biāo)物。

2.2? ?掛籃安裝

掛籃安裝前，應(yīng)仔細(xì)檢查掛籃的各部件是否有質(zhì)量缺陷，特別是錨固系統(tǒng)和行走系統(tǒng)是否有松動的地方。掛籃安裝前，在拼裝平臺上畫出各主要構(gòu)件的中心位置線，并在此基礎(chǔ)上用全站儀放出各主要構(gòu)件的中心線。

按設(shè)計要求進行拼裝，拼裝順序為：底模、內(nèi)模、外模、內(nèi)頂板、外頂板和腹板[3]。拼裝時，注意各構(gòu)件之間的連接是否牢固，有無松動現(xiàn)象。如有松動必須進行緊固后再進行下一步安裝。拼裝完成后進行全面檢查，并記錄各構(gòu)件的尺寸和位置是否正確，然后開始安裝上一節(jié)段的底模和外模。底模采用定型鋼模板，以保證混凝土澆筑時不變形。

2.3? ?懸臂段鋼筋安裝

鋼筋綁扎前，將已完成澆筑的梁段周圍用鋼板圍擋，避免在澆筑混凝土過程中鋼筋發(fā)生位移，同時也便于操作。鋼筋加工根據(jù)設(shè)計圖紙，對各部位的尺寸進行嚴(yán)格控制，并做好標(biāo)識。加工完畢后，必須有專人負(fù)責(zé)檢查[4]。

2.4? ?預(yù)埋件及預(yù)留孔安設(shè)

預(yù)埋件及預(yù)留孔的安裝質(zhì)量直接影響到箱梁的質(zhì)量。在箱梁預(yù)埋件安裝之前，應(yīng)對預(yù)制箱梁進行檢查，并確保預(yù)埋件的位置、標(biāo)高、尺寸等滿足設(shè)計要求。對于預(yù)埋件，應(yīng)檢查其是否存在裂縫、變形等問題，且應(yīng)滿足預(yù)埋件位置、尺寸及標(biāo)高要求。

在箱梁上預(yù)埋鋼筋時，要在模板上畫出定位線，并對鋼筋的位置、標(biāo)高、直徑進行檢查，同時用卷尺進行測量。如果發(fā)現(xiàn)存在問題，應(yīng)及時進行處理[5]。預(yù)應(yīng)力管道安裝前，應(yīng)將預(yù)留孔道位置處的混凝土表面清理干凈，并在相應(yīng)位置做好標(biāo)記。在澆筑混凝土前，用水泥漿將預(yù)留孔道封住，并將預(yù)留孔道內(nèi)的雜物清理干凈。對于特殊部位的預(yù)留孔道，要在混凝土澆筑過程中進行檢查和處理。

2.5? ?混凝土澆筑

混凝土的澆筑是箱梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保證箱梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在箱梁混凝土澆筑過程中，要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進行，確保其符合設(shè)計要求?；炷翝仓埃瑧?yīng)對模板進行檢查，確保模板無松動、變形等問題。需對箱梁頂板、底板、腹板上的鋼筋進行檢查，并確保其位置及尺寸均滿足設(shè)計要求。

混凝土澆筑過程中要對其平整度進行控制，若出現(xiàn)變形、裂縫等問題，應(yīng)及時采取措施處理。在箱梁混凝土澆筑過程中，應(yīng)保證混凝土的密實度和強度符合要求?；炷潦┕ね暌院螅瑧?yīng)該做好相應(yīng)的養(yǎng)生工作，箱梁內(nèi)外采用長度為兩個節(jié)段的水管進行噴淋養(yǎng)生，同時做好養(yǎng)生過程中的混凝土溫度變化記錄。箱梁混凝土脫模時間必須嚴(yán)格控制，不得過早，遇到晝夜溫差大時，應(yīng)做好相應(yīng)措施[6]。

2.6? ?預(yù)應(yīng)力施工

2.6.1? ?預(yù)應(yīng)力筋制作

預(yù)應(yīng)力筋要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行制作，同時還要對其質(zhì)量進行控制。在箱梁預(yù)制之前，應(yīng)對預(yù)應(yīng)力筋的外形尺寸、規(guī)格、材質(zhì)進行檢查，確保其符合設(shè)計要求。同時，還要對預(yù)應(yīng)力筋進行除銹處理，以保證其表面無銹蝕、無油污等問題。在對預(yù)應(yīng)力筋進行制作時，要選擇適合的設(shè)備和工具，并確保其質(zhì)量符合要求。同時，還要對其操作人員進行培訓(xùn)，提高其操作技能[7]。

2.6.2? ?預(yù)應(yīng)力筋穿束

預(yù)應(yīng)力筋穿束時，應(yīng)對其位置進行調(diào)整，確保其符合設(shè)計要求。同時，還應(yīng)注意預(yù)應(yīng)力筋的受力情況及長度是否符合要求。預(yù)應(yīng)力筋穿束時，應(yīng)先穿鋼束頭，后穿其余部分。先將鋼束頭固定在箱梁模板上，后將鋼束頭的一端固定在鋼筋上，然后另一端由人工或機械將預(yù)應(yīng)力筋穿入梁體中。

2.6.3? ?預(yù)應(yīng)力筋張拉

張拉時，首先在兩端對稱各拉一束，用千斤頂同時進行張拉。張拉完成后，取下千斤頂及鋼絞線，用砂輪機將錨具與夾片間的油垢清除干凈。然后將錨具與夾片上涂潤滑油，重新涂油后進行封錨。該工程項目部分跨中各施工階段應(yīng)力值如表1所示。由表1的結(jié)果可知，該項目實測的底板應(yīng)力和頂板應(yīng)力與理論應(yīng)力值相差很小。

2.7? ?孔道壓漿

孔道壓漿是箱梁施工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，也是保證箱梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在對孔道進行壓漿前，應(yīng)對水泥漿的強度、流動性、和易性進行檢查，以保證其滿足壓漿的要求。

在進行孔道壓漿時，應(yīng)先將水泥漿攪拌均勻，然后再進行壓漿操作。水泥漿應(yīng)從下口流入，從上口流出。在對水泥漿進行壓漿時，應(yīng)采用低壓多循環(huán)的方法，且將壓力控制在0.3MPa左右。在進行壓漿操作時，要對水泥漿的坍落度、泌水率、含砂率等進行檢查，確保其符合要求。

2.8? ?主橋合攏

2.8.1? ?邊跨合攏

完成箱梁1～20梁段裝配后，檢測整橋技術(shù)參數(shù)和施工質(zhì)量。裝配合攏吊架，對T構(gòu)邊跨進行端部水箱壓重。檢查橋面堆載，全面檢測和調(diào)節(jié)箱梁的應(yīng)力狀態(tài)，為合攏做準(zhǔn)備。以2h測試間隔、至少24h，循環(huán)測試溫度場影響下橋墩與箱梁的形變狀態(tài)。檢查兩側(cè)箱梁與橋臺之間有無縱向約束，保證縱向自由滑移?；炷翉姸却笥谠O(shè)計強度的85%并且齡期5d后，縱向預(yù)應(yīng)力鋼束分兩批按先長后短的順序張拉，并按設(shè)計進行澆筑。

2.8.2? ?合攏體系轉(zhuǎn)換

邊跨合攏段在混凝土滿足設(shè)計強度后，張拉邊跨合攏梁，拆卸臨時支撐與固結(jié)部件，將合攏體系轉(zhuǎn)換為單懸臂體系。再用同樣的方法澆筑中跨合攏段混凝土，進行預(yù)應(yīng)力梁張拉，拆卸模板，轉(zhuǎn)換體系[8]。

中跨合攏兩端懸臂部分的長度和斷面基本對稱。合攏期間，兩端懸臂部分的合攏標(biāo)高基本一致，合攏剛性支座只承受角位移引起的彎矩。邊跨合攏施工時，往往一端采取現(xiàn)澆施工，另一端采取懸灌施工。此時箱梁的垂向溫度差會引起合攏梁段的撓度值差和角位移，使合攏段混凝土產(chǎn)生彎曲。

2.8.3? ?加槽鋼骨架

為使合攏段混凝不受混凝土收縮、環(huán)境溫度等影響，張拉前需采取有效措施控制合攏口間距。該橋采用在箱內(nèi)加槽鋼骨架，剛性骨架的作用是在合攏段混凝土的養(yǎng)護期內(nèi)，降低混凝土承受此處結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的跨中彎矩、拉力、扭矩和剪切力，以保證合攏段混凝土凝固過程中，盡量消除外界因素的干擾。橋梁合攏后，剛性骨架增加了合攏段的強度和剛度，有利于保證合攏段的施工質(zhì)量，增加橋梁的整體性。

2.8.4? ?合攏頂推

頂推在橋梁預(yù)應(yīng)力箱梁合攏施工中是關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。頂推形變控制指標(biāo)主要是指，合攏梁段縱向水平移位與墩頂縱向水平移位的狀態(tài)控制。合攏頂推過程中，結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，內(nèi)部應(yīng)力重新分布，由于受到材料變異性、施工精度、工程計算模型等因素影響，具體應(yīng)力應(yīng)變與理論計算存在差異。所以頂推控制參數(shù)不能機械執(zhí)行設(shè)計和理論計算結(jié)果，應(yīng)該結(jié)合工程具體情況，綜合各方面的因素，合理進行頂推控制。案例橋梁合攏施工中，其頂推力控制采用“應(yīng)變指標(biāo)控制為主，應(yīng)力指標(biāo)控制復(fù)核”的頂推參數(shù)控制原則。

3? ?結(jié)束語

為了提高預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的施工質(zhì)量，本文結(jié)合工程實例，對某公路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)特點進行了總結(jié)，從測控網(wǎng)設(shè)置、掛籃安裝、懸臂段鋼筋安裝、預(yù)埋件及預(yù)留孔安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力施工、孔道壓漿、主橋合攏等關(guān)鍵施工技術(shù)進行研究。

每個公路橋梁項目的現(xiàn)場施工環(huán)境不同，為此在以后的類似項目施工中，還是需要結(jié)合項目的實際情況，對施工工藝和施工方法進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改進，以確保預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的施工質(zhì)量。

參考文獻

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