橋梁箱梁預(yù)制施工技術(shù)

姚悅欣

【摘 要】結(jié)合寶漢高速公路竹園2號大橋30m及25m箱梁的預(yù)制施工，詳細(xì)闡述了箱梁預(yù)制的關(guān)鍵施工技術(shù)，并提出了模板設(shè)計(jì)和混凝土澆筑方法。

【關(guān)鍵詞】混凝土；箱梁；預(yù)制

1 工程概況

竹園2號大橋位于陜西省寶漢高速公路坪坎至漢中段路基橋隧工程（PH-7標(biāo)段），中心樁號為ZK152+420，橋梁全長640m，全橋共分8聯(lián)；上部結(jié)構(gòu)采用4×25m+18×30m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)斜腹板小箱梁，其中25m箱梁為20片、30m箱梁90片。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 制梁臺座

根據(jù)該橋橋位處特殊的工程環(huán)境，結(jié)合工期情況，預(yù)制場設(shè)置在橋頭ZK152+100右側(cè)處，共設(shè)置25m及30m通用制梁臺座（通過設(shè)置凹槽實(shí)現(xiàn)）12個(gè)，不設(shè)置存梁臺座。

臺座基底采用30cm厚三七灰土夯實(shí)處理，其上澆筑20cm厚C15鋼筋混凝土基礎(chǔ)（內(nèi)置7根Φ8鋼筋），基礎(chǔ)寬度為1.3m；臺座采用C20混凝土澆注，高度為35cm。臺座制作時(shí)應(yīng)預(yù)留模板拉桿位置及冬季施工時(shí)蒸汽進(jìn)出孔道。

2.2 模板

箱梁模板由底模、整體式外側(cè)模、組合式內(nèi)模及端模等。

2.2.1 底模

底模采用鋼板鋪設(shè)，鋼板與臺座周邊預(yù)先設(shè)置的L40×40×4角鋼焊接，焊縫不得在梁體混凝土一側(cè)，以免造成焊弧坑；底板與側(cè)模之間采用彈性橡膠帶（厚8mm寬20mm）連接，以防止連接處漏漿，同時(shí)對側(cè)模上附著式高頻振搗器起到緩沖作用。

2.2.2 外側(cè)模

箱梁的外模由大塊定型鋼模組成，每塊5m長；外模架由桁架式模架、縱橫模聯(lián)桿等組成。用對拉螺桿把兩側(cè)外模與底模緊靠在一起，兩側(cè)模上方用角鋼連接，用以控制梁體的寬度并增強(qiáng)兩側(cè)模的牢固；在外模支撐桿底設(shè)置調(diào)節(jié)螺栓，用來控制外模的高度。

2.2.3 內(nèi)模

內(nèi)模為組合式鋼模板；考慮到25m梁與30m梁內(nèi)模存在區(qū)別，施工時(shí)設(shè)置異型模板進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2.4 端模

端模加工的關(guān)鍵是預(yù)應(yīng)力管道的位置要準(zhǔn)確，與預(yù)應(yīng)力錨墊的連接要牢固，并且須脫模方便。箱梁模板見圖1。

2.3 鋼筋加工

鋼筋在加工棚內(nèi)下料、調(diào)直、焊接、彎制，直接在制梁臺座上綁扎成型，定位網(wǎng)嚴(yán)格按圖紙要求放置，并采取必要的措施以防鋼筋籠局部變形，橫隔板部分的鋼筋骨架采取點(diǎn)焊以保其位置的正確性。

在綁扎梁體鋼筋的同時(shí)安裝預(yù)應(yīng)力筋孔道，孔道安裝要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置，并采取孔道定位措施，保證孔道位置準(zhǔn)確、線型平順，同時(shí)注意綁扎或焊接好其它預(yù)埋件。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 梁體混凝土施工

箱梁混凝土采用連續(xù)澆筑的方法，按先底板、再腹板、最后頂板的澆筑順序進(jìn)行，每片梁混凝土控制在2h內(nèi)澆注完成。

3.1.1 底板混凝土澆筑

底板從中間向兩端進(jìn)行澆筑，插入式振搗為主，振搗符合要求后安裝好封閉模板。

3.1.2 腹板混凝土澆注

腹板混凝土采用分層澆筑，每層厚度為25～30cm，兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，直至腹板與頂板交界變坡處。在澆筑過程中應(yīng)打開高頻振動器進(jìn)行振搗，振搗時(shí)間是每次30s，直到混凝土密實(shí)為止。

由于腹板鋼筋及波紋管密集，混凝土的振搗主要依靠高頻振動器為主、ZN35插入式振動棒為輔，故高頻振動器的數(shù)量配置應(yīng)由計(jì)算確定：

P=4.9（Q1+0.2Q2+Q3）

P—每m2模板的震動力

Q1—每m側(cè)模和振動器重量之和（kg）

Q2—每m梁段混凝土重量（kg）

Q3—每m梁段鋼筋與波紋管重量之和（kg）

通過計(jì)算，選用32個(gè)ZW-7型高頻振動器，其參數(shù)為：激振力570kg、功率1.5kW、振動頻率2850轉(zhuǎn)/min。

3.1.3 頂板混凝土

先澆箱梁翼緣板混凝土，由腹板向外進(jìn)行，最后澆筑內(nèi)頂板混凝土。澆筑方向從兩端向中間靠攏，再后在中部會合。

頂板澆筑時(shí)應(yīng)交錯(cuò)預(yù)埋PVC管，方便拆模后向箱梁內(nèi)室灑水降溫。

3.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

3.2.1 普通養(yǎng)護(hù)

由于新澆的混凝土不斷產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致箱內(nèi)溫度高而梁體表面低，故前期應(yīng)通過預(yù)埋的PVC管向箱內(nèi)灑水、降溫，以消除內(nèi)外溫差引起的溫度裂縫，但應(yīng)防止梁體溫度驟變。同時(shí)梁體上部覆蓋麻袋，灑水養(yǎng)生，灑水次數(shù)以保證混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)來確定，養(yǎng)護(hù)時(shí)間1周以上。

3.2.2 冬季養(yǎng)護(hù)

冬季采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。混凝土澆注完畢后立即搭蓋棚罩放汽養(yǎng)護(hù)，加熱的升溫速度不超過10℃/h，恒溫控制在50℃左右；強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后，可逐漸降溫，降溫速度不超過5℃/h，并保持90%的相對濕度，應(yīng)注意棚罩內(nèi)溫度的均勻。測溫及同條件養(yǎng)生試件按有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。

3.3 預(yù)應(yīng)力施工

3.3.1 施工準(zhǔn)備

先行校準(zhǔn)千斤頂、油表的工作狀態(tài)及配套使用情況，計(jì)算每束鋼絞線的張拉值及伸長值。

3.3.2 鋼絞線線束制作與穿放

鋼絞線按計(jì)算下料長度用切割機(jī)下料，然后將鋼絞線梳整分根，編束，每隔1～1.5m捆綁成束，采用卷揚(yáng)機(jī)穿束。

3.3.3 鋼絞線張拉

采用雙控法張拉，以張拉為主，伸長量為輔，實(shí)際伸長量與計(jì)算伸長量誤差應(yīng)小于6%。

1）初始張拉

主要是使鋼絞線略為拉緊，并隨時(shí)調(diào)整錨圈及千斤頂?shù)奈恢茫_保孔道、錨具和千斤頂三者的軸線相吻合；進(jìn)而兩端同時(shí)張拉達(dá)到鋼絞線束初應(yīng)力（10%бcon），打緊夾絲楔塊，并在分絲盤溝槽處的鋼絲上標(biāo)出測量伸長量的起點(diǎn)記號，在夾絲盤前端的鋼絲上也標(biāo)出用以辨認(rèn)是否滑絲的記號。

2）正式張拉

兩端同時(shí)張拉，每級加載值為油壓表讀數(shù)5000KPa的倍數(shù)。對于低松弛預(yù)應(yīng)力筋且采用夾片式錨具時(shí)其張拉程序?yàn)椋?/p>

0→初應(yīng)力（10%бcon）→бcon（持荷2min錨固）

3.3.4 壓漿

為了保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不銹蝕，并使力筋與混凝土梁體粘結(jié)成整體，以減輕錨具的受力并提高梁的承載能力、抗裂性和耐久性，預(yù)應(yīng)力筋張拉后應(yīng)盡早壓漿。經(jīng)試驗(yàn)后水泥漿中可加入適量膨脹劑，如鋁粉，但其自由膨脹率應(yīng)小于10%。

壓漿應(yīng)使用活塞式壓漿泵，壓漿時(shí)最大壓力宜為0.5～0.7MPa；當(dāng)孔道較長或采用一次壓漿時(shí)，最大壓力宜為1.0MPa。壓漿應(yīng)達(dá)到孔道另一端飽滿和出漿，并應(yīng)達(dá)到排氣孔排水與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5MPa的一個(gè)穩(wěn)壓期，且不宜少于2min。壓漿順序?yàn)橄葔鹤⑾聦雍髩鹤⑸蠈涌椎溃苑来疂{。

3.3.5 封錨

壓漿后應(yīng)先將其周圍沖洗干凈并對梁端混凝土鑿毛，然后設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土；長期外露的錨具，應(yīng)采取防銹措施。

3.4 移梁

預(yù)制場設(shè)兩臺龍門吊，其天車梁采用鐵路戰(zhàn)備搶險(xiǎn)用六四式軍用梁組裝，該梁主要結(jié)構(gòu)由三角構(gòu)架、弦桿、鋼枕等配件拼組而成；三角構(gòu)架長4m，寬0.4m，高1.5m；按4片單層設(shè)置，每片梁使用9個(gè)三角構(gòu)架，全長36m；天車梁上鋪設(shè)鋼軌，安裝成品天車用于垂直提升。

4 結(jié)語

通過25m及30m箱梁的預(yù)制表明，梁體各部尺寸符合圖紙要求，其誤差控制在施工規(guī)范允許范圍內(nèi)。混凝土振搗密實(shí)，箱梁內(nèi)外線條清晰，棱角分明，表面平整有光澤，變截面部位尺寸準(zhǔn)確，張拉后梁體線型滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)總結(jié)出了箱梁預(yù)制比較理想的施工工藝，并實(shí)現(xiàn)了25m及30m箱梁模板及臺座的通用，對于今后類似工程具有較好的借鑒作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1][JTG/T F50-2011]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].人民交通出版社，2011.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]