先簡支后連續混凝土箱梁施工控制要點

翟光耀 季鳳飛

先簡支后連續混凝土箱梁綜合集成了簡支梁橋和連續梁橋的優點，近年來被廣泛應用于高速公路與城市道路工程。它利用簡支梁可以在工廠規模化預制施工的特點，用濕接縫把相鄰跨的梁連接成連續梁，極大地提高了梁體的結構整體性、剛度和線路的平整性，從而具備了連續梁優越的使用效果。同時也克服了簡支梁的梁端伸縮縫造價高但易受破壞、行車不舒適、橋面連續容易破壞及連續梁橋對地基和支架要求高、結構復雜、搭設支架費用較高、采用掛籃懸臂現澆工期較長等缺點。這種結構形式不但降低了施工勞動強度、顯著加快建橋速度、縮短了工期，且梁體質量易于保證。現就如何防治施工中容易出現的質量問題，針對施工過程控制要點作進一步論述。

1 預應力混凝土箱梁預制

箱梁底板與腹板交接處常發生漏漿、不密實，出現孔洞、冷縫、水波紋等現象。這種缺陷形成的原因，除了設計上鋼筋間距、保護層過小外，從施工質量控制角度看主要是:施工工藝不完善，骨料級配不合理，粗骨料粒徑偏大。在底層波紋管上緣，粗骨料易堆積在一起，為了保證梁體密實性，必然要加強腹板波紋管下混凝土振搗，有時就可能造成振搗過度，在波紋管下緣形成一層砂漿層，從外觀上看，梁體在腹板局部出現不密實或沿底層波紋管方向出現一層水波紋。針對以上問題，可采取以下防治措施:

模板與模板接縫應嵌入橡膠條，以防漏漿，整個混凝土澆筑工作要事先準備充分，各工序銜接緊湊，澆筑腹板波紋管以下混凝土要嚴格控制粗料粒徑，對粗骨料進行過篩，控制好施工時的混凝土坍落度，必要時也可采用直徑較小的振搗棒，振搗時間不宜過長，一般在30 s～50 s為宜，澆筑順序從梁的一端向另一端逐步推進等。

2 預應力張拉及壓漿

預應力孔道宜采用鋼制波紋管，預留管道位置應精確，按梁長方向每隔1 m左右設置一道定位筋，曲線部分適當加密，以確保管道坐標的準確。預應力筋安裝后，應對其位置進行檢查，直線線形是否順直，曲線線形是否圓滑，預應力筋是否牢固，接頭是否完好，管壁有無破損(如有破損，應及時用粘膠修補)，錨墊板位置安裝是否準確等。安裝錨具時應使錨板對中，夾片均勻打緊并外露一致。安裝千斤頂時，對直線鋼束應使張拉力作用線與孔道中心線重合，對曲線鋼束，應使張拉力的作用線與孔道中心線的末端切線重合。混凝土強度應達到90%后才能進行張拉。張拉時，應從鋼絞線兩端同時對稱張拉，以油壓表應力控制為主，張拉伸長值做校核，實際伸長值與理論伸長值的誤差應控制在±6%以內，否則必須查明原因并采取措施加以調整，方可繼續張拉。出現誤差的主要原因有:1)油表讀數不夠精確。目前，一般油表讀數至多精確至1M Pa，1 MPa以下讀數均只能估讀，而且持荷時油表指針往往來回擺動。2)千斤頂校驗方法有缺陷。千斤頂校驗時無論采用主動加壓，還是被動加壓，往往都是采用加壓整數時對應的千斤頂讀數繪出千斤頂校驗曲線，施工中將張拉力對應的油表讀數在曲線上找點或內插，這樣得到的油表讀數與千斤頂實際拉力存在著系統誤差。另外，還可能由于千斤頂油路故障導致油表讀數與千斤頂實際張拉力不對應。3)計算理論延伸量時，預應力鋼絞線彈模取值不準。一般彈模取值主要根據試驗確定，取試驗值的中間值，鋼絞線出廠時雖然能符合國標要求，但本身彈模離散較大，不太穩定，可能導致實測延伸量與理論延伸量誤差較大，超出規范要求。針對以上問題，可采取如下防治措施:1)張拉人員要相對固定，張拉時采用應力和伸長量“雙控”。2)千斤頂、油表要定期校驗，張拉時發現異常情況要及時停下來找原因，必要時重新校驗千斤頂、油表。3)千斤頂、油表校驗時盡量采用率定值，即按實際初應力、控制應力校驗對應的油表讀數。4)擴大鋼絞線檢測頻率，每捆鋼絞線都要取樣做彈模試驗，及時調整鋼絞線理論延伸量。

張拉后24 h內務必及時壓漿，主要是防止預應力筋銹蝕，如果施工安排不當，工序銜接不好，張拉后不及時壓漿，會造成預應力筋銹蝕，引起預應力損失。壓漿時技術人員必須跟班檢查，控制灰漿壓力，當孔道較長或采用一次壓漿時，應適當加大壓力，壓漿時應達到孔道另外一端飽滿出漿、排氣孔排出與規定稠度相同的水泥漿時為止。因故中途停壓不能一次壓滿時，應立即用壓力水沖洗干凈，研究處理后再壓漿，壓漿完畢后要及時清洗壓漿機和壓漿管，以防堵塞，保證下一次壓漿的順利進行。

3 現澆連續段施工及體系轉換

先簡支后連續混凝土箱梁最關鍵的施工工藝就是連續段的施工與體系轉換，主要包括混凝土的澆筑、二次張拉和體系轉換。混凝土澆筑時，預制箱梁梁端與接縫混凝土連接面應鑿毛處理，要把原來混凝土表面全部鑿至露出石子，并沖洗干凈，澆筑前灑水濕潤，以保證混凝土接縫強度。為減少溫度變化對混凝土產生拉應力，混凝土澆筑時間應選擇一天最低氣溫時澆筑。

濕接頭混凝土養生到設計要求的強度后，張拉合龍段預應力束。張拉應遵循對稱張拉、先邊墩后中墩、先腹板合龍束后底板頂板合龍束的原則進行，并嚴格執行張拉工藝。張拉后及時壓漿封錨。

當每一聯的預應力施加完成，且管道水泥漿達到設計強度時，就可以進行體系轉換。體系轉換的目的是將預制板由簡支變為連續，直接關系到連續梁的承載能力。由于這種結構支座間距大，易造成梁體三條腿受力現象，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，嚴防漏漿，然后將支座鋼板放置在支座上，并進行預壓，以消除三者之間的空隙和一部分非彈性變形，再進行混凝土澆筑施工。在臨時支座拆除過程中應保證箱梁同時下落，可優先選用鋼砂頂臨時支座。

4 箱梁頂面調平層裂縫防治

箱梁頂面調平層由于施工缺陷及結構本身的特點，容易出現裂縫。箱梁頂面調平層的設計厚度一般都小于10 cm，由于箱梁張拉起拱差異，安裝誤差等原因，造成箱梁頂面調平層厚度不均勻、部分橋面調平層厚度過薄，削弱了橋面鋪裝層的剛度和承載能力，從而易造成鋪裝層破壞。在中墩支座處是負彎矩區，上緣受拉，有的設計要求調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，按三角形應力分布圖式，越是距中性軸越遠的地方，應力越大，越容易開裂，而且箱梁是預應力混凝土，調平層是普通鋼筋混凝土，熱膨脹系數不一樣，因此隨著時間的推移，混凝土調平層開裂是不可避免的。

為防止因梁板的起拱度過大與差異造成鋪裝層厚度不均而出現裂縫，存梁期限不要太長，梁吊裝完成后要盡快進行鋪裝層施工，盡可能地保證鋪裝層厚度。同時嚴把材料質量關，以保證混凝土的整體強度，還可以在調平層混凝土中摻聚丙烯纖維，來防止鋪裝層出現裂縫。鋪裝前應將梁表面進行鑿毛處理并清除干凈，增強鋪裝混凝土與橋面的粘聚力，防止出現“空鼓”現象;設置定位鋼筋，防止施工時造成鋼筋走位，削弱鋼筋網承受荷載的能力;調平層施工完成后應加強養護，防止出現干縮裂縫;避免提前通車，造成橋面在強度不高、變形未穩定的情況下過早承受重載的作用，從而造成橋面損壞。

5 結語

隨著先簡支后連續混凝土箱梁施工方法及施工工藝的不斷優化，施工過程中把握控制要點，嚴格按規范要求施工，以消除預應力混凝土箱梁的質量隱患，充分發揮先簡支后連續工藝造價低、施工速度快、行車舒適、橋型美觀等優點，使得箱梁這種結構形式得到更大的推廣應用。

[1] GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

[2] 靳 玲.先簡支后連續梁橋的設計與施工[J].山西建筑，2009，35(16):329-330.