預應力混凝土現澆蓋梁施工與質量控制

朱偉 陳紅輝

摘要：本文通過對寧波市北環快速路工程Ⅴ標段蓋梁施工過程進行分析總結，以期對同類工程的施工有所幫助和借鑒。

關鍵詞：預應力混凝土 蓋梁 施工 質量控制

寧波市北環快速路工程高架橋采用預應力混凝土現澆箱梁、預制小箱梁簡支轉連續、鋼箱梁及鋼-混疊合梁體系等多種箱梁上跨結構。主線高架橋預制小箱梁的支承結構為雙柱懸臂式變截面預應力混凝土蓋梁。預應力混凝土蓋梁采用C50混凝土，蓋梁長度均為24.04m，寬度2.2m，中心高度根據預制小箱梁跨度設計為2.5m、2.8m、3m。

一、施工準備

施工前根據現場的實際情況編制施工方案，并按程序組織專家評審。然后由項目技術負責人、專職安全員、質檢員對班組操作工人及主要管理人員進行書面交底。

對蓋梁支架基礎進行換填硬化，寧波城區一般采用60cm厚塘碴（分兩層）換填并碾壓密實，其上澆筑20cm厚C20商品混凝土。基礎硬化應做到“底實面平”，基礎平面高差不宜過大，盡可能保證同一平面，不應設臺階或斜坡。選擇典型部位，采用“淺層平板靜載試驗”的方法對支架地基承載力進行復核。

根據相關規范和設計文件要求，對包括鋼筋、鋼絞線、波紋管及錨夾具在內的原材料進行檢測，對混凝土及水泥凈漿配合比進行驗證，對承重支架和鋼構扣件進行檢測，最后選擇合適的張拉千斤頂并進行標定。本工程選用HR100A重型可調門架作為承重支架，根據《門式鋼管腳手架》（JG13-1999），送檢8榀重型可調門架，對基本尺寸、立桿抗壓性能、橫桿跨中撓度及鎖銷承載力進行了檢測。

二、主要工序及施工流程

1、蓋梁承重支架搭設

支架地基硬化完成后，根據施工方案進行實地放線，確定支架搭設的平面位置和間距。本工程采用HR100A重型可調門架作為支模架，門架立桿承載力可達75kN。

門式支架的搭設，應自一端延伸向另一端，自下而上按步架設，并逐層改變搭設方向，減少誤差積累。門式支架搭設的順序：鋪設墊木（板）+安放底座→自一端起立門架并隨即裝交叉支撐→安裝水平加固桿→照上述步驟逐層向上安裝→按規定位置安裝剪刀撐→采用鋼管扣件與墩柱抱緊→裝配人行通道和護欄。

圖1 蓋梁支架平面布置示意圖

2、模板安裝

蓋梁模板分底模、側模和端頭模板，根據不同的位置及不同外觀要求，采用不同模板，以滿足設計外觀要求并降低施工成本。蓋梁底模及端頭模板采用15mm厚竹膠板，以確保蓋梁的外觀平整、光滑、美觀；蓋梁側模則統一采用定型鋼模。

3、混凝土及預應力施工

蓋梁混凝土強度等級要求為C50，施工配合比可采用：水泥∶粉煤灰∶礦粉∶砂∶石∶水∶減水劑=370∶40∶90∶623∶1101∶160∶5。

當混凝土齡期不小于7天，且強度達到設計要求時，開始進行預應力張拉。蓋梁預應力束分兩批張拉，85%設計強度后進行第一批預應力張拉并壓漿，第二批預應力施工在預制小箱梁安裝完成后實施。張拉工作須秉持“先長束、后短束，先邊后中，對稱張拉”的原則。孔道壓漿嚴格采用“真空輔助壓漿”技術，孔道壓漿強度要求為M40。

4、落架

蓋梁張拉壓漿完畢后，待漿液強度（同條件試塊）達到15MPa時，一般為3～5天，即可脫離底模并拆除承重支架。模板、門架、三角托架及其他配件的拆除嚴禁拋擲。架體的拆除應按“先搭后拆、后搭先拆”的原則實施，人行通道與架體須同步拆除。

圖2 蓋梁施工工藝流程圖

三、施工過程質量控制及驗收

1、地基處理須嚴格控制其塘碴換填層的厚度和壓實度。承臺面、硬化層及老路面變化段建議采用[28a槽鋼墊平，以分散荷載減少不均勻沉降。

2、重型門式可調支架搭設

① 支架底托外露不應超出20cm，頂托不宜大于30cm，否則應采用槽鋼或方木進行墊起。門架頂托及底托應在支架驗收前檢查擰緊，以確保所有立桿都均勻受力。

② 門架立桿應確保垂直度，用于固定門架的交叉支撐必須與門架鎖扣扣緊，防止脫出。交叉支撐應扣在同一排鎖扣上，確保受力的均衡。調節鋼管外露長度不宜超出90cm，鎖銷固定時必須穿透。

③ 水平加固桿應每步、每排門架設置，每1.2m設置縱向水平加固桿連接，調節桿伸出長度超過60cm時應設置上下兩道縱橫向水平加固桿。水平桿的接長必須連續搭接兩道門架橫桿。水平加固桿一端與墩柱抱緊，外側應伸出架體30cm。

④ 門架水平向每4步設置一道剪刀撐，頂部必須設置剪刀撐，縱向每6～8m設置一道剪刀撐，橫向外側設置一道剪刀撐。剪刀撐應與調節桿、門架橫桿及水平加固桿進行扣接。剪刀撐應上到頂、下到底，剪刀撐鋼管的搭接長度不小于1.0m，搭接應采用3個扣接。

⑤ 人行通道寬度不小于1.0m，踏步應采用木板滿鋪，并設置防滑條。人行通道兩側均須設置扶手高度1.2m，下設踢腳桿和踢腳板。人行通道及工作平臺的外側及底部均應滿掛安全網。

⑥ 支架搭設完成后，應由項目經理組織驗收，驗收合格后填寫《模板支架搭設分項檢查驗收表》和《模板工程安全技術要求和驗收表》，懸掛“支架驗收合格牌”，并經市政安監站備案。

3、鋼筋主筋連接采用機械連接，螺紋應正反絲設置，有利于擰緊，接頭擰緊后兩端應留有1～2絲。

4、預應力管道直線段每1.0m設置一道U型定位鋼筋，曲線段每0.5m設置一道U型定位鋼筋。波紋管的接頭套管采用塑料膠帶進行纏繞保護。兩端鋼絞線外露部分應采用套管或彩條布包扎保護，以免銹蝕。

5、底模鋪設應考慮支架及地基的變形，設置10～20mm的預拋高。蓋梁側模（鋼模）安裝前應進行全面的除銹并拋光，并均勻涂抹脫模劑。

6、蓋梁混凝土澆筑必須分層，每層厚度不大于30cm。混凝土澆筑過程中應檢查坍落度、和易性，坍落度建議控制在150～180mm。

7、混凝土澆筑24小時后，拆除蓋梁側模，拆模后應及時對小氣泡進行修補，蓋梁養生應采用保養布進行包裹，濕潤養護時間不少于7天。

8、預應力張拉前千斤頂和壓力表必須配套使用。張拉順序應嚴格按照設計要求，張拉時兩端應做好防護措施。鋼絞線的伸長量應及時計算和核對，如超出計算伸長量±6%范圍，則應分析原因。張拉完成后應及時封錨，外露鋼絞線應采用砂輪鋸進行切割，嚴禁采用電焊或乙炔火焰。壓漿前，使用不含油的壓縮空氣將孔道內的積水吹出。采用真空泵抽真空，使管道內保持0.1MPa的負壓，然后從另一端進行壓漿，壓漿的壓力宜為0.5～0.7Mpa。

四、結束語

蓋梁施工是寧波市北環快速路工程高架橋施工過程中的重要環節，通過對蓋梁施工過程和質量控制要點進行總結，希望形成規范性的作業流程，對以后類似工程的蓋梁施工能夠有所借鑒。

參考文獻：

[1] 浙江省交通運輸廳.橋梁支架安全施工手冊[M].人民交通出版社，2011.6.

[2] JTG/T F50-2011.公路橋涵施工技術規范[S].