現澆預應力連續箱梁施工要點

高根紅

（江蘇東南交通工程咨詢監理有限公司，江蘇南京210018）

1 工程概況

錦美大橋分左右雙幅橋,單幅寬為8.50 m,現澆預應力連續箱梁跨徑左幅為38.52 m+38.00 m+35.6 m,右幅為35.40m+38.00m+38.30m，上跨地方公路,縱向采用5層預應力鋼絞線,主梁梁高2.1m，直腹板，箱梁懸臂長度為1.8m，頂板厚25 cm，腹板寬50～70 cm，墩頂設一道橫梁，其中中橫梁梁寬度為2.0 m，端橫梁寬度為1.5 m。下部結構采用樁、柱式結構。

2 現澆預應力連續箱梁的施工要點

2.1 地基處理

根據地質情況和現澆箱梁對地基的要求，需采取不同的地基處理措施。對跨越地方公路段，原混凝土路面能夠滿足承載力要求，所以碗扣支架底托可直接座落在原混凝土路面，無需進行地基處理。對溝塘采用挖除淤質土，進行拋石擠淤，分層回填換填透水性材料。地表整平后用壓路機碾壓密實，壓實度達到90%以上，先鋪設15 cm碎石墊層，然后澆筑15 cm厚C15混凝土，地基硬化處理寬度比橋面寬約1～2 m；同時做出2%～4%橫坡，并略高出原地面3 cm不受雨水浸泡。

在處理過的地基范圍內挖設50 cm×50 cm的排水溝，排水溝與路線外側道路的自然排水溝連通，將雨水引進排水溝，防止雨水浸泡地基，造成地基不均勻沉降，引起支架失穩，出現安全隱患。

2.2 支架搭設及預壓

錦美大橋現澆箱梁支撐方式采用滿堂式碗扣支架。根據上部箱梁荷載分布，支架順橋向縱向間距1.2m，橫隔板處縱向間距0.6m，橫橋向箱梁底板處橫向間距為0.9 m，腹板底為0.6m，翼緣板底為1.2m，縱橫水平桿豎向間距1.2m。考慮支架的整體穩定性，在縱橫向布置斜向鋼管剪力撐。

測量人員用全站儀放出箱梁在地基上的豎向投影線的中心線，根據中心線向兩側對稱布設碗扣支架。根據立桿及橫桿的設計組合，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。安裝時應保證立桿處于中心，一般先全部裝完一個作業面的底部立桿及橫桿，再逐層往上安裝。立桿和橫桿安裝完畢后，安裝斜撐桿，保證支架的穩定性。斜撐通過扣件與碗扣支架連接，安裝時盡量布置在框架結點上。為便于在支架上高空作業，安全省時，可在地面上大致調好頂托伸出量，再運至支架頂安裝。根據梁底高程變化決定橫橋向控制斷面間距，順橋向設左、中、右三個控制點，精確調出頂托標高。然后用明顯的標記標明頂托伸出量，以便校驗。最后再用拉線內插方法，依次調出每個頂托的標高，頂托伸出量一般控制在30 cm以內為宜，頂托伸出過長，將大大降低其穩定性。頂托標高調整完畢后，在其上安放12 cm×15 cm的方木縱梁，在縱梁上間距30 cm安放8 cm×10 cm的方木橫梁，橫梁長度隨橋梁寬度而定，比頂板一邊各寬出至少30 cm，以支撐外模支架及檢查人員行走。安裝縱橫方木時，應注意橫向方木的接頭位置與縱向方木的接頭錯開，且任何相鄰兩根橫向方木接頭不在同一平面上。支架每隔4排設一橫向剪刀撐，縱向在支架邊緣和腹板處設置4道剪刀撐，在鋼管連接處用扣件緊固。

完成底模和側模的初裝后，按上部荷載的重量進行預壓,以消除支架、支撐方木和模板的非彈性變形及地基的壓縮沉降影響，同時取得支架彈性變形的實際數值，作為梁體立模的拋高預拱值數據設置的參考。預壓方法依據箱梁混凝土重量分布情況，采用120%重量預壓，在搭好的支架橫梁位置堆放砂袋，箱室部分鋪設塑料布注水預壓。預壓分三級加載，第一、二次分別加載總重的35%，第三次加載總重的50%。在堆載區設置系統測量點，其分布跨中、1/4處及橫梁處，每個斷面的底板邊線、底板中線處各布置一個監測點，同時在支架基礎上對應地再布設觀測點。預壓時間視支架地面沉降量定，預壓滿載后日沉降量不得大于2.0mm（不含測量誤差）為評定標準。一般梁跨預壓時間為6 d。

人工配合吊車吊運砂袋均勻卸載，預壓用水采用水管抽排卸載，卸載的同時繼續觀測,卸載完成后記錄好觀測值以便計算支架及地基綜合變形。根據所觀測的標高數據計算出塑性沉降和彈性沉降，整理出預壓沉降結果，調整碗扣支架頂托的標高來控制箱梁底板及懸臂的預拱高度,消除彈性變形引起的結構物變形。

跨中預拱度：

式(1)中：δ1——支架卸載后由上部構筑荷載產生的豎向撓度；

δ2——支架在荷載作用下的彈性壓縮；

δ3——支架在荷載作用下的非彈性壓縮；

δ4——支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷。

預拱度值按設計要求留設，意在消除彈性形變，預設彈性形變預拱度值，那么 δ=δ1+δ2，并按二次拋物線分配：

式（2）中：δχ——距支點處x的預拱度值；

x——距左支點的距離；

L——跨長。

2.3 模板的制作、安裝

箱梁底模、側模及內模均采用δ=15 mm的竹膠板。表面光潔度、平整度、線條平順均能滿足美觀要求,其剛度、強度能滿足要求。底模橫向寬度要大于梁底寬度兩側各不小于10 cm，以利于在底模上支立側模。根據預壓成果設置好預拱度。底模板鋪設完成后，根據測量放樣定出箱梁底板邊緣線，在底模板上彈上墨線，然后安裝側模板。在側模板外側背設縱橫方木背肋，用鋼管及扣件與支架連接，用以支撐固定側模板。翼緣板底模板安裝與箱梁底板模板安裝相同，外側擋板安裝與側模板安裝相同。擋板模板安裝完畢后，全面檢測標高和線型，要符合設計要求。模板之間連接部位采用海綿膠條以防漏漿，模板之間的錯臺不超過1 mm。

由于箱梁混凝土分兩次澆筑，第一次澆注底板及腹板混凝土，第二次澆注頂板及翼緣板混凝土。箱室模板分兩次安裝。內模板底部用鋼筋托架支撐，托架與底板鋼筋點焊。當第一次混凝土達到一定強度后拆除內模，再用碗扣架搭設小排架，在排架上鋪設方木，安裝內模板的頂模板。為方便拆除內模，臨時人孔設于每跨L/4頂板處，預留80 cm×100 cm的人孔，臨時人孔所有設計鋼筋預留接長，等內模拆除封孔時均采用等強鋼筋連接。

2.4 鋼筋、波紋管、鋼絞線安裝

檢驗合格的鋼筋按照設計要求尺寸進行下料、成型，鋼筋安裝時控制好間距、位置及數量。要求綁扎的要綁扎牢固，要求焊接的鋼筋，可事先焊接的應提前成批次焊接，以提高工效。直徑大于20mm的螺紋鋼采用鐓粗直螺紋機械連接，鋼筋現場焊接采用搭接單面焊，焊接時做好防護措施，防止焊渣損壞模板和波紋管。焊縫長度、飽滿度等方面應滿足規范要求。鋼筋安裝前要應先制定鋼筋安裝實施方案，以免鋼筋密集區因安裝順序錯誤而造成返工。在鋼筋安裝過程中，及時對設計預留孔及預埋件進行設置，設置位置要正確、固定牢固。鋼筋骨架加工時，先在模具上預先放樣，焊接時，先點焊，后從骨架中心向兩端對稱、錯開焊接，先焊骨架下部，后焊骨架上部。鋼筋安裝位置與預應力管道位置發生沖突時，應適當調整鋼筋位置，確保預應力構件位置符合設計要求。

預應力管道成型采用檢測合格的金屬波紋管，波紋管在安放時，按坐標要素表準確定位,采用鋼筋“#”字架固定，直線段間距為1.0m,彎曲段間距為0.5 cm，確保波紋管在后續施工中不上浮、不變位。波紋管連接管外徑比波紋管外徑大5mm,連接管長度不小于50 cm,在波紋管連接處及其與錨墊板喇叭接頭處，用寬膠帶粘繞緊密，保證其密封，不漏漿。波紋管排氣管設置在相應區段管道曲線的最高點。

由于波紋管較長，為了防止混凝土澆注完畢后堵管，不易穿束，鋼絞線的穿束在澆注混凝土前完成。對檢查合格的鋼絞線用砂輪機切割后編成束，編束時保持每根鋼絞線之間平行，不纏繞，每隔1～1.5m綁扎一道鉛絲，鉛絲扣向里。鋼絞線穿束前，先把管道內的水分和雜物清除干凈。為減少孔道阻力和防止拉裂波紋管，穿束前在鋼絞線上涂抹一層含堿量小易溶于水的潤滑劑。穿束方法見圖1。將單根引線鋼束與整體鋼束整體焊接在一起，整體鋼束外側套上“子彈頭”，外徑應比波紋管內徑小5～10 mm，先將引線（單根鋼絞線）穿入孔道，在另一端通過卷揚機勻速（一般保持在5 m/min左右）拉出，即完成穿束工作。

2.5 混凝土施工

混凝土澆筑前，將模板內雜物和積水清除干凈，對支架、模板、鋼筋、預應力孔道和預埋件進行全面檢查，符合設計要求后方可施工；同時，對吊車、拌合站、罐車、發電機和振搗棒等設備及人員進行檢查，確保萬無一失。

錦美大橋箱梁混凝土分兩次澆筑，混凝土澆筑從低端向高端呈梯狀分層分段連續澆筑。第一次澆筑至腹板與翼緣板連接處，第二次澆筑頂板和翼板。為保證腹板及橫隔梁混凝土振搗密實，底板混凝土要超前5m澆注。腹板混凝土分三次澆注，第一次混凝土放量要超過底腹板倒角20 cm,預防混凝土振搗后下沉易在倒角處形成氣泡、空洞。混凝土振搗采用插入式振動棒，移動間距不應超過振動棒作用半徑的1.5倍，鋼筋密集區采用直徑3 cm的小振搗器。振動棒振搗時與側模保持5～10 cm的距離，避免振搗棒接觸模板和預應力管道。振搗上層混凝土時，振搗棒要插入下層混凝土10 cm左右。對每一振動部位振搗至混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面平坦、泛漿，避免漏振或過振，每一處振完后應徐徐提出振動棒。第一次澆筑混凝土，澆注至腹板頂部時，混凝土高度略高出設計腹板頂部1 cm左右，將頂面的水泥漿和松散混凝土鑿除掉，露出堅硬的混凝土粗糙面，用水沖洗干凈。第二次澆筑箱梁頂板、翼緣板混凝土時，在L/2、L/4、墩頂等斷面處布設鋼筋棍，將鋼筋棍焊在頂層鋼筋上，在鋼筋上用紅漆標出箱梁頂板的施工標高。施工時在鋼筋標記處掛線，用長鋁合金直尺摸平，頂板標高由點到線、由線到面都得到了控制。混凝土養生采用土工布覆蓋灑水養生，保證混凝土表面始終處于濕潤狀態，養生時間不少于7 d。

2.6 預應力張拉、壓漿

根據設計要求，在混凝土強度達到設計強度100%后,且齡期達到14 d后方可進行張拉。預應力鋼束張拉嚴格按照設計圖紙提供的張拉順序和張拉控制應力進行。張拉設備在使用前須進行檢查和校核。預應力張拉時要保證千斤頂、錨具墊板和管道軸線必須“三點一線”。錨頭安裝時，應使錨頭入槽，不得隨意放置。限位板安裝過程中注意鋼絞線與孔洞一一對應，防止錯位，造成張拉過程中鋼絞線斷絲，限位板槽的深淺合適，防止過淺鋼絞線刻痕厲害，過深造成夾片外露較長或錯位。預應力張拉采用雙控,以張拉力進行控制,以伸長量進行校核,實際伸長量值與理論伸長值之差若超過規范要求（±6%）或出現響動、異常現象應暫停張拉,查明原因并采取措施加以調整后,再繼續張拉。張拉盡量保持對稱、同步。鋼束多余長度待壓漿結束后，用砂輪切割機割去，切割時要留下3 cm。

張拉完成后，嚴禁撞擊錨頭或鋼束，并應在24 h內壓漿。壓漿前為使孔道壓漿流暢，并使漿液與孔壁結合良好，壓漿前用高壓水沖冼孔道，然后用壓縮空氣吹干。壓漿從最低點的壓漿孔壓入，由最高點的排氣孔排出和泌水。壓漿最大壓力為0.5～0.7 MPa，采用邊拌和邊壓漿的方式連續進行，直至出口冒出濃漿，其稠度與壓注的漿相同時即可停止。為保證管道中充滿灰漿，利用開關球閥關閉出漿口后，應保持0.5 MPa的穩壓，穩壓時間為2 min。當氣溫高于35℃，壓漿宜在夜間進行。水泥漿的拌和時間應不少于2min，水泥漿自拌制到壓入管道的間隔時間一般控制在30～45 min范圍內，水泥凈漿的稠度控制在14～18 s之間。

壓漿完畢后立即將梁端水泥漿沖洗干凈，并將混凝土表面接茬處進行鑿毛，使新舊混凝土表面更好地粘結。在壓漿強度達90%及封錨完成后拆除所有支架。拆除支架時從跨中開始對稱向兩頭均勻拆卸,以便使橋體重量對稱、均勻地由兩端支座平均承擔,同時預防箱梁因受力不均勻產生裂紋。

3 結語

在現澆預應力連續箱梁施工過程中,應當根據圖紙要求、施工設備、現場施工條件等各方面情況綜合考慮，認真、謹慎地做每一道施工工序,采取積極有效的措施,保證工程質量，節約成本，確保施工安全。