預(yù)制箱梁技術(shù)在賽里木湖至果子溝口段橋梁施工中的應(yīng)用

鐘 福

（新疆路橋北疆工程建設(shè)有限公司，新疆 昌吉 831100）

0 引言

隨著我國(guó)公路橋梁工程建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁具有良好的外觀質(zhì)量，較強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性，且服務(wù)質(zhì)量良好，在公路橋梁施工中有著很好的應(yīng)用前景。本文結(jié)合賽里木湖至果子溝口段橋梁施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)箱梁預(yù)制施工技術(shù)的要點(diǎn)與方法進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 工程概況

賽里木湖至果子溝口段橋梁工程施工是新疆北疆工程中的一個(gè)重要施工環(huán)節(jié)。該項(xiàng)目起點(diǎn)位于賽里木湖三臺(tái)岔口附近，終點(diǎn)位于果子溝，全長(zhǎng)30多km，橋梁工程位于賽里木湖果子溝口第一合同段。該處橋梁為1孔小橋，全長(zhǎng)16m，預(yù)制樁號(hào)為K557+110。施工段周圍房屋、農(nóng)田、林地密集，地下水源補(bǔ)給源主要為地表水和降水，屬于溫帶干旱型氣候，冬季凍土深度為1.2m，地表多為黃土，下有砂層和礫類土。總體地質(zhì)條件較好，利于施工。

2 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)方案

2.1 支架基礎(chǔ)

本工程橋梁地基施工采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，施工方法為開(kāi)挖至表層土，在基坑底部鋪設(shè)10cm的碎石，夯實(shí)后做好預(yù)埋工作，再澆筑混凝土。支架基礎(chǔ)分兩種，分別為1.5m×1.5m×0.5m和8.5m×1.5m，基礎(chǔ)厚度均為40cm。該基礎(chǔ)的承載力應(yīng)達(dá)到[σ]=210kN/m2，因此，為達(dá)到該要求，施工中應(yīng)嚴(yán)格觀察和檢驗(yàn)基坑土質(zhì)，如不符合要求應(yīng)及時(shí)采取調(diào)整措施。

支架基礎(chǔ)施工中需注意以下幾項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)。

（1）支架基礎(chǔ)靜載預(yù)壓

當(dāng)混凝土澆筑完成且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%時(shí)，開(kāi)始預(yù)壓施工。施工方法為：將預(yù)制壓塊吊放于支點(diǎn)上，壓載量約為支點(diǎn)承重力的80%左右。連續(xù)3d（每天同一時(shí)間）對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)果如均在5mm以內(nèi)則認(rèn)為沉降基本穩(wěn)定。

（2）支架搭設(shè)

上部施工采用無(wú)縫鋼管支架，承重部分采用縱向與橫向工字型鋼。為方便落架使用，應(yīng)在橫向工字鋼上設(shè)置木楔塊。

（3）支架預(yù)拱度設(shè)置

本工程施工中的預(yù)拱度計(jì)算見(jiàn)式（1）。

式中：f1為地基彈性變形；f2為支架彈性變形；f3為梁體撓度。

預(yù)拱度最大值位于跨中，按拋物線形式分配。通過(guò)計(jì)算得到各點(diǎn)的預(yù)拱度值后，在實(shí)際施工中通過(guò)支架上的砂銅對(duì)底模進(jìn)行調(diào)整。

2.2 模板、鋼筋、混凝土施工

（1）模板施工

模板采用組合建筑鋼模制作而成。為提升模板外觀質(zhì)量，在鋼模上增加高強(qiáng)度竹膠板層，側(cè)模用槽鋼與角鋼結(jié)合制成定型骨架，再與鋼板結(jié)合制成2.4m長(zhǎng)的定性鋼模，采用法蘭連接并用橡膠皮做墊片置于接縫處，以提升密閉性預(yù)防漏漿。

（2）鋼筋制作

成型的鋼筋骨架應(yīng)吊起就位后，再扎底板鋼筋。底板鋼筋接頭應(yīng)盡量避免在同一截面上，且所有接頭綁扎與鋼筋焊接均應(yīng)符合施工設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范的要求。

（3）混凝土澆筑

首先，為確保混凝土的均勻密實(shí)，施工前應(yīng)對(duì)支架、模板、預(yù)埋件進(jìn)行徹底清理，并用水清洗內(nèi)部雜物。為縮短混凝土固結(jié)時(shí)間和避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)在混凝土材料中摻加適量的緩凝劑。混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)注意底板處采用插入式振搗器進(jìn)行振搗，頂板處采用平板式振搗器進(jìn)行振搗。振搗時(shí)控制好振搗力度，以避免振破預(yù)應(yīng)力束波紋管而引起堵塞。

2.3 預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力施工是現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也是施工難度較大的環(huán)節(jié)，其施工中應(yīng)注意做好以下幾項(xiàng)工序質(zhì)量的控制。

2.3.1 波紋管布置

首先，按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行定位，將波紋管接頭處用小錘錘平，以避免穿束過(guò)程中波紋管翻卷而造成堵塞。此外，還應(yīng)對(duì)波紋管的完整性進(jìn)行檢查，尤其是注意波紋管是否發(fā)生變形，有無(wú)焊渣、破損等情況。如存在上述問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)采取修補(bǔ)調(diào)整措施，確保混凝土澆筑時(shí)波紋管的形狀與外觀符合施工要求。再者，在波紋管與錨墊板的接頭處，應(yīng)用膠帶將波紋管口進(jìn)行堵塞以避免泥漿泄露。

2.3.2 穿束

穿束施工前應(yīng)做好以下幾項(xiàng)準(zhǔn)備工作：

（1）徹底清除錨頭上的各種雜物以及殘余的波紋管；

（2）采用高壓水槍對(duì)孔道進(jìn)行徹底清洗；

（3）在清掃干凈的水泥地面上進(jìn)行編束，從而避免雜物污染鋼束；

（4）認(rèn)真檢查卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼絲繩是否完好，如有破損需及時(shí)更換；

（5）編束前應(yīng)對(duì)鋼束進(jìn)行梳理，避免鋼線糾結(jié)；

（6）將鋼束端頭制成圓錐狀以免接頭處翻卷而將孔道堵塞。

穿束時(shí)先將鋼絲繩系在高強(qiáng)度鋼絲上，再將其拉過(guò)孔道，然后將鋼絲繩頭用Φ12的半圓鋼環(huán)與鋼束頭焊接在一起。采用卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼束拉過(guò)孔道，鋼束頭進(jìn)入孔道時(shí)應(yīng)人工輔助。鋼束穿進(jìn)時(shí)，如遇堵塞應(yīng)立即停止穿進(jìn)并進(jìn)行檢查，查明堵塞位置并將混凝土鑿開(kāi)清理堵塞物。

2.3.3 施加預(yù)應(yīng)力

施加預(yù)應(yīng)力前應(yīng)做好以下幾項(xiàng)準(zhǔn)確工作：

（1）對(duì)進(jìn)場(chǎng)的鋼絞線進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，通過(guò)拉伸試驗(yàn)、斷面尺寸檢查等措施判斷鋼絞線是否符合施工要求；

（2）對(duì)錨具、塞片的錨固效率系數(shù)進(jìn)行檢查，一般錨固效率系數(shù)應(yīng)高于0.95；

（3）對(duì)塞片的硬度進(jìn)行合理抽查，確保其硬度符合施加預(yù)應(yīng)力施工需要；

（4）對(duì)油頂油表進(jìn)行校準(zhǔn)檢驗(yàn)，確保其精確可靠。

預(yù)應(yīng)力張拉施工流程為：安裝錨具、千斤頂→張拉到設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%→測(cè)量并標(biāo)記→張拉到設(shè)計(jì)應(yīng)力→測(cè)量→錨固→測(cè)量實(shí)際伸長(zhǎng)量并求回縮值→檢查是否有滑絲、斷絲。張拉過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)滑絲、伸長(zhǎng)量不足、斷絲等問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)分析其產(chǎn)生原因并進(jìn)行重新張拉。

發(fā)生滑絲現(xiàn)象的主要原因包括：清理不到位錨具與夾片之間存在雜物導(dǎo)致滑絲；鋼絞線上存有污染物、錨墊板上有雜物；錨固效率較小低于施工設(shè)計(jì)要求；施工前對(duì)鋼絞線的質(zhì)量檢驗(yàn)不嚴(yán)格，導(dǎo)致鋼絞線存在受力性能差的問(wèn)題，進(jìn)而影響張拉量；初應(yīng)力過(guò)小，導(dǎo)致鋼絞線在張拉過(guò)程中受力不足或不均勻，進(jìn)而造成變形；切割錨頭鋼絞線時(shí)未采取降溫措施；塞片的硬度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或錨具強(qiáng)度不足。

張拉過(guò)程中造成斷絲的主要原因包括：鋼絞線質(zhì)量不符合施工要求，且進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)不嚴(yán)格并未發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量問(wèn)題；油頂油表未進(jìn)行準(zhǔn)確校驗(yàn)，張拉力的測(cè)量準(zhǔn)確度不足；鋼束在孔道內(nèi)受力過(guò)大而對(duì)鋼絞線造成破壞。

鋼束張拉力不足或伸長(zhǎng)量過(guò)大一般是因管道布置不合理、孔道摩擦過(guò)大等原因造成的，此外鋼絞線彈模值與實(shí)際彈模值之間存在一定的誤差也是引起伸長(zhǎng)量不足的重要原因。

無(wú)論在張拉過(guò)程中發(fā)現(xiàn)何種問(wèn)題，如滑絲、伸長(zhǎng)量不足、斷絲等，都要進(jìn)行及時(shí)檢查，準(zhǔn)確分析原因并采取解決措施，進(jìn)行重新張拉，符合設(shè)計(jì)要求后再開(kāi)展后續(xù)施工。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工包括支架基礎(chǔ)施工、模板鋼筋混凝土施工以及預(yù)應(yīng)力施加三部分，其中預(yù)應(yīng)力施加環(huán)節(jié)對(duì)箱梁施工質(zhì)量的影響較為顯著，施工過(guò)程中應(yīng)特別注意。此箱梁施工技術(shù)方案在本工程中的應(yīng)用較為成功，施工完成后橋梁的外觀質(zhì)量、穩(wěn)定性、安全性和服務(wù)性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可見(jiàn)此施工技術(shù)方案有著較高的可行性，期望為同類工程提供借鑒。

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