市政橋梁工程中預應力箱梁施工工藝

摘要：預應力箱梁常見于橋梁工程中，應用該結構十分有利于提高橋梁的承載能力，維持橋梁結構的穩定性。以某市政橋梁工程為背景，立足于現場施工條件，著重探討預應力箱梁施工工藝，提出在實際施工中應注重的要點，以期給類似工程提供參考。

關鍵詞：市政橋梁;預應力箱梁;箱梁施工

1" "工程概況

某城市主干道工程橋梁設置有預應力混凝土現澆箱梁，跨度（25m+45m+25m），中跨上跨A匝道及城步支線。箱梁采用二向預應力結構，單箱雙室斷面，底寬10.5m，頂寬15.5m，兩側翼緣寬2.5m，縱向、橫向均設置預應力鋼束。

2" "現場處理

在確定施工范圍后，平地機和推土機聯合作用，整平施工現場。用鏵犁翻松表層土（厚度控制在30cm左右），再用壓路機壓實，直至實測壓實度超90%為止。局部存在淤泥地段以及泥漿池，土層的穩定性不足，采用清淤換填的處理方法。此后填筑30cm厚毛砟石，設2%橫坡，以利于排水。

3" "預應力箱梁施工工藝關鍵點

3.1" "支架搭設

根據現場施工條件以及建設要求，確定支架類型。滿堂支架由Φ48mm碗扣式腳手管搭設成型。箱梁底板下腳手管橫向布距，根據各板類型而定，其中底板及翼緣板處為0.9～1.2m，腹板處為0.6m，層高0.9m。分別在各立桿頂端設頂托，再于上方設I10分配梁（橫向）。

箱梁模板材料方面，底模面板采用12mm厚的竹膠合板，縱向次肋采用10cm×10cm硬雜枋木，按照30cm的間距有序設置到位。

外側模及翼緣底模所用材料均為12mm厚的竹膠合板，橫、縱梁材料一致，即10cm×10cm木枋。內模采用12mm厚的竹膠合板，并配套同尺寸的木枋。

3.2" "支架預壓

砂袋滿鋪壓載，載重取箱梁自重的1.2倍，達到滿載狀態且維持48h后開始卸載。經過支架堆載預壓，可有效消除支架的非彈性變形。檢驗支架的受力特性（承載能力、剛度以及穩定狀態）。

3.3" "模板施工

3.3.1" "腹板側模和翼緣板底模的安裝

翼緣板底模和腹板外側模均選用厚度為12mm的膠合板，配套規格為10cm×10cm的枋木，橫橋向、順橋向布設間距分別為300mm、200mm。翼緣底模豎向支撐、腹板側模支撐，均采用腳手管和可調頂支托相結合的方案。為提高作業效率，采取以25t汽車起重機為主、人工為輔的安裝方法，高效將模板安裝到位，再檢查模板的位置、穩定狀態以及剛度，確保無誤。

3.3.2" "內模安裝

內模采用竹膠合板，并配套雙拼[12框架。內模支撐結構選用腳手管與可調頂托相結合的方案，并設尺寸為10cm×10cm的枋木橫向支撐。通過各構件的共同組合，構成結構完整、受力穩定可靠的井字框架支撐系統。為提升內模拆除及底板鋼束張拉的便捷性，每跨施工過程中，分別在距梁端位置設置1.2m×1.2m工作窗，提供作業通道。內模結構如圖1所示。

3.4" "鋼筋施工

鋼筋安裝時，若與周邊的預應力管道存在位置沖突，則遵循優先調整鋼筋的原則，波紋管維持原位置不變。對于鋼筋之間相互干擾的情況，按照“細讓粗、構造筋讓主筋”的思路予以調整。

焊接是鋼筋安裝時的重點工作內容，其焊接具有一定的擾動作用。為避免焊渣燒壞底模，焊接前先在鋼筋與模板間設置合適尺寸的鐵皮，用于隔絕焊渣，減小焊接的不良影響。

鋼筋保護墊塊型號一致，以保證鋼筋保護層厚度的均勻性。防崩鋼筋縱距0.5m，閉口端在腹板內弧方向，開口端在腹板外弧方向。配套定位鋼筋，布設間距根據作業條件而定，直線段80cm，曲線段加密至40cm。鋼筋綁扎接頭如圖2所示。

3.5" "塑料波紋管綁扎

在對塑料波紋管做連接處理時，需在封口處及接口處用三層封口紙。以圖紙為準，確定塑料波紋管預應力坐標，做好標記，保證其具有醒目、清晰的特點。通常，在鋼筋綁扎后即可安排塑料波紋管的綁扎作業，具體以定位網為主要參照基準。

將塑料波紋管綁扎到位并保持穩定，由專員精確綁扎，盡可能減小偏差，否則會影響箱梁的制作，導致箱梁出現問題。針對綁扎偏差采取有效控制措施，要求實測偏差在4mm以內。然后對波紋管鋼束孔穿孔情況進行全面檢查，判斷其是否有足夠的準確性，確認無誤后將塑料波紋管定位筋設置到位。

3.6" "混凝土澆筑

3.6.1" "施工前準備

澆筑前，根據施工要求準備汽車泵、振搗棒等施工設備，組織調試，保證設備的運行穩定性。配套備用發電機，有效應對施工過程中的突發狀況。根據規劃對員工進行分工，使各崗位工作人員均能夠明確自身的工作職責，準確掌握工作方法。用空壓機清理模板內附著的雜物，全面檢查已經設置到位的支架、模板、鋼筋及預埋件，其位置、穩定性均要滿足要求。

3.6.2" "混凝土澆筑

混凝土澆筑工作量較大，采取的是水平分層、斜向分段的方法，并從低端開始逐步向高端推進。首先完成底板的混凝土澆筑作業，待該部分混凝土即將達到初凝狀態時，開始澆筑腹板混凝土。密切關注橋梁施工現場的實際環境，動態化施工。加強對各類原材料以及混凝土的檢測，檢驗配合比是否具有合理性以及拌和后的混凝土質量是否滿足要求，通過此類措施保證材料的可靠性，充分發揮出混凝土的性能優勢，提升橋梁工程質量。

3.6.3" "混凝土振搗

混凝土澆筑過程中采取振搗措施，提高混凝土的密實度和平整度。設備采用的是插入式振動棒，振搗時與側模保持5～10cm的距離，否則在距離過近時易由于設備的振動作用而影響模板的穩定性，類似的，振動棒不可碰觸預應力管道等已經設置到位的構件。

單次移動距離取振動棒作用半徑的1.5倍，待振搗部位無氣泡、無明顯下沉、有泛漿時，可結束該處的振搗，將振動棒轉至下一點位，按照此方式有序施工。為保證整體結構的完整性，本層振搗時，設備適當向下層深入10cm左右，共同振搗。

3.6.4" "收漿抹面

混凝土澆搗后安排收漿抹面。抹面分階段完成，第一次的主要目的在于找平混凝土面，后續隨著混凝土狀態的逐步變化，當其即將終凝時，開始二次抹面。在前述基礎上，由員工用鋼絲刷橫橋向拉毛，深度2～3cm，拉毛應順直，不可產生波浪形結構，否則會影響箱梁的表觀質量。

3.6.5" "養護與拆模

待混凝土澆筑、振搗兩項工作均落實到位后及時安排養護。以混凝土結構的實際狀態為準，若其表面達到初凝狀態可以向該處的覆蓋膜噴灑水，并覆蓋草簾或麻布袋。采取此方法的目的在于使混凝土表面呈濕潤的狀態，以便混凝土有效成型。

通常灑水養護周期以7d為宜，具體可根據實際情況延長時間。預制箱梁得到有效的養護處理后，其強度有所提高，達到15MPa時方可依據規范拆除模板。拆模時加強防護，謹慎作業，不可由于拆模而導致預制箱梁受損（尤其是邊角等偏薄弱的部位）。對于拆除后的模板，將其轉至指定區域，分類堆放到位。

3.7" "預應力施工

預應力施工中，材料采用ΦS15.2mm的低松弛高強度鋼絞線，抗拉強度標準值為1860MPa。以設計要求為準，利用切割機精細化下料，不宜采用氧焊或電焊的下料方法，否則會影響下料尺寸精度或損傷鋼絞線材料。

部分現澆箱梁的預應力筋長度較大、數量較多，為保證穿束效果，用專門的牽引裝置完成。在此過程中人工輔助作業，將每束的鋼絞線理順，并有序綁扎成束。此外，考慮到預應力筋易相互纏繞的問題，提前將鋼絞線穿入波紋管，在此基礎下組織混凝土澆筑施工。

張拉采用智能張拉設備，待混凝土強度達到90%且養護時間超7d時，安排張拉。張拉采用“雙控方法”，以張拉應力控制為主，利用實測的伸長量校核，要求測定值與設計值的誤差在±6%以內。

3.7.1" "初張拉

千斤頂主缸充油，調整鋼絲束的狀態，使其適度拉緊，與此同時對錨圈以及千斤頂位置做合理調整，直至孔道、錨具和千斤頂各自的軸線可重合為止。每股鋼絞線的受力應均勻。待其達到初應力時，及時設置伸長量標記。期間對鋼絞線做詳細的觀察，判斷其是否有滑絲、斷絲等異常狀況[1]。

3.7.2" "正式張拉

分級有序加壓，經檢測后，若張拉端張拉力完全達到設計值，則維持該狀態5min（持荷穩壓），檢測鋼絞線的伸長量，判斷其與設計伸長量的差值。若其在±6%以內，則滿足張拉要求。若實際偏差超出許可范圍，需查明原因，結合實際情況對初始應力做靈活調整，再次張拉，直至張拉應力、鋼絞線伸長量均滿足要求為止。

3.7.3" "錨固

張拉完成后，開啟高壓油泵截止閥，使張拉缸油壓以較為緩慢速度逐步下降，直至降至零為止，此時錨具夾片自動跟進錨固。根據要求，確定超出錨具外的無用鋼絞線，用砂輪切割機將該部分切除干凈。通常，錨具外留鋼絞線的長度為3～5cm。

3.7.4" "孔道壓漿

此環節施工采用智能壓漿設備，壓漿時間安排在張拉錨固后48h內，避免延期壓漿。否則鋼絞線外露部分在與外界潮濕空氣等環境因子接觸后，易發生銹蝕。注漿施工材料為C50微膨脹水泥漿，注漿壓力0.5～0.7MPa，全程連續推進，將漿液從一端壓入，待另一端流出水泥漿的稠度與壓入部分保持一致時，及時關閉閥門，進行3～5min穩壓，全程壓力至少達到0.5MPa。

壓漿48h內混凝土的溫度不低于5℃，否則應根據實際溫度條件采取保溫措施。例如在現場搭設保溫棚架，或是采取加熱的方法，使混凝土的溫度穩定在合理的區間內。若氣溫超過35℃，安排在夜間施工，否則溫度過高將影響壓漿施工效果。

壓漿時，按照先下后上、左右側對稱的方式有序推進。為保證壓漿施工的連續性，在正式壓漿前準備充足且質量滿足要求的漿液[2]。考慮到現場可能發生停電故障的情況，配備發電機。

3.8" "支架拆除

預應力施工結束且漿液實際強度達到設計值85%后，可進入支架拆除環節。為保證支架拆除安全性，按照先跨中后兩邊、先翼緣板后梁底的次序有序操作。

支架拆除分階段完成：首先從中間開始向兩端對稱松開架體;隨后從跨中開始，向兩側以同步對稱的方式有效拆卸。拆除時加強防護，不可強制拆除，以免損傷已成型結構[3]。卸載后的支架構件按類別堆放到位，以便后續方便。

4" "結語

綜上所述，預應力箱梁是一種完整、穩定的結構形式，其在橋梁工程中應用具有突出優勢。預應力箱梁施工對質量要求較高，諸如支架搭設、支架預壓、模板安裝、鋼筋施工、混凝土澆筑、預應力施工、支架拆除等均是重要的施工環節，有關工程人員應予以高度重視，采用科學合理的施工工藝，切實提高施工質量。

參考文獻

[1] 姜東華.市政道橋箱梁橋施工技術探究[J].工程建設與設計，2021（4）：211-212+215.

[2] 張小軍.市政橋梁工程中預應力施工技術的應用研究[J].工程與建設，2020（2）：298-299.

[3] 沈增華.預應力箱梁施工技術在市政橋梁工程中的應用探討[J].廣東建材，2020（8）：73-75.