橋梁工程現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁技術(shù)及其運(yùn)用實(shí)踐研究

【摘要】由于預(yù)應(yīng)力混凝土梁的一些明顯優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外跨海大橋、高速公路橋和高鐵橋梁中已開始應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】橋梁工程；現(xiàn)澆；預(yù)應(yīng)力；箱梁技術(shù)

引文：隨著公路建設(shè)大規(guī)模展開，為適應(yīng)各種不同環(huán)境下建設(shè)需要，在公路設(shè)計(jì)中對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)類型的選定要求將越來(lái)越高，大跨徑，高應(yīng)力的橋梁結(jié)構(gòu)不斷得到廣泛應(yīng)用，箱梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用更是層出不窮。于是，為確保箱梁施工質(zhì)量，對(duì)箱梁施工技術(shù)的工藝控制就顯得格外重要，如何使得澆筑出來(lái)的箱梁達(dá)到內(nèi)實(shí)外美的效果，需要把握好箱梁施工過程中幾大質(zhì)量控制點(diǎn)的控制，所以本文將針對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行探討。

1、地基處理及支架要點(diǎn)

現(xiàn)澆箱梁的關(guān)鍵部位是支撐架地段的地基處理。地基承載力應(yīng)滿足所承受的全部荷載，保證不產(chǎn)生沉陷現(xiàn)象。首先將箱梁下部場(chǎng)地沿橋長(zhǎng)、橋?qū)挿秶鷥?nèi)進(jìn)行整平壓實(shí)，做好原地面的排水處理，特別要注意墩柱基礎(chǔ)部位的夯實(shí)處理，以保證箱梁底模部位地基的整體性。根據(jù)對(duì)地基的要求，需在經(jīng)過平整碾壓后的地基上鋪筑水穩(wěn)層，梁寬度范圍內(nèi)每側(cè)超過現(xiàn)澆箱梁寬約3～5m。

1.1 排架和底模板的支撐

排架采用碗扣式支架，在硬化處理后的地基上，根據(jù)碗扣支架的排距，鋪30 cm× 25 cm×15 cm預(yù)制混凝土塊做基礎(chǔ)，在其上支設(shè)碗扣架，碗扣架上設(shè)15 cm × 15 cm方木，其上沿橋長(zhǎng)方向30 cm間距架設(shè)方木，然后鋪設(shè)竹膠板做箱梁底模，排架設(shè)計(jì)和受力計(jì)算工作報(bào)監(jiān)理工程師審批后進(jìn)行底模鋪設(shè)工作。支撐底模時(shí)，由碗扣支架螺旋調(diào)節(jié)標(biāo)高，嚴(yán)格控制到設(shè)計(jì)要求，支架各孔跨中應(yīng)設(shè)置2～3 cm預(yù)拱度。

1.2 排架預(yù)壓

在澆筑混凝土前對(duì)模板及支架進(jìn)行等恒載預(yù)壓，以減少模板支架的塑性變形及部分彈性變形和地基下沉的不利影響，在碗扣支架上增設(shè)橫桿，用水泥編織袋裝砂或混凝土塊預(yù)壓，澆筑混凝土?xí)r，要注意在澆筑的過程中將編織袋裝砂卸載了。

2、鋼筋、模板施工及混凝土澆筑

2.1 鋼筋骨架成型

在安裝并調(diào)好底模及側(cè)模后，開始底、腹板普通鋼筋綁扎，在底、腹板鋼筋完成后，安裝內(nèi)模，再綁扎頂板鋼筋。普通鋼筋按規(guī)范的要求做好各種試驗(yàn)，并報(bào)請(qǐng)工程師審批，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙的要求布設(shè)，對(duì)于腹板鋼筋一般根據(jù)其起吊能力，預(yù)先焊成鋼筋骨架，吊裝后再綁扎或焊接成型，鋼筋綁扎、焊接要符合技術(shù)規(guī)范的要求。

2.2 支模

箱梁外模施工：①要求底模和側(cè)模選用的模板剛度大，不易變形。②模板縫隙要嚴(yán)密，排列要整齊，特別是墩柱頭、模板應(yīng)經(jīng)過專門加工并且左右對(duì)稱。③箱梁底模板支撐要快，暴露在大氣中的時(shí)間要短，要減少污染，表面要刷脫模劑。④澆筑混凝土前要認(rèn)真將模板清理、吹風(fēng)，焊渣、鐵絲、木屑等雜物必須清理干凈。

箱梁內(nèi)模板施工注意事項(xiàng)：① 內(nèi)模用木模，整體安裝，在外模安裝和鋼筋綁扎期間，進(jìn)行內(nèi)模加工，待箱梁腹板鋼筋扎完完畢，澆筑底板后，即可吊裝內(nèi)模。②模板的模帶、豎帶不得用鋼帶。③安裝時(shí)必須把內(nèi)模與鋼筋底模相連，防止模板上浮。

2.3 箱梁混凝土的澆筑

現(xiàn)澆箱梁混凝土施工順序?yàn)椋旱装逡桓拱逡豁敯濉；炷翝仓r(shí)要安排好澆筑順序，其澆筑速度要確保下層混凝土初凝前覆蓋上層混凝土。一般為防止橋墩與支架產(chǎn)生沉降差而導(dǎo)致墩頂處梁體混凝土產(chǎn)生裂縫，應(yīng)自跨中向兩邊墩臺(tái)連續(xù)澆筑。

混凝土采用集中拌制，混凝土罐車運(yùn)輸，泵車施工法：

（1）澆筑底板后，接近初凝不致引起底板混凝土上涌時(shí)，支撐內(nèi)模，內(nèi)模支撐時(shí)位置要準(zhǔn)確，要和底板鋼筋連接固定，支撐內(nèi)模時(shí)間要盡量縮短。

（2）澆筑腹板要分層澆筑，嚴(yán)格振搗。由于箱梁鋼筋較密，應(yīng)結(jié)合混凝土溜筒，使混凝土進(jìn)入預(yù)定位置，不產(chǎn)生離析，振搗時(shí)與側(cè)模保持一定距離，嚴(yán)禁振搗模板鋼筋，腹板澆筑的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)澆筑的速度、數(shù)量，控制卸載（拆除支架上的砂袋）速度、數(shù)量，以防止地基下沉及支架發(fā)生變化。

（3）混凝土的振搗采用插入式振搗器進(jìn)行，振搗器移動(dòng)間距不超過其作用半徑的1.5倍，并插入下層混凝土5～10 cm。對(duì)于每一個(gè)振搗部位，必須振搗到該部位混凝土密實(shí)為止，也不得超振。振搗時(shí)要避免振搗棒碰撞模板、鋼筋。

（4）澆筑混凝土的注意事項(xiàng)：箱粱混凝土每次應(yīng)連續(xù)澆筑，在箱梁任何部位不得出現(xiàn)垂直于梁中心線的施工縫，澆筑混凝土?xí)r，還應(yīng)注意在箱梁橫向左右對(duì)稱進(jìn)行澆筑。振搗混凝土?xí)r，嚴(yán)格按照插入式振搗的操作程序，對(duì)混凝土的邊角處加以振搗，防止出現(xiàn)蜂窩、麻面等混凝土缺陷。箱梁現(xiàn)澆時(shí)，在底板上要預(yù)留通氣孔，澆筑混凝土?xí)r，還應(yīng)選擇較好的天氣和時(shí)間，盡量避開雨天和高溫時(shí)間。

3、箱梁預(yù)應(yīng)力施工工藝

預(yù)應(yīng)力管道采用預(yù)制波紋管成孔，設(shè)置波紋管前應(yīng)對(duì)每一根波紋管進(jìn)行檢查，波紋管安裝位置必須保證準(zhǔn)確無(wú)誤。必須在箱梁混凝土的強(qiáng)度達(dá)到90%及齡期達(dá)到7 d以上時(shí)方可施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉順序嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙給定的順序進(jìn)行。

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉采用雙控指標(biāo)控制。當(dāng)梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求的設(shè)計(jì)強(qiáng)度且滿足齡期要求時(shí)才可進(jìn)行張拉。

（1）張拉前應(yīng)檢查錨墊板的位移，如墊板平面和孔道中軸線不垂直時(shí)，應(yīng)用楔形墊板加以糾正，并應(yīng)清除墊板上的水泥漿，以免影響張拉，如鋼絞線出現(xiàn)銹蝕，應(yīng)用鋼絲擦和柴油清除，避免張拉時(shí)出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象，接著在梁端頭安裝工作錨、夾片、墊環(huán)、千斤頂、工具錨等，并開始進(jìn)入張拉階段。

（2）張拉順序按設(shè)計(jì)鋼束編號(hào)進(jìn)行，采用兩端逐級(jí)張拉的方法進(jìn)行，若兩端張拉時(shí)，兩端的千斤頂張拉應(yīng)同步，由一專人指揮。張拉采用應(yīng)力、應(yīng)變（伸長(zhǎng)量）雙控制。預(yù)應(yīng)力鋼絲束應(yīng)以漸進(jìn)的和均勻的速度張拉。鋼絲束伸長(zhǎng)值與監(jiān)理審核的計(jì)算伸長(zhǎng)值相差不應(yīng)超出規(guī)范要求。

（3）張拉程序。第一步先將鋼絲束略微張拉，以消除鋼絲松弛狀態(tài)，并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上，并要注意鋼絲束中每根鋼絲受力要均勻。由初應(yīng)力到103%張拉控制力分級(jí)進(jìn)行，張拉力級(jí)差為100～1 50 kN。兩端千斤頂同時(shí)分級(jí)張拉，由專人指揮，盡量做到同步進(jìn)行。為了減少預(yù)應(yīng)力的損失要用錨控制張拉。

（4）壓漿。①預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成后盡早進(jìn)行孔道壓漿，采用真空灌漿技術(shù)，保證壓漿質(zhì)量。②壓漿前關(guān)閉所有排氣閥門，啟動(dòng)真空泵10min，真空度達(dá)到0.08-0.1MPa，若達(dá)不到應(yīng)重新檢查各處封口，再試抽真空。③真空度穩(wěn)定后，保持真空泵運(yùn)行的同時(shí)，往壓漿端的水泥漿入口壓漿。一條波紋管的壓漿必須連續(xù)進(jìn)行，儲(chǔ)漿罐儲(chǔ)漿體積必須大于所要灌注的一條預(yù)應(yīng)力孔道體積。④當(dāng)透明膠管有水泥漿流出后，關(guān)閉真空閥，打開排漿閥繼續(xù)壓漿。壓漿至漿體連續(xù)噴出且稠度與壓入漿體稠度相當(dāng)時(shí)，壓力為0.7 MPa，持壓2 min后關(guān)閉排漿閥。⑤ 持壓過程中應(yīng)從低到高逐一打開埋設(shè)于波紋管各峰頂排氣管，排出殘余空氣及泌水，保證漿體飽滿。待漿體失去流動(dòng)性后方可拆除壓漿閥及排氣閥。

4、結(jié)束語(yǔ)

橋梁工程現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的道路建設(shè)中被廣泛的應(yīng)用。我們需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，在設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)規(guī)范、預(yù)應(yīng)力材料和施工技術(shù)上不斷完善、不斷發(fā)展、勇于創(chuàng)新，將我國(guó)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的設(shè)計(jì)、施工水平推向更新的高度。

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