預應力施工技術在現澆箱梁中的應用探析

楊燕玲

【摘要】隨著公路建設的大規模發展，預應力現澆箱梁結構因整體性好、跨度大、承載能力強而被廣泛應用。結合工程實際，本文探析了該施工過程的施工工藝、質量控制，并將相應的施工經驗進行分析總結。對于工程人員來說，要提升施工質量，就必須嚴格控制施工過程。

【關鍵詞】預應力技術；現澆箱梁；應用探析

引言

預應力施工技術在現澆箱梁中應用廣泛。但其工藝結構相當復雜，在實際的施工過程中如何嚴格按照施工標準開展任務對于最終的橋路質量起著決定性的作用。

1. 預應力技術概述

預應力技術是預先施加給工程結構的壓應力，它能有效改善結構的質量，能夠全部或部分抵消載荷產生的拉應力，防止結構被破壞。預應力技術經歷了冷拉鋼筋技術、冷拔鋼絲技術、中強預應力筋技術、高強預應力鋼絲、鋼絞線技術幾個發展階段。目前預應力技術常用于混凝土結構，能夠保證結構在正常范圍內不產生或推遲產生裂痕。

2. 預應力施工技術在現澆箱梁中的應用現狀

應用預應力技術的現澆箱梁整體性能良好，可靠性高，結構美觀，廣泛應用于城市高速公路、高架橋等大型土木建筑中。現列舉工程實例說明預應力施工技術在現澆箱梁中的應用。

廣東佛山某條主線橋梁設計為后張法預應力連續現澆箱梁。其結構為雙箱雙室，橋梁設計為柱式橋墩，U型橋臺，橋樁基礎穩固。該項目工程量大，且全部為現澆箱梁。在施工過程中不僅安裝設備的任務量大，當地較差的土質情況也加重了工程的難度。在施工之前，首先對支撐體系進行整體設計與受力計算。分析完成后，即可得到滿堂鋼管支架的布置圖。再將地基整平、夯實、砼硬化；將墊塊墊在立桿下提升地基的承載面積。隨后，便可進行梁預應力施工，包括鋼束的加工和穿束、安裝。接下來，便可進行預應力的張拉。

3. 預應力施工技術在現澆箱梁中的具體實施過程

預應力施工技術在現澆箱梁工程的具體施工過程如下：地基處理—支架搭設—支架預壓—施工標高調整—模板鋪設—預應力施工—砼澆筑—箱梁養護。在施工過程中要嚴格按照施工理論標準把控工程質量。下面說明各個工序的具體完成過程。

3.1 地基處理

針對工程施工地段土質的好壞，對現澆箱梁所用支架進行地基處理。對于砂礫土等土質較好的地基，可以先在支架外挖出兩排出水溝，處理好原地面的砂土，再用壓路機碾壓4～6遍，以保證地基的壓實度在90% 以上。對于土質稍差的地基，例如，軟弱層較薄的地基，可以將軟弱層進行更換，取而代之的是優質的石方，這樣能夠加強地基的承載力和密實度。而軟弱層較厚的地基，可以擴大地基面積或者采用樁地基。

3.2 支架搭設

目前的工程應用最廣泛的支架搭設方式是碗扣式支架，這類支架搭設靈活，受力穩定，拼裝簡便。一般地，碗扣式支架采用特定規格的鋼管作為箱梁支架的立、橫桿。在搭設支架時，首先測量橋梁的橋墩軸線，然后據此定位支架的橫縱桿的高度和位置，拉線確定支架的標準線。在拼接過程中應該按照設計的間距尺寸合理安裝可調整底座，同時將螺桿調至同一水平面上。拼接時保持垂直立桿，到上層時安裝頂層可調頂托，同時將實際標高調整至設計值。除碗扣式支架之外，還有門式支架和貝雷桁架，大型型鋼加臨時墩等方法，具體應用過程中要根據施工環境，如是否跨河、跨路，跨度有多大，高凈空等因素來具體分析應用。

3.3 支架預壓

支架預壓是現澆箱梁施工質量控制的關鍵環節之一，對于施工安全作用巨大。一般地，在底模安裝結束以后用沙袋對支架進行預壓。預壓前應該檢查方木是否有壓裂、桿件有無變形及壓彎等問題。對于施加的預壓重量，根據具體的工程環節，有不同的要求，一般要不少于現澆箱梁的結構自重，還應包括內外模板重量、施工機具重量、施工人員荷載、混凝土施工動載、風載等。這樣既能夠檢驗支架搭設的整體性和穩定性，又能校驗處理過的地基的承載能力，實現雙控。預壓時應該在每跨布設觀測點，記錄并分析支架的下沉量。

3.4 施工標高調整

支架預壓的結果決定著是否進行施工標高調整。預壓后，支架和地基變形分為彈性和非彈性兩種。一般地，非彈性變形在預壓后自行消失，彈性變形則是卸載后和預壓穩定后的底模標高之間的差值。

3.5 模板鋪設

完成卸載和標高調整后，就可以鋪設箱梁的模板了。為確保箱梁的外觀質量，模板安裝中，應對地板、腹板外側等表露在外側的部位挑選優質的模板進行安裝。箱梁的模板有三種—底模、側模、芯模。其中，底模、側模可采用竹膠板或者鋼模板，芯模可采用活動木板。用橡皮泥或其他類似的材料處理底模、側模的接縫，不允許翹曲和懸空，確保接縫平順。外側模加固時，應該至少使用兩層撐桿，若不能滿足要求，可以在內外側模之間設拉桿。安裝外側模時應采用“底包側”的結構模式，避免底側模間漏漿。為保證內模箱梁的質量，一般情況下采用二次澆筑成型法。

3.6 預應力施工工藝

3.6.1 敷設波紋管

安裝前，對波紋管進行環剛度試驗，檢驗合格后方能使用。安裝時，根據施工圖紙在箱梁肋上合理安排定位筋。在直段，每50cm布置一道定位筋，曲線段應適當增加密度。用塑膠封堵波紋管的管口，以防雜物進入管道內部。波紋管在連接時直徑比原管道大一級，管道規格比孔道波紋管大一級。連接兩接頭時要將其纏裹嚴密，以防出現漏漿問題。工程人員要注意保護波紋管，切忌用工具敲打波紋管。若發現不符合標準的環節，要及時割掉，保證波紋管的安裝質量。波紋管在埋設時應考慮是否與鋼筋沖突，必要時應該對鋼筋的位置進行調整。

3.6.2 預應力筋穿束

在砼澆筑之前要進行預應力穿束。穿束前需全面檢查錨墊板和孔道。如果出現錨墊板移位，導致墊板平面和孔道中軸線不垂直時，應及時予以矯正，保證孔道內暢通、無水，無雜物。

3.6.3 鋼絞線安裝

首先，進行鋼絞線下料。為避免生銹，要在下料場地鋪設布條或方木。下料前，做好鋼筋籠，將線盤固定。下料時，用砂輪鋸切割鋼絞線。隨后，穿入鋼絞線。穿入鋼絞線是現澆箱梁施工的重要環節。沖洗錨頭上多余的波紋管和雜物，更換新的鋼絞線，檢查是否有破損，最后用高壓水沖洗孔道。

3.6.4 施加預應力

檢查好各項工作之后，就可以施加預應力了。檢查錨具的錨固效率系數（至少為95%）；校驗油頂和油表；對斷面尺寸抽樣進行拉伸試驗；定期抽查塞片的硬度和扭度。在張拉過程中要控制張拉速度，逐級加載，穩步上升，勿忽快忽慢。在施工過程中要安排專人測量記錄伸長值。為防止壓力表出現故障，要對張力進行校核。

3.7 砼澆筑

根據施工材料和砼的標號做配比實驗。箱梁一般采用兩次澆筑的方法，首先采用協層法兩側進行，澆筑底板和腹板。控制每層下料的厚度在30cm左右，連續進行。底板和腹板砼到達一定的強度后，按照工程縫處理，隨后支芯模，綁扎頂板和翼板的鋼筋，澆筑頂板和翼板砼。

3.8 箱梁養護

鋼筋混凝土澆筑完成后，需進行外表覆蓋和灑水養護。覆蓋時，要注意切勿損傷或污染砼表面。模板拆除之前，要保證模板濕潤。養護時間為14天，需設有專人負責。

小結

預應力施工技術在現澆箱梁中的應用十分廣泛，但是其施工工藝非常復雜，工程施工中要采用科學合理的施工方法。各施工環節要加強質量，強化管理，精心施工。控制好地基處理，支架搭設，模板鋪設，預應力施工，砼澆筑和箱梁養護各道工序，就能保證施工質量，達到預期的目的。

參考文獻

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