先簡后支連續預應力混凝土小箱梁施工技術及質量控制分析

鄭肖男

摘要：文章對先簡后支連續預應力混凝土小箱梁施工技術特點進行分析，闡明其施工工藝及質量措施，指出該技術先進實用，經濟性良好，值得推廣應用。

關鍵詞：先簡后支；連續；混凝土箱梁；施工；質量控制

中圖分類號：U445.72 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）05—91—02

前言

為了讓車輛能在高等級公路以較快的車速平穩、舒適地行走，橋梁結構必須具有很高的連續性。簡支梁結構具有施工快速、構造簡單的特點，但其不足之處就是橋面連續性差，經常出現跳車現象，難以滿足車輛行使要求。采用先簡支后連續技術，能使橋梁結構接縫大量減少，保證行車舒適性及平穩性。采用該技術進行施工，可加快施工速度、造價便宜，目前已在許多地方尤其是廣東地區大量應用。

廣東某橋，地處珠江三角洲，河流密布，軟基較深，路段較長，處理軟基需要較高費用，不穩定因素較多，且施1212期較短，經綜合比選研究，確定采用等跨先簡支后連續小箱梁高架橋設計，它既解決了簡支梁較多接縫的問題，又克服了連續梁箱梁投資大、施工速度慢的不足。

1小箱梁施工難點及質量控制措施

某橋梁，采用小箱梁采用預應力混凝土結構形式，橋長148m（兩側橋臺外距），上部結構采用4×35m先簡支后連續的預制預應力混凝土小箱梁結構，全橋共需要35m預制預應力混凝土小箱梁32片。

2先簡后支繼續小箱梁施工工藝

3小箱梁施工關鍵工序質量控制措施分析

3.1預應力混凝土小箱梁預制

在進行此工序施工時，容易出現箱梁底板與腹板交接處的施工不密實、漏漿，引發冷縫、水波紋、孔洞等情況。認真分析其原因，隨在設計上存在不足，導致鋼筋間距及保護層過小，施工質量不過關也是一個重要因素，沒有嚴格按工序進行施工，沒有進行準確的骨料級配采用粒徑偏大的粗骨料，在底層波紋管上緣，粗骨料易堆積在一起，在振搗腹板波紋管下的混凝土時，為確保梁體密實性，沒有按規定振搗，如振搗過度時，波紋管下緣處就會形成砂漿層，從外觀上看，梁體在腹板局部出現不密實或沿底層波紋管方向出現一層水波紋。

為避免上述問題出現，施工時要注意做好以下質量控制措施：

（1）加入橡膠條。把橡膠條嵌進模板和模板接縫處，可以防止出現漏漿；

（2）澆注混凝土前，要做好相關準備工作。施工中做到各工序緊密銜接，

（3）澆注腹板波紋管以下混凝土時，要篩選粗骨料，保證粗料粒徑符合施工要求；

（4）保證混凝土坍落度。適度控制混凝土坍落度，有需要時可用小直徑較振搗棒進行振搗，振搗時間控制在30s～50 s為合適；混凝土澆注順序應從梁的一端開始，逐步向另一端推進。

3.2預應力張拉及壓漿

預應力孔道宜采用鋼制波紋管，按規定布設管道位置，不能有偏差。

按梁長方向每隔1 m左右設置一道定位筋，曲線部分適當加密，以確保管道坐標的準確。

安裝完預應力筋后，要檢查位置，保證其位置正確，直線線形要呈順直狀，曲線線形要圓滑，預應力筋要緊密牢固，接頭完好無損，管壁不得有破損，如出現破損，要及時進行修補，安裝錨墊板位置要準確等。

安裝錨具時應使錨板對中，夾片均勻打緊并外露一致。

安裝千斤頂時，對直線鋼束應使張拉力作用線與孔道中心線重合，對曲線鋼束，應使張拉力的作用線與孔道中心線的末端切線重合。

當混凝土達到設計強度90%以上時，方可進行張拉。進行張拉作業時，要在鋼絞線兩端，同時對稱張拉，以油壓表應力控制為主，要校核張拉伸長值，實際伸長值應達到設計要求，如出現偏差，不能超過理論伸長值6%，如超出偏差值，需要暫時停止作業，查找原因并進行解決。

總結以往實踐經驗，發生誤差的原因主要包括：

（1）油表讀數精確度不夠

目前，普遍的油表讀數最大精確數是1 MPa，小于1 MPa的讀數無法讀出，只能估讀。持荷期間，油表指針不停來回擺動，也容易導致讀數不準確。

（2）千斤頂校驗存在不足

千斤頂校驗時，是通過加壓（包括主動和被動加壓），整數時對應的千斤頂讀數，繪制成校驗曲線，進行施工作業時，把張拉力對應的油表讀數在曲線上找點或內插，這種情況下所得出的油表讀數，會和千斤頂實際拉力存在著系統誤差。此外，如果千斤頂油路發生故障，會引發油表讀數不準確，和千斤頂實際張拉力不符。

（3）計算理論延伸量時，預應力鋼絞線彈模取值不準

彈模取值通常是通過試驗確定，取試驗值的中間值作為彈模取值，進入到施工現場的鋼絞線，雖然有出廠合格證，達到規范要求，但由于鋼絞線具有較大彈模離散性，沒有很強的穩定性，進行延伸量實測時，會和理論延伸量產生較大誤差，與規范要求不符。

為有效解決上述問題，應采取相關應對措施解決。

（1）張拉工作要由專人負責，不應隨意更換，張拉時要控制應力和伸長量。

（2）定期校驗油表、千斤頂。張拉進程中，如出現不正常情況時，應立即停止作業，檢查原因，同時要對油表、千斤頂再次進行校驗。

（3）校驗千斤頂、油表時，宜采用率定值，也就是根據實際初應力、控制應力校驗對應的油表讀數得出的數值為依據。

（4）增加對鋼絞線檢測次數，進入施工現場的每捆鋼絞線，均需抽取樣本，進行彈模試驗，以保證鋼絞線理論延伸量的準確。完成張拉作業后24 h內，必須進行壓漿，否則，會容易預應力筋出現銹蝕，導致預應力損失。

壓漿過程中，技術人員要跟進檢查施工情況，確?；覞{壓力，對較長孔道壓漿時，要適度加大壓力，此外，如需要進行一次性壓漿時，壓力也要加大。要持續壓漿，直到孔道另外一端飽滿出漿、排氣孔排出的水泥漿達到規定稠度時，方可停止壓漿。

如壓漿未滿需要中途停止壓漿時，要馬上用壓力水進行沖洗，直至沖洗干凈，做好相應措施后再進行壓漿，完成壓漿作業后要立即清洗壓漿機和壓漿管，避免堵塞，以便能順利進行下次壓漿。

4現澆連續段施工及體系轉換

連續段的轉換是否達到設計要求，是先簡支后連續混凝土箱梁最關鍵。澆注混凝土時，要對預制箱梁梁端與接縫混凝土連接面應鑿毛處理，要把原來混凝土表面全部鑿至露出石子，并進行沖洗，保證石子干凈，澆注前先對石子灑水濕潤，確?；炷两涌p強度達到設計要求。

澆注混凝土的時間宜選擇在一天氣溫最低時進行，這樣可保證混凝土產生拉應力較小受外界溫度變化影響，當接頭混凝土強度達到設計要求，并有足夠的養生時間后，可進行合龍段預應力束張拉。張拉應遵循對稱張拉、先邊墩后中墩、先腹板合龍束后底板頂板合龍束的原則進行，并嚴格執行張拉工藝。張拉后及時壓漿封錨。

當每一聯的預應力施加完成，且管道水泥漿達到設計強度時，就可以進行體系轉換。體系轉換的目的是將預制板由簡支變為連續，直接關系到連續梁的承載能力。由于這種結構支座間距大，易造成梁體三條腿受力現象，使箱梁扭曲而影響使用壽命。一般采用在濕接縫施工前先將永久支座置于墊石上，放好后在支座外周圍安裝底模，并采取有效措施密封，嚴防漏漿，然后將支座鋼板放置在支座上，并進行預壓，以消除三者之間的空隙和一部分非彈性變形，再進行混凝土澆筑施工。在臨時支座拆除過程中應保證箱梁同時下落，可優先選用鋼砂頂臨時支座。

5箱梁頂面調平層裂縫防治

由于結構本身的特點和由于施工不規范等因素，箱梁頂面調平層極易產生裂縫。一般情況下，根據設計要求，箱梁頂面調平層的厚度都在10 cm以內，由于安裝過程中產生的誤差以及箱梁張拉起拱產生的差異等原因，都會造成箱梁頂面調平層厚度不一，部分橋面有的地方偏厚，有的地方偏薄，使到橋面鋪裝層的承載能力和剛度受到影響，鋪裝層容易受到破壞。

在中墩支座處是負彎矩區，上緣受拉，有的設計要求調平層與箱梁頂板必須按施工縫處理，這樣即使橋面鋪裝與箱梁形成整體后，鋪裝層參與受力，按三角形應力分布圖式，越是距中性軸越遠的地方，應力越大，越容易開裂，而且箱梁是預應力混凝土，調平層是普通鋼筋混凝土，熱膨脹系數不一樣，會導致混凝土調平層會因時間推移出現開裂。

為避免這種情況出現，要把存梁期限定在合適范圍內，不能太長。完成吊裝梁的作業后，要盡早施工鋪裝層，施工鋪裝層時要盡量保證厚度均勻一致。施工材料要嚴格把關，以保證混凝土的整體強度，如條件許可，可在調平層混凝土中，加入一定量的摻聚丙烯纖維，可有效防止鋪裝層裂縫出現。

鋪裝層施工前，要在梁表面鑿毛，并清理干凈，增強鋪裝混凝土與橋面的粘聚力，避免產生空鼓情況；設置鋼筋時，要保證定位準確，避免施工過程中操作失誤令到鋼筋移位，影響鋼筋網承受荷載的能力；完成調平層施工作業后，要有足夠的時間進行養護，避免產生干縮裂縫；在橋面強度未達到設計要求，變形未完全穩定的情況下，不能提早通車，否則橋面因早承受重載作用，出現橋面損壞。

6結束語

先簡支后連續具有施工方便、施工進度快，結構體系連續完整，行車舒適、經濟性較高等特點，特別適合在中小跨徑預應力混凝土橋應用。該技術應用前景廣闊，進行先簡支后連續梁橋施工時，雖然技術不是太復雜，但要做好關鍵施工工序的質量控制，保證橋梁質量達到驗收標準。