淺談公路小箱梁預制施工質量控制

摘要：文章根據作者多年實踐經驗，對公路小箱梁預制施工質量控制進行了分析。

關鍵詞：小箱梁；預制；施工；質量控制

1.工程簡介

某高速A6合同段共有箱梁預制任務184片，其中30米箱梁152片、25米箱梁32片，分別用于規劃新橋分離立交（5×30+5×30+5×30+4×30）m，斜角角度為100，雙幅每孔箱梁為8片和S201支線橋（8×25） m，斜角角度為100，單幅每孔箱梁為4片。由于25米箱梁預制工藝與30米工藝相同，本文只針對30米箱梁施工工藝控制作介紹。

2.梁場選址及布置

一般梁場盡量布置在橋臺后面的路基上，利用紅線征地，這樣既可減少租地費用，又可減少運梁的運距；但本工程由于考慮橋臺后屬于高填方路基，若待路基成型后再布設梁場時間上來不及；其次架設方式上采用架橋機架梁而非龍門吊架設（考慮龍門吊不能跨域既有道路及河流）。所以綜上原因，將梁場設置在規劃新橋0#橋臺左側100m處。

梁場采用順線路方向布設，龍門吊采用21m跨度，高度為6m，噸位為65噸；

3.臺座及模板的設計

根據該梁的設計圖紙，我部自行設計了預制箱梁的模型：底模即臺座采取C30鋼筋砼，高出地面30cm、寬為92.2cm（由于底腹板之間采用圓弧連接，弧形尺寸在腹板鋼模上調整）、長度為30.2m、頂面采用水磨石（由于考慮周轉次數較少，所以沒有采用鋼板作為底模），基底考慮承載力及沉降問題先采用4%摻灰土進行換填夯實，考慮到工期及臺座使用壽命的需要，共設底模11個（每個預制15片、周轉為4片/個/月）；對底模基底承載力進行驗算后，結果如下：

3.1C30混凝土承載力：C15混凝土受壓強度為30000 KPa

受力面積：A=0.922×30.2=27.844（ m2）

梁體自重（以最重邊跨邊梁檢算）：

（（砼數量）36.2 ×2.45+（鋼筋及鋼絞線）10.544） ×10=992.34（KN）

內模及端模自重（內膜按100Kg/m，端模按400Kg）：（（30×0.1+0.4） ×10=34（KN）

人和機具在模板上移動荷載Q1：取2.5 KN/m2

振動砼產生的荷載Q2：取2.0KN/ m2

傾倒砼時產生作于模板的水平荷載Q3：取2.0KN/ m2

Q混凝土 = P/A+Q1+Q2+Q3=（992.34+34）/27.844+2.5+2+2=43.36KPa

3.2地基土承載力（該處為粉粘土：Q地容=140KPa）：

摻灰土換填寬度為1.4米、厚度為0.2米，承載力按45度角擴散，地基土頂面受力面積：

A=（0.922+0.2+0.2）×30.2=39.924 m 2

Q地= P/A=（992.34+27.844×0.3×26+34）/39.924+2.5+2+2=37.65KPa

Q地=36.796KPa

滿足要求。

端模采用6mm厚鋼板；內模采用3mm厚分片拼裝式鋼模板，每2m一節，背肋用50#角鋼，側模采用6 mm厚鋼板，背肋用75#角鋼，每5m一節。

4.砼的澆注施工

澆注混凝土是箱梁施工非常重要的一道工序，它的關鍵在于嚴格控制混凝土的配合比并做好混凝土的搗固工作。在制梁生產中，若混凝土配合比控制不嚴，可能導致含水量過大，多余水分在鋼模中無法排除而形成水泡，影響箱梁的外觀質量。箱梁的底部鋼筋布置較多，澆注混凝土較麻煩，在進行箱梁底部砼澆注時可適當將坍落度放大；在實際施工中采用了坍落度先大后小的方式，即澆注底部時坍落度控制在7—10cm，澆注腹部及頂板時坍落度控制在6—9cm。

5.預應力施工

5.1張拉準備

在開始張拉之前應做好如下準備：

5.1.1將張拉使用的千斤頂及配套的油泵送至具備相應資質的檢測部門進行標定（一般要求具備甲級資質），以確定張拉力與壓力表讀數的關系。張拉千斤頂使用超過6個月或200次或在使用過程中出現不正常現象時應重新進行標定以確定新的張拉力與壓力表讀數的關系。

5.1.2張拉前應對梁體進行外觀和尺寸檢查，如發現有空洞或是開裂應及時進行處理后再進行張拉；同時張拉前應確定梁體的強度，對同條件養生試件進行試壓，必要時對梁體錨墊板1米范圍內的砼進行強度回彈。一般梁體張拉強度有設計要求時按設計執行（規劃橋設計不低于90%），沒有要求一般不低于設計強度的75%。

在張拉過程中以張拉力為主控對象，張拉噸位主要通過標定方程7-3式根據不同張拉噸位換算為油表讀數加以控制；伸長量可根據表三計算值實際與理論偏差值若超過6%范圍內，應立即停止張拉，待查明原因后并采取措施后再繼續進行張拉（可能為錨圈口或孔道摩阻力對張拉力造成損失）。

對鋼絞線斷絲現象的預防：

鋼絞線斷絲現象主要是鋼絞線材料有傷痕，所以對現場每進一批鋼絞線均應按規范要求進行抽樣檢查，杜絕使用存在缺陷的鋼絞線，盡量避免因材料自身原因造成張拉時發生鋼絞線斷絲現象。另外，錨墊板的錯位也有可能引起張拉時鋼絞線斷絲。錨墊板錯位，對直線預應力筋造成張拉力的作用線與孔道中心不重合，對曲線預應力筋造成張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線不重合，存在一較小的偏角θ，鋼絞線實際受力為T/cosθ（T為設計張拉力），其值將大于油表讀數對應的張拉力。若錨墊板位置差錯較大，θ角增大，T/cosθ增大，就很容易造成鋼絞線脆斷。所以，在張拉施工前對錨墊板位置和方向的檢查很有必要。

6.常見問題的處理

一般主要出現在腹板上，但個別時候可能也會出現在底板，通過對出現拉裂部分的現場觀測和分析，其主要原因有如下幾點：

①砼強度不夠或是錨后砼比較空洞，造成局部壓裂；

②錨墊板的錨固面在安裝時沒與鋼絞線相垂直，或鋼絞束及錨墊板沒有嚴格定位在截面中心，這兩種情況均易出現偏心受壓導致出現開裂；

③錨墊板后的螺旋鋼筋沒有與其直接接觸，而是相距一定位置，這樣就沒有起到彈簧作用，導致錨墊板被拉進砼內，甚至導致開裂；

④在張拉時可能由于使用的兩端張拉千斤頂的效率不一致，可能出現一端張拉力不到位而另一端已出現超張拉，由于超張拉往往會導致開裂現象的發生。

⑤錨墊板的質量也會導致出現開裂問題，所以必須到正規大廠進行購買，并堅持先檢測，后使用的原則。

④修補砼采用環氧樹脂砼其配合比為：環氧樹脂：無水乙二胺：二丁脂：52.5水泥：中粗砂：石子（5-10）=1：0.1：0.1：2.4：2.4，灌注時采用附著式搗固器進行搗固。購買環氧樹脂一定到正規廠家購買，并且先在室內進行試配。

⑤待修補砼達到設計強度的100%后，再進行張拉，張拉嚴格按照設計及規范施工，張拉后及時壓漿。

參考文獻

1、《后張預應力混凝土施工手冊》，馮大斌、欒貴臣主編，中國建筑工業出版社，2007年1月。

2、《橋梁施工百問》，劉吉士、張俊義、陳亞軍主編，人民交通出版社，2007年9月。