淺析現澆鋼筋混凝土連續箱梁的預應力施工技術

（廣東冠粵路橋有限公司，廣東 廣州 511450）

一、工程概況

信宜立交主線橋采用支架現澆預應力混凝土連續箱梁。左幅為直腹板單箱三室斷面，右幅為直腹板單箱雙室斷面。頂底板平行，梁高1.75m。左幅頂板寬16.5m，底板寬11.5m，懸臂長2.5m；右幅頂板寬12.5m，底板寬7.5m，懸臂長2.5m。懸臂厚度由外緣0.18m變化至根部0.5m。頂板、底板厚度分別從跨中0.25m、0.22m變化至支點0.5m、0.47m，腹板厚度從跨中0.45m變化至支點0.6m。

二、現澆支架安全性計算

（一） 現澆支架概況

1、結構形式。采用較為安全和經濟的橋式鋼管支架方案，遵循由下至上的原則進行，具體有：設置鋼管樁基礎，打入適量的鋼管立柱，鋼管頂橫向設置雙拼Ⅰ45工字鋼橫向分配梁。應當注意的是，注重鋼管樁基礎以及鋼管立柱這兩部分的布置形式，以單排4根為宜，并且對應腹板位置布置。

2、水平連結系。關于基礎與鋼管立柱的連接工作，普遍以預埋鋼板與鋼管焊接連接的方式為宜，但應當注意的是，橫橋向較為特殊，為確保支架整體性應設置連接系。

3、雙拼Ⅰ45工字鋼分配梁。以雙拼Ⅰ45工字鋼為宜，要求其長度達到16m，在施工場地內基于分段的原則進行安裝，要求接頭處應達到等強連接的狀態，將分配梁加工角焊縫外觀質量控制在二級水平。

4、貝雷梁。單幅每孔都需要縱向設置貝雷梁，數量以12榀為宜，彼此之間應使用花窗做進一步的連接處理，不可出現花窗漏裝現象。在實際操作中，需要在邊腹板以及中腹板下方區域分別設置5榀，除此之外的其他位置則以0.9m的間距進行布置。

5、I16b分配梁。在進行橫向I16b分配梁施工時，應使用貝雷梁沿著縱向節點的方向進行布置，同時需要使用鋼板作進一步的抄墊處理。

（二）基本數據

鋼管及型鋼：Q235，f=215MPa；fV=125MPa，E=2.06×105N/mm2；

貝雷梁：Mn16，f=273 MPa；fv=180 MPa；E=2.06×105N/mm2；

焊縫：基于E43手工電焊的方式進行，需要將焊接折減系數確定為0.85，此時f=fv=135MPa；

主體結構鋼筋混凝土容量y=26.5kN/m3。

經相關計算表明：分配梁、貝雷梁等都達到工程所要求的標準，支架的穩定性良好，結構變形得到了良好的控制，支架體系受力合理。

三、連續箱梁施工控制

（一）線性控制成果

橋梁本身的自重占據了一部分橋梁設計荷載，在建筑施工過程中還會出現混凝土收縮現象，從而引發線性不符問題。為了使其能夠達到工程所提出的要求，則必須控制橋梁的預拱度。從影響因素上分析，諸如一期恒載、溫度變化等都會對預拱度造成不良影響，當結束施工作業后，會出現后期混凝土收縮徐變現象。在模擬分析工作中，需要預設一個預拱度，將其作為參照值以便進行分析，此舉可以避免在后續運營中出現下撓過大的現象，具體的附加預拱度示意圖見圖1。

圖1.附加預拱度曲線圖

經相關分析得知，橋梁整體線性良好，具有足夠的平順性，高程狀況良好，符合工程要求。

（二）應力監控成果

橋梁應力的監控，主要通過預埋傳感器而實現，根據得到的不同施工階段所對應的應變值，再進一步得出應力值，所得到的應力與線性監控具有一致性。

根據對橋梁實際應力值的分析以及計算值的對比分析，可以發現所得到計算應力值符合工程要求，同時橋梁的預埋件也足夠準確。

四、現澆預應力鋼筋混凝土連續箱梁流程

（一）場地平整和地基處理

1、基礎部分清理。應將現澆梁施工區域地表雜土清理干凈，當遇到起伏較大的場地時則需要將其設置為臺階型；如果施工區域內存在淤泥，則需要進行開挖換填，并對填料進行推平碾壓處理。當結束地面碾壓施工后需要進行觸探實驗，其承載力應達到工程標準。

2、地基承載力驗算。對地基進行輕型觸探試驗，詳細記錄實驗數據，根據實驗結果得到標準貫擊數與深度之間所呈現出的曲線圖，最終確定地基壓實類型。

（二）箱梁支架安裝

1、箱梁支架設計。工程中采用橋式鋼管支架方案，以聯為單位開展橋梁施工作業。

2、支架驗算。按照技術規范完成支架安裝工作，綜合考慮箱梁結構的自重以及承受能力，提前完成對支架承載力的驗算工作，在確保無誤后方可投入使用。

3、支架預留拱度。基于下述公式（1）而展開計算：

公式（1）中，f1為地基彈性變形；f2為支架彈性變形；f3為梁體撓度。

4、支架搭設。在進行支架搭設施工時，鋼管、剪刀撐都屬重要結構，它們可有效地防止箱梁傾斜，同時還能夠提升支架的穩定性。

（三）箱梁支架預壓

施工前支架必須進行預壓，預壓重為箱梁重的105%。根據支架預壓沉降及卸載后彈性回復的測量結果，預留出支架沉降量。當結束連續箱梁底模的鋪設施工后，則需要圍繞箱梁支架進行全斷面預壓處理。

支架搭設完成后，采用袋裝砂對支架預壓，加載順序為從支座向跨中依次進行。分三級加載，第一次加載預壓荷載的30%，第二次加載預壓荷載的45%，第三次加載預壓荷載的30%，然后進行持荷，穩定后再卸載，卸載順序與加載順序相反。

（四）模板設計、安裝及檢查

以清水模板的特性為指導，在此基礎上應做好對拉桿的布置工作，并在澆筑混凝土施工之前進行全面檢查，確保無誤后方可進行混凝土澆筑施工。

（五）鋼筋制作與安放

在進行鋼筋制作時，應遵循鋼筋表下料，完成加工操作后將所得到的鋼筋分類放置，并掛牌標識。采用合理的實施方案進行錨頭密筋部位的安裝，所得到的鋼筋應具有足夠的完整性，此后方可進行混凝土澆筑施工。為提升材料的密實性，需要進行持續性振搗作業。

（六）預應力系統安裝

1、波紋管安裝。以金屬單壁波紋管為宜，在安裝過程中需要充分考慮布設位置、彎曲度等指標，借助于定位鋼筋完成對波紋管的固定操作，當遇到曲線段時則需要采取加密措施。

2、錨墊板安裝。安裝過程中要求其位置的精確性，同時預應力筋需要與錨墊板垂直且二者的受力中心應重合在一起。

3、鋼絞線安裝。必須保證鋼絞線表面的潔凈度，并對其編號。鋼絞線的位置需要相互平行，不可出現打結的現象。

4、橫梁處預應力系統安裝。在結束縱向預應力管道安裝后方可進行橫梁處預應力系統安裝。遵循兩端張拉的原則，對中心部位進行處理時以一端張拉的方式為宜。

（七）箱梁混凝土澆筑

預應力錨具及配套的螺旋筋預埋時，錨墊板與管道應確保相互垂直。結束上述工作后，便由監理工程師進行驗收，在確保無誤后方可進行箱梁澆筑施工。箱梁澆筑順序為底板、腹板、橫隔板、頂板，并盡量減少前后澆筑混凝土的時間差。預應力管道應按照設計圖紙準確定位，澆筑時，應將混凝土振搗密實，尤其是管道、鋼筋密集部位及預應力錨頭處。

（八）現澆箱梁混凝土的養護

結束箱梁混凝土澆筑施工后，應根據所在區域的實際氣候制定適合的養護方案。不同部位對應的拆模時間也存在差異，在進行拆除作業時不允許對混凝土結構造成損傷。

（九）預應力體系張拉

1、前期準備工作。一方面需要圍繞試塊進行強度檢驗，另一方面則需要對箱梁實體質量進行校驗，只有當混凝土強度達到工程標準后方可進行預應力張拉處理。

2、預應力系統張拉。為了張拉施工的順利進行，應當進行孔道磨損檢驗，根據檢驗結果確定合適的張拉應力。張拉過程應遵守循序漸進的原則，即持續加大張拉力，不可出現短時間劇增的現象，否則會對正常力傳遞造成不良影響。

（十）孔道壓漿

采用真空智能壓漿方法進行壓漿，當張拉操作結束后，需要在48h內進行壓漿處理，在此過程中應當注重對預應力筋以及錨具的分析，可以向材料中摻入適量的微膨脹劑。孔道壓漿采用由上至下的順序進行，且需要優先對四周進行處理。關于曲線孔道部分的壓漿作業，應從最低點處開始，同時需要在最高處增設一個排氣出漿口。壓漿持續進行，當孔道出漿孔依次排出空氣、水、稀漿、濃漿，且流出的水泥漿中沒有氣泡并與壓入的水泥漿具有同樣的稠度時，關閉出漿孔的閥門，并繼續加壓進漿直至壓力表讀數為0.5～0.7MPa，保持該壓力約3min的穩壓時間后，關閉進漿口的閥門，開始下一孔道的壓漿。

（十一）封錨

結束壓漿施工后，則需要對殘留在梁端的水泥進行清晰處理，封錨之前需要完成對梁端接茬處的鑿毛工作，并刷涂素水泥漿。

（十二）支架拆除

支架拆除必須在張拉完縱向鋼束并且混凝土強度達到設計強度的100%后才可以進行，并且每一階段支架拆除需等下一梁段施工完畢后才可進行。

五、結束語

綜上所述，在當前社會經濟持續發展的背景下，現澆預應力鋼筋混凝土連續箱梁在建設規模逐漸加大的橋梁工程中得到了廣泛的應用。在項目實施過程中，安全快速的預應力現澆施工技術能夠帶來更好的施工效果以及創造出更高的經濟效益。