預(yù)應(yīng)力箱梁施工關(guān)鍵工序淺議

陳建國(guó)

（徐州市公路工程總公司，江蘇 徐州 221003）

預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，作為目前橋梁設(shè)計(jì)中的主要結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)常出現(xiàn)在工程建設(shè)中。由于與普通砼梁板相比，其施工復(fù)雜性及結(jié)構(gòu)特殊性等緣故，對(duì)大多數(shù)剛接觸工程建設(shè)的技術(shù)人員來(lái)說，絕對(duì)是一道難題。無(wú)論是對(duì)其施工圖進(jìn)行熟悉，還是對(duì)各工序進(jìn)行管理，或多或少會(huì)讓覺得深不可測(cè)，有一種難以接近的感覺。為此，本著指引入行的目的，本人結(jié)合自身多年工程管理實(shí)踐，從工藝控制的角度出發(fā)，將預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁的施工過程進(jìn)行拆分剖析，分拆出主要控制工序，并對(duì)各工序進(jìn)行逐一闡析，指出其技術(shù)要點(diǎn)，以便為廣大入行或初接觸者提供一個(gè)互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步的學(xué)術(shù)平臺(tái)。特形成該文，以資借鑒。

1 施工方案確定

1.1 施工方案選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)文件、施工現(xiàn)場(chǎng)及施工設(shè)備條件，選擇地基處理類型、支架方式以及模板的采用。

1.2 根據(jù)力學(xué)分析，確定地基處理深度、支架步距、模板厚度及其支撐梁類型、型號(hào)，進(jìn)行地基承載力、模板及其支撐梁剛度和強(qiáng)度、支架承栽力和穩(wěn)定性驗(yàn)算。

2 地基處理

地基處理前，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)定，控制處理標(biāo)高和范圍，按施工規(guī)范要求進(jìn)行地基處理。過程中必須力求地基處理均勻、連續(xù)，保證地基不產(chǎn)生不均勻沉降；頂面要平整、設(shè)坡(混凝土>2%，水穩(wěn)層等粗面>3%)，兩側(cè)設(shè)置縱向排水溝，以滿足排水要求，確保處理后的穩(wěn)定。地基處理后，進(jìn)行地基承載試驗(yàn)(方法是:在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置承壓板，按設(shè)計(jì)分級(jí)施加豎直荷載，測(cè)定承壓板壓力與地基變形，將成果繪成壓力～沉降關(guān)系曲線即P－S.P－S關(guān)系線如果接近于直線，則此階段地基中各點(diǎn)的剪應(yīng)力，小于地基土的抗剪強(qiáng)度，地基處于穩(wěn)定狀態(tài)。此階段主要是土顆粒互相擠緊、土體壓縮的結(jié)果。所以此變形階段又稱壓密階段。變形的速率隨荷載的增加而增大，P-S關(guān)系線是下彎的曲線。其原因是在地基的局部區(qū)域內(nèi)，發(fā)生了剪切破壞。這樣的區(qū)域稱塑性變形區(qū)。隨著荷載的增加，地基中塑性變形區(qū)的范圍逐漸向整體剪切破壞擴(kuò)展。所以這一階段是地基由穩(wěn)定狀態(tài)向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展的過渡性階段。當(dāng)荷載增加到某一極限值時(shí)，地基變形突然增大，說明進(jìn)入塑性變形區(qū)，發(fā)展、形成與地面貫通的連續(xù)滑動(dòng)面。地基土向承壓板的一側(cè)或兩側(cè)擠出，地面隆起，地基整體失穩(wěn)，承壓板也隨之突然下陷。P-S關(guān)系線由直線剛進(jìn)入下彎曲線時(shí)的壓應(yīng)力為地基容許承栽力)。按計(jì)算地基承栽力進(jìn)行加載，各測(cè)點(diǎn)必需在P-S關(guān)系線的直線段，方能滿足施工要求，否則需對(duì)地基進(jìn)行另外的處理。

3 支架搭設(shè)

首先是測(cè)量放樣，確定支架的平面位置，對(duì)所有構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收，合格方能投入使用。嚴(yán)格按施工方案搭設(shè)支架，搭設(shè)順序應(yīng)從一端向另一端或從中間向兩端推進(jìn)，不得從兩端向中間合攏搭設(shè)，否則由于安裝誤差無(wú)法合攏。特別要注意:承載構(gòu)件保證垂直、起整體聯(lián)系作用的水平拉桿、剪刀撐搭設(shè)位置準(zhǔn)確、牢固。搭設(shè)支架完畢后，進(jìn)行驗(yàn)收，整個(gè)施工過程必須符合相關(guān)的安全、技術(shù)規(guī)范要求。

4 底板安裝及預(yù)壓

根據(jù)施工方案進(jìn)行底模及其支撐梁的搭設(shè)及安裝。布設(shè)地基及支架預(yù)壓觀測(cè)點(diǎn)，一般，地基觀測(cè)點(diǎn)布在每跨的1/4、1/2、3/4跨處；支架觀測(cè)點(diǎn)在墩邊緣、1/4、1/2、3/4跨處；分左、中、右對(duì)稱布設(shè)。

預(yù)壓荷載包括鋼筋混凝土及除底模外模板的重量，模擬混凝土實(shí)際施工時(shí)受載情況，分級(jí)分布荷載，分級(jí)觀測(cè)。加載完成后每天觀測(cè)1次，除觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量，還需檢查支架、模板及地面受壓后的變化情況，做好記錄，進(jìn)行資料整理，計(jì)算平均沉降值和各點(diǎn)沉降值。一般預(yù)壓時(shí)間為7天或支架日沉降量不大于2.0毫米，進(jìn)行卸載。卸載后，進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量，整理數(shù)據(jù)，根據(jù)地基及支架的沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 、計(jì)算，得出支架和地基彈性沉降變形量，非彈性沉降變形量。

根據(jù)各跨平均彈性變形量，逐跨計(jì)算底模拋高值（拋高值：Y=U*fX(L-X)/L2，f：梁跨中失高拋高，X：距墩中距離，L：跨徑，U:根據(jù)實(shí)際平均彈性變形量調(diào)整修正系數(shù)），根據(jù)計(jì)算底板拋高值進(jìn)行卸載后底模調(diào)整。

5 鋼筋、側(cè)模、內(nèi)模安裝及混凝土施工

其施工要點(diǎn)和一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同，施工順序:底板、腹板的鋼筋骨架→立腹板內(nèi)外側(cè)模及翼板底模，澆筑第一次砼，→立頂模綁扎箱梁頂板及翼板鋼筋→預(yù)埋件、預(yù)留筋，澆注第二次砼。必需注意：（1）因鋼筋骨架比較長(zhǎng)，要做好其固定和支撐，保持骨架順直；（2）混凝土量大，必要確保施工連續(xù)和有較好工作性；嚴(yán)格控制混凝土施工順序(采用“分層分段由跨中向兩邊兩端推進(jìn)”的澆筑方式。在橫斷面上分兩次灌注：第一次灌注底板與腹板，第二次灌注頂板、翼板砼，分界線設(shè)在頂板底翼角處；在縱斷面上每一聯(lián)一次連續(xù)灌注完成，兩次澆灌間隔時(shí)間不小于5天，且第一次澆灌砼強(qiáng)度須大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%)。（3）有預(yù)應(yīng)力的，一般采用先穿束；嚴(yán)格控制波紋管安裝位置，定位鋼筋可靠、牢固，保證波紋管在砼振搗過程中不會(huì)發(fā)生移動(dòng)；多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁順橋方向波紋管應(yīng)設(shè)壓漿排氣管，一般設(shè)在每跨豎向頂部，引出砼面，壓漿排氣管設(shè)置應(yīng)牢固，且不引起波紋管漏漿；編束時(shí)，應(yīng)逐根理順，綁扎牢固，防止互相纏繞；穿束后，鋼束應(yīng)能在管道內(nèi)自由地滑動(dòng)，否則應(yīng)繼續(xù)查明原因，進(jìn)行糾正；（4）加強(qiáng)支架、模板檢查和觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)異常情況，立即撤離現(xiàn)場(chǎng)所有施工人員，停止砼澆灌，檢查支架，分析原因，采取合理措施進(jìn)行處理。

6 預(yù)應(yīng)力筋張拉和拆模

多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁張拉前，應(yīng)注意：

6.1 控制數(shù)據(jù)計(jì)算中：順橋方向的θ取值為：張拉端到計(jì)算截面曲線孔道切線角的總和；根據(jù)千斤頂行程合理安排張拉次數(shù)；調(diào)高初張應(yīng)力為15%σk；一般采用兩端張拉，順序由設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁瓌t上是左右對(duì)稱張拉（要準(zhǔn)備四套設(shè)備），條件不允許時(shí)，就要分級(jí)左、中、右進(jìn)行循環(huán)張拉。

6.2 對(duì)施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，確保張拉次序和控制指標(biāo)得到嚴(yán)格落實(shí)。

張拉前和實(shí)施過程中控制和一般梁板相同，但因時(shí)間跨度長(zhǎng)，必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。錨固前，雙控指標(biāo)出現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析原因，假如由張拉力不足引起，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)足。順橋方向孔道壓漿采用兩端多次循環(huán)方式，確保孔道壓漿飽滿。預(yù)應(yīng)力箱梁壓漿或普通箱梁砼達(dá)到規(guī)范允許卸架強(qiáng)度要求（或設(shè)計(jì)另有規(guī)定）后，方能進(jìn)行卸架。拆架順序一般采用：先松后拆，先跨中后兩邊順序循環(huán)操作。在以上過程中必須作好觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)暫停施工，采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。以確保施工的安全和質(zhì)量。

7 施工注意事項(xiàng)或特殊問題相應(yīng)處理對(duì)策

預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工，預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(或鋼筋)的定位張拉是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)至關(guān)重要的工作之一。預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(或鋼筋)的定位即是其管道的定位，而目前管道我們常見的是波紋管。實(shí)際操作中可采用座標(biāo)法定位及檢查評(píng)定；以管道縱向?yàn)閄軸以跨中(或端頭)底為0點(diǎn)而沿管道縱向向上為Y軸，左右方向?yàn)閆軸，我們只要控制YX方向偏差都不超過規(guī)定要求(如5m)即滿足要求，這樣操作既方便檢查易行，又便于資料歸檔。管道固定也是一個(gè)施工要點(diǎn)，嚴(yán)格控制混凝土澆筑過程中管道變位，特別是管道上浮。實(shí)際中我們宜采用圈形或“U”形“()”形雙鋼筋固定在主筋上但不得采用鐵絲。

預(yù)應(yīng)力筋張拉在于受力效果。張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%，除非設(shè)計(jì)另有規(guī)定，注意混凝土試件須與構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)。張拉控制目前采用雙控制，即張拉應(yīng)力和引伸量的控制。張拉力無(wú)論采用大噸位機(jī)具整束張拉還是低噸位機(jī)具一根一根張拉，都易操作；但引伸量有時(shí)會(huì)偏離設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定，若引伸量小于設(shè)計(jì)及偏差低限，我們要盡可能采取減小或克服摩擦的方法使引伸量達(dá)到規(guī)定的范圍內(nèi)，如:在孔道內(nèi)灌以肥皂水(但壓漿前須沖洗干凈)；可以提高3%的噸位再放到100%；單向張拉可以采用103%或105%噸位張拉放張?jiān)購(gòu)埨艔埲绱朔磸?fù)直到規(guī)定范圍，有條件的可以改用雙向張拉；雙向張拉可采用反復(fù)單向張拉以達(dá)到要求，當(dāng)然可以將以上方法配合使用。

結(jié)語(yǔ)

總之，預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工，其施工質(zhì)量的控制關(guān)鍵，無(wú)外乎在于加強(qiáng)對(duì)各過程工序的控制，加強(qiáng)其工藝把關(guān)，由于各道工序都直接關(guān)系到下一工序的順利實(shí)施，因此，確保緊前工序的質(zhì)量控制，意義重大，任何一道工序的失敗或疏忽，都極可能為箱梁的施工意外帶來(lái)直接影響。因此，在工程實(shí)施時(shí)，我們必須時(shí)刻牢記，沒有任何一道工序的存在，沒有主要、次要之分，都必須從嚴(yán)控制，從實(shí)抓起，絕不可抱著僥幸或大意的心態(tài)從事箱梁管理。

[1]姜軍.預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工控制要點(diǎn).交通世界.2010年第9期