變截面預應力混凝土連續箱梁高架橋施工技術研究

黃及福　蘇利芳　覃茂好

【摘 要】 近些年來，隨著建筑行業的不斷發展，被廣泛的應用于高架橋的施工中，不過其施工的技術要點較為復雜，是當前建筑行業研究的重要難題之一。本文將主要對其施工的技術要點進行歸納，希望能為相關的研究提供部分參考價值。

【關鍵詞】 預應力混凝土 鋼筋混凝土 高架橋 技術要點

1 前言

預應力混凝土的應用主要的目的在于減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應力，從而將結構構件的拉應力控制在較小范圍，甚至處于受壓狀態，以推遲混凝土裂縫的出現和開展，從而提高構件的抗裂性能和剛度。高架橋，即跨線橋，受既有建筑物和施工線路的限制，其上部結構，一般多采用簡支梁或連續梁（或剛架），懸臂梁較為少見。用簡支梁時，其目的在于保證橋面行車平順，常做成橋面連續的簡支梁。如連續梁和墩頂剛接，便成為連續剛架橋。近些年來，隨著建筑技術的不斷發展，變截面預應力混凝土連續梁橋由于其獨特的優勢獲得了突飛猛進的發展，不過也存在較多的問題，值得深入進行探討。本文將主要對預應力混凝土連續箱梁高架橋的施工技術要點進行分析，希望能為相關的研究提供部分參考價值。

2 變截面預應力混凝土連續箱梁高架橋施工技術要點分析

連續箱梁高架橋因為其工程量較省；適用性好，整體受力性好，外觀線型流暢、美觀等優點，獲得了越來越廣泛的應用，筆者根據相關的從業經驗對其施工技術要點做了總結，主要有：

2.1 預應力混凝土的澆筑

（1）材料的配合比要求[1]：①混凝土的水泥用量每立方米不宜超過550kg。應采用低塑性混凝土，設計混凝土配合比時應選取水泥用量少、水灰比低、砂率小、骨料粒徑大，使混凝土產生收縮和徐變較小的配合比。②混凝土中不得摻入氯化鈣、氯化鈉等氯鹽類外摻劑.以及引氣劑或引氣型減水劑。③無氯鹽類防凍劑的硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽類外加劑，亦不得用于預應力混凝土結構。④混凝土中早強劑的摻量應合下列規定：硫酸鈉摻量<1%（占水泥重量），三乙醇胺<0.05%（占水泥重量），由其他材料帶人的氯鹽總量應<0.1%（占水泥重量）。⑤混凝土中總堿含量應符合設計規定。

（2）混凝土孔道的處理：后張法預應力筋孔道的位置、孔徑應符合設計須符合要求。可采用預埋鐵皮波紋管、膠管抽芯、鋼管抽芯、充水充氣膠管抽芯等方法預留。施工時應符合下列要求：①固定成孔管道位置，應以鋼筋井字架與架立鋼筋綁扎或焊接，固定波紋管井字架間距不宜大于0.8m；膠管不宜大于0.5m；鋼管不宜大于lm；曲線段宜適當加密。②孔道上應留灌漿孔，對預埋波紋管灌漿孔間距不宜大于30m；抽芯成形孔道不宜大于12m；曲線孔道的波峰部位應留排氣孔；波谷位置應留排水孔；在孔道的一端宜留溢漿孔。③孔道兩端的錨固墊板應與孔道軸線垂直，振搗混凝土時應采取措施防止碰撞預埋件和管芯、波紋管。④在焊接操作時應防止電火花損傷波紋管及管內的預應力鋼筋。澆筑混凝土時，宜采用插入式、附著式或平板式振搗器振搗。

（3）錨固端及鋼筋密集處應加強振搗。其施工步驟為：①對先張構件，鋼筋張拉后應立即澆筑混凝土，若未能立即澆筑混凝土時，則在混凝土澆筑前應重新進行張拉，達到控制應力后，方允許澆筑混凝土。②對后張構件則應采取措施防止振搗棒碰撞成孔管道和張拉端的預埋件，澆筑中應經常檢查管道與預埋件位置，如有錯位應及時糾正。③振搗時應避免振搗棒碰撞預應力鋼筋。

2.2 預應力筋的施工

預應力筋施工處理主要有先張法和后張法兩種方法。[2]在先張法生產中，為了與混凝土粘結可靠，一般采用螺紋鋼筋、刻痕鋼絲或鋼絞線。在后張法生產中，則采用光面鋼筋、光面鋼絲或鋼絞線，并分為無粘結預應力筋和有粘結預應力筋。

預應力筋的施工要點主要有：①預應力筋下料長度應經計算確定。計算時應考慮結構的孔道長度或臺座長度、錨夾具厚度、千斤頂長度、鐓頭預留量、冷拉伸長值、彈性回縮值、張拉伸長值和外露長度等因素。首次使用應經試驗，符合要求后方可成批下料。預應力筋下料切斷后，端頭應齊整，其同束內長度相對差值不應大于計算下料長度的1/5000，且其極差不得大于5mm。②預應力筋應釆用砂輪鋸切斷，不得釆用電弧或氣焊切斷，也不得使預應力筋經受高溫、焊接火花或接地電流的影響。鋼絞線下料后不得散頭。下料場地應平整、潔凈。③預應力鋼絞線編束時，梁體同一張拉截面上的鋼絞線束應由同一廠家、 同一品種、同一規格、同一批號的鋼絞線組成。編束時應先梳理順直，每隔 1m～1.5m捆扎成束。制束及移運時防止變形、碰傷和污染。④預應力鋼絲束釆用鐓頭錨具時，應首先確認該批預應力鋼絲的可鐓性。鋼絲鐓頭的頭型尺寸：直徑應為1.4d～1.5d，高度應為0.95d～1.05d （d為鋼絲公稱直徑）。冷鐓頭的強度應不低于鋼絲母材強度的97%。高強鋼絲鐓頭宜釆用液壓冷鐓。⑤預應力螺紋鋼筋端部螺母必須旋入足夠的長度，螺紋鋼筋應露出端部螺母；當釆用連接器接長預應力螺紋鋼筋時，應確保兩端均旋至連接器中央。⑥配有折線預應力筋的先張法預應力混凝土梁的預應力筋安裝宜自下而上進行，先穿直線預應力筋，再穿折線預應力筋；折線預應力筋應通過轉折器相應的槽口。⑦后張法預應力混凝土構件的預應力筋可在澆筑混凝土之前或之后穿入管道，但釆用蒸汽養護時，在養護完成之前不應安裝力筋。穿束前，應檢查錨墊板和孔道，錨墊板應位置準確，孔道內應暢通、無水和其它雜物。鋼絞 線應編束后整體裝入管道中。⑧對在混凝土澆筑之前穿束的管道，預應力筋安裝完成后，應進行全面檢查，修復管道損壞的部位，并封閉錨墊板喇叭口、排氣管口。⑨錨具定位及連接器安裝應要注意以下的一些事項：a.錨具和連接器應按設計規定的位置、方向和形狀安裝、固定，并配置錨固區加強鋼筋。b錨具的承壓面應與預應力筋垂直。c.預應力筋需接長時，應保證連接器在張拉方向上有足夠的移動空間。d.內埋式錨固端錨墊板不應重疊，錨具與錨墊板應貼緊。e.錨具安裝時與錨墊板應對中，夾片應擊緊且縫隙均勻。

2.3 箱梁的防裂處理

與鋼筋混凝土箱梁橋相比，預應力混凝土連續箱梁高架橋的裂縫問題更為復雜。因此，采取防裂處理措施顯得尤為必要，連續箱梁高架橋容易出現裂縫的位置比較多，跨中和支座以及預應力束錨下、四分跨和三分跨之間等都容易出現裂縫。[3]預防其出現裂縫的措施主要有：①對在混凝土澆筑或養生之前安裝在孔道中但未在規定時限內壓漿的預應力筋，應釆取防銹措施，直至壓漿，不同暴露條件下，未釆取防銹措施的預應力筋在安裝后至壓漿時的容許間隔時間應符合相關的規定，否則應釆用鍍鋅鋼絞線，預應力筋安裝在孔道中后，應釆取適當的方式，保護外露預應力筋，后續工程施工中應避免預應力筋、管道、錨墊板及錨具損傷和移位。②混凝土的振搗頻率以及澆筑的順序都要嚴格的控制，同時在后期要注意養護，澆筑箱形梁段混凝土時，應盡可能一次澆筑完成，梁身較高時可分兩次或三次澆筑；梁身較低時可分為兩次澆筑。當分次澆筑時，宜先澆底板及腹板根部，其次腹板，最后澆頂板及翼板時要符合相關的規定，在混凝土澆筑完成并初凝后，就應該要馬上開始對其進行養護，在使用蒸汽對其進行養護時，要注意控制溫度。

3 結語

連續箱梁高架橋的施工技術要點較為復雜，對混凝土以及預應力筋的要求較高，因此，必須要注意控制相關的材料的質量。另外，還必須要做好防裂處理，才能夠保證高架橋的整體質量。本文主要對變截面預應力混凝土連續箱梁高架橋施工技術的要點進行了分析，希望能為相關的研究提供部分參考價值。

參考文獻

[1] 楊玉山.變截面預應力混凝土連續箱梁高架橋施工技術[J].科學之友.2010.07：87-88.

[2] 寧舟.李傳習.歐見仁.變截面預應力混凝土連續箱梁橋0#塊空間應力分析.公路交通技術.2013.1：42-46.

[3] 趙 洋.李曉克.王志勇.預應力混凝土連續箱梁復合加固設計與施工[J].混凝 土制品.2011.2：116-118.