鋼-混凝土組合箱梁預應力體外索施工技術
——以韶關芙蓉新城南華路工程匝道橋為例

龐志炎（江門市政企業集團有限公司，廣東 江門 529000）

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鋼-混凝土組合箱梁預應力體外索施工技術
——以韶關芙蓉新城南華路工程匝道橋為例

龐志炎
（江門市政企業集團有限公司，廣東 江門 529000）

摘 要：本文以韶關芙蓉新城南華路工程匝道橋為例，分析了鋼混凝土組合箱梁預應力體外索施工技術的應用。關鍵詞：鋼混凝土組合箱梁；體外索；預應力；施工技術

一、工程概況

南華路匝道橋位于南華路起點與韶關大道交匯處，在中心樁號AK0+444.000處與韶關大道斜交。全橋總長379.38m，跨徑組合為：3×30+3×35+3×30+3× 30m。橋梁平面第一、二、三聯位于R=450m的圓曲線及緩和曲線上，第四聯處于直線上。橋梁橫斷面為單向雙車道，總寬度為9.5m，橋梁橫斷面型式組合：0.5m（防撞護欄）+8.5m（機動車道）+0.5m（防撞護欄）。行車道為單向橫坡，坡度值為2%。

橋梁上部結構第一、三、四聯采用C50預應力混凝土連續箱梁，橫斷面為單箱雙室斜腹板斷面。下部結構基礎均為鉆孔灌注樁基礎，有摩擦樁和嵌巖樁兩種類型，嵌巖樁以微風化石灰巖作為持力層。

根據以上工程概況分析，此匝道橋長度較長、結構復雜、且結構分段明顯，為了簡化施工程序，加快施工進度，提高預應力效應，控制預應力摩擦損失，同時，確保橋梁施工安全，本工程采用鋼混凝土組合箱梁預應力體外索施工技術，體外預應力鋼索體系構造如圖1所示。

二、體外索施工工藝原理

根據設計標準，需制造商整束生產體外索，并將其運到施工現場，直接穿索，而且需借助機械設備穿索。將轉向器安裝于體外鋼索豎向的變向節點處，因為此節點處的正負彎矩最大，采用焊接的方式來牢固鋼套管、鋼箱梁體等，達到受力要求。

體外鋼索要全部穿入橋梁上部結構，實際的張拉操作中，應采用懸浮施工法，而且千斤頂要不斷回油倒頂，最終到設計伸長量。

三、體外索施工工藝流程

韶關芙蓉新城南華路工程匝道橋根據工程特點和設計要求，結合體外索施工工藝，采取鋼混凝土組合箱梁預應力體外索施工技術施工。保證了施工安全，取得良好的施工和經濟效果，各項指標均達到設計要求和施工規范標準。

1 施工前設備與材料籌備與質檢

（1）專業化籌備預應力施工所需設備、儀表等，做好試驗、維護等工作，各項設備材料進入施工現場，做好千斤頂、壓力表等的配套標定工作，得出壓力表同張拉力間的關系曲線。運用張拉設備時，要同錨具之間協作配合，要參照體外索鋼的具體型號，來決定所使用的千斤頂型號，各項設備預先試驗，確認正常運行后再投入使用。選擇寬闊的場地安裝5t慢速卷揚機、滑輪組。同時要做好體外鋼索進場質量檢驗工作，細致深入質檢，保證其質量合格。

（2）混凝土箱梁構造

采用預應力混凝土連續箱梁，橫斷面為單箱雙室斜腹板斷面。箱梁頂底板平行，由箱梁整體扭轉形成橋面橫坡。預應力混凝土箱梁采用C50混凝土，預應力鋼束采用φs15.20鋼絞線。支座采用GPZ系列盆式橡膠支座。混凝土箱梁橋面采用10cm厚瀝青混凝土鋪裝。內外側護欄均為防撞護欄，防撞等級A級。

圖1 體外預應力鋼索體系構造圖

表1 梁段板厚統計表

圖2 懸浮千斤頂結構圖

（3）鋼箱梁構造

鋼箱梁采用單箱三室結構形式，頂板、腹板、縱隔板厚均為16mm，底板厚為20mm，非支座處橫隔板及小橫隔板板厚采用12mm。梁段板厚統計見表1。箱梁頂底板平行，由箱梁整體扭轉形成橋面橫坡。鋼箱梁橋面鋪裝：環氧富鋅漆、反應性樹脂、橡膠瀝青砂膠黏結劑、橡膠瀝青砂膠、瀝青砼及改性乳化瀝青。結構總厚度為8cm。鋼梁表面防腐：特制環氧富鋅底漆、棕紅云鐵環氧中間漆、丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆。內外側護欄均為防撞護欄，防撞等級A級。

表1中梁段各結構的板厚是按照《公路橋涵施工技術規程》（JTG/TF50-2011）執行的，滿足了本工程采用的頂板、底板厚度結構，能夠滿足各段之間的頂、底、腹板及縱向加勁肋的對接及熔透焊接的要求。檢測結果證明，能夠達到預期的承載力要求。

（4）鋼絞線的質檢

第一，成品鋼索質量要達標。其外表面及其兩側錨具要保持平滑、無損。

第二，錨具與夾具的質檢。檢查其質量合格證，重點檢查錨固性能、類型、大小等。實行錨具抽樣檢查，例如：單批抽出10%的樣本，重點檢查外觀、尺寸等。當抽檢的樣本中出現不合格產品時，則要擴大抽樣比例，再次深入檢查。

2 安裝轉向器

按照科學的規程和順序來安裝轉向器，其中要重點做好鋼套管的安裝，將其牢固于鋼箱梁橫隔板。設置在中墩部位的鋼套管，則需現場放樣，并在橫隔板中設孔，然后按照特定的規律進行安裝、焊接。

轉向器成功安裝后，則要繼續安裝橡膠板，其通常位于鋼套管和轉向器中間，首先要做好相關孔徑的灰塵清理工作，然后，生產加工一塊厚度在2cm的橡膠板，并將其均分成橡膠條，使其緊密填充在轉向器和套管中間，并調整轉向器，使其達到設計曲線位置，控制轉向節點受力。

3 體外鋼索穿索

鋼索要在生產廠家制成成品，并將放線架安裝于橋墩端頭，從而牢固索盤，啟動卷揚機，發揮其牽引功能，采用成束穿索的方法來確保安裝精度。

4 灌漿施工

為了讓轉向器和外套管牢固連接起來，應該做好灌漿工作。先要選好灌漿材料，優選硅酸鹽水泥，水泥要保證純度，強度要達到42.5以上，水灰比達到0.3，要把握添加劑的規格和質量，達到含水量少、流動性強、微膨脹、泌水性低的標準。在孔道兩側預置鋼管，用作灌漿，同時設置排氣管，發揮排氣功能。壓降操作中注意壓力控制，要達到0.5MPa，而且要自至低位置的孔壓入漿液，要使氣體從至高點排出，灌漿要遵循從下到上、逐層把握、深入落實的規律，而且要把握好壓漿速率和節奏，防止出現壓漿中斷現象。

對PE護套和轉向器間的灌漿：在正式灌漿前，要先徹底清理疏通灌漿孔道，灌漿操作中，同樣從低處向高處逐層操作，要求最高處的排氣孔負責排氣。同樣，要均勻、持續地壓漿，仔細觀察排氣孔，發現其排出的環氧漿，同進漿孔的濃度處于同一標準時，則可以中斷灌漿。

5 體外鋼索張拉施工

體外鋼索長度較長，張拉施工中如果方法不當，可能影響夾片的功能，不應反復張拉，而是選擇“懸浮”張拉法。具體的操作：將工具錨和支架設置于千斤頂，同時，將限位板安裝于千斤頂和錨板中間，這樣就能確保鋼索張拉施工過程中，錨夾片不受擠壓。懸浮千斤頂的構造如圖2所示。

行程回油操作中，自動工具錨夾片要鎖緊鋼絞線，并反復張拉，最終達到規定的設計噸位。

第一，實際的張拉施工中，必須按照設計標準來選擇控制應力，如果實際操作過程中需超張拉，則可以適度地調整張拉應力，比設計標準提升3%。

第二，如果選擇應力控制法進行張拉操作，以伸長值為標準加以審核，需要伸長值的現實值和理論值之間的差值要在規定的設計標準范圍內，或者不能超過6%，一旦超出這一差值需停止張拉，深入分析成因，再對應科學調整，解決問題。在施工過程中做好安全防護工作，保護好鋼索防腐層。

結語

鋼混凝土組合箱梁預應力體外索施工技術應用在橋梁工程中，創造了良好的經濟效益與社會效益，有效提升了橋梁的承載能力，且成本低、工期短，對施工環境影響較小，維持城市交通的正常通行，從整體上獲得了橋梁建設施工的良好的經濟效益。

參考文獻

［1］何詠，何毅.道路橋梁工程中預應力體外索施工技術研究［J］.交通標準化，2013（24）.

中圖分類號：TU74

文獻標識碼：A