預應力混凝土變截面連續箱梁施工技術

趙宇婷

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

本次橋梁工程項目屬于我國某地區一處高速公路工程項目重要的組成部分，高速公路施工段總長度28.5 km，其中橋梁工程項目施工段總長度7.2 km。本次橋梁工程主要包含主橋、副橋和引橋等三個重要的組成環節，其中主橋部分使用的是雙塔自錨式懸索橋結構，總長度為725 m，副橋結構部分使用的是變截面預應力混凝土連續梁結構，總長度850 m，總共分為上下行兩幅橋梁結構。本次橋梁工程施工過程中，采用的是3跨連續箱梁施工結構。連續箱梁跨徑組合為75+135+75 m，橋梁總長度285 m，總共分為上下行兩幅橋梁結構，其中單幅橋梁結構寬度為15.25 m，橋面凈寬度為15 m兩幅，橋梁之間的間距大小為0.5 m，全橋橋梁施工寬度為35 m。本次橋梁工程施工過程中，采取應力混凝土變截面連續箱梁施工技術，全面提高預應力橋梁工程施工質量和穩定性。

1 現澆箱梁施工技術要點

1.1 現澆施工場地準備

對現澆施工場地地面進行事先處理，為了有效保證箱梁澆筑工作完成之后表面不會產生沉降開裂等病害情況，首先需要對施工地表面進行充分碾壓，對局部比較軟弱的位置進行土壤換填，在支架外范圍開挖排水溝，對碾壓的地基表面鋪設枕木，實際鋪設間距為0.5 m，或者是澆筑混凝土支撐梁結構，為后續的滿堂支架搭設施工做好準備。

1.2 滿堂支架搭設

現澆段施工支架我部設計采用CKC腳手架搭設滿堂支架。CKC支架立于枕木上，間距0.75 m×1.26 m，上、下采用底、頂調整標高和卸架，CKC支架用交叉拉桿進行聯接，縱、橫、斜向用鋼管聯接加固，其頂部放置鋼軌，形成完整支架。箱梁一次拼裝兩孔現澆段。視地基情況和支架體系，每孔設立預拱度，其值按兩次拋物線由跨中對稱為了有效保證箱梁施工的外觀為了有效保證箱梁施工的外觀質量和效果，工程施工單位計劃在箱梁的底側模板位置使用12 mm厚度的光面直角板材料來進行施工，竹膠板后方使用6層10 cm的木方作為底方間距大小為40 cm，模板的縫隙使用油漆會進行填平，充分保證模板充分光滑和平整內膜位置使用組合鋼模板進行拼裝[1]。

1.3 預應力管道鋪設和錨墊板安裝施工

(1)預應力管道下料和布設

在施工段交接位置通過使用膠頭管進行連接，通過使用比設計孔徑更大的波紋管材料進行施工，如果采取的是現場加工鋼波紋管的施工處理方法，需要盡可能減少施工管段內部的接頭數量。比如，在使用塑料波紋管進行下料工作過程中，需要禁止使用刀具或者是火烤等形式來進行下料處理，在波紋管的布設工作過程中，需要保證下層面鋼筋材料施工完成或者是下層面的模板完全封閉，需要對波紋管材料進行定位處理。通常情況下，使用的是井字形鋼筋材料或者是使用U型鋼筋材料進行定位，必須要嚴格依照圖紙當中的設計工作要求和標準，在波紋管的四周位置進行定位處理[1]。

在直線段鋼筋間距大小設定過程中，通常情況下鋼筋材料之間的設置間距大小不能超過1 m，曲線施工段的定位鋼筋間距大小不能超過0.5 m，需要基于波紋管的加固施工處理原則，如果加固程度不足,則可以適當的增加定位鋼筋的使用數量。在立體螺旋曲線段施工過程中，需要針對鋼絞線混凝土的實際受力方向進行確認，同時需要進一步提升混凝土鋼筋材料的使用量，以此來增加混凝土材料的劈裂強度大小。對普通鋼筋和預應力孔到位置產生沖突問題時，可以適當的移動鋼筋材料的施工位置，禁止出現將鋼筋材料直接進行折斷。在施工過程中普通鋼筋施工需要對波紋管進行適當的防護處理，尤其是針對普通類型的鋼筋材料焊接工作，通過橫向或者縱向的位移處理之后，對鋼筋材料的施工位置進行重新定位，最后需要保證在預應力孔道的最高點位置預留出相應的監控，并且在混凝土項目工程正式開始施工之前，有效檢查波紋管位置是否存在泄漏問題，避免波紋管受到混凝土或者是振搗棒的影響出現受力變形以及漏漿等各種問題[2]。

(2)錨墊板安裝施工

錨墊板的加固處理工作需要和預應力孔道的軸線位置保持垂直，同時在加固處理工作過程中，鋼筋材料的設施數量不能過多也不能過少，必須要嚴格依照前期的項目圖紙設計工作要求來進行施工。相關施工人員必須要對圖紙當中的相關設計工作內容進行全面了解，判斷鋼筋材料的施工密度，是否會對后續的混凝土澆筑振搗工作質量產生影響，如果產生影響則需要通過增強鋼筋材料直徑的方式來進行替換。該施工環節當中鋼筋材料不但需要加強混凝土材料的抗開裂能力，同時還需要充分保證混凝土材料可以得到充分振搗和密實，以此來有效達到標準的混凝土構件設計工作標號，避免在后續的預應力張拉工作過程中出現錨墊板開裂情況。

2 預應力筋的下料、穿束和預應力施加施工

2.1 預應力筋下料工作

通過對預應力管道的長度進行計算，每一種千斤頂在工作過程中的程度各有差異，在具體施工中首先需要對兩端千斤頂的實際工作程度進行計算，鋼絞線在下調工作當中，需要通過使用砂輪鋸進行切割，不能使用電焊或者是氣焊等進行熱切割處理，同時在下調工作過程中，需要充分保護好材料的切割工作范圍，避免鋼絞線產生損壞，如果存在鋼絞線損壞問題需要在損壞位置進行割斷，避免在張拉工作過程中產生安全隱患[3]。

2.2 穿束工作

當鋼束材料較短的情況下，可以通過使用人工進行單根或者是整個進行穿束處理，當鋼束材料較長的情況下，材料的重量相對較大，通過人工無法承擔鋼束材料的重量，此時可以通過將鋼束鋼腳線的一端，通過使用點焊的方式將其焊接成一個完整的整體，同時在端頭部位焊接一個牽引環結構，通過使用卷揚機設備拉動鋼絲繩的方法進行穿束。但是不管使用何種方法進行參數工作都需要對鋼絞線進行編號處理，同時還需要針對錨環孔位置進行編號，在安裝錨環過程中需要保證鋼絞線材料的對號入座，避免鋼絞線形成十字交叉問題，在張拉工作過程中容易產生斷絲情況。

2.3 預應力施加處理

在預應力施加處理工作過程中，必須要對應力的施加大小進行準確計算，在實際張拉工作之前需要根據高速的實際長度大小準確設置出張拉工作流程，并且根據實際張拉控制力大小將其分為初步應力、二倍初應力和最終應力施加。在千斤頂安裝過程中需要安裝對應的纖維板和錨墊板，并且保證材料相互之間的緊密貼合。在用力張拉工作正式開始之前，需要通過使用25 t的單根抽芯，對每一根鋼絞線進行初步應力調整，有效保證整數鋼絞線處于同一個受力點位上，這種情況下初步預應力大小施加，不能超過張拉工作過程中單根鋼絞線的最大張拉應力，需要根據每一根鋼絞線的受力大小來進行控制。在整體上拉工作過程中需要根據初步應力二倍出應力以及張拉控制力大小，將其分為三次測量有效保證應力施加的科學性與合理性。

2.4 箱梁混凝土澆筑施工

箱梁混凝土拌制工作，使用的是混凝土拌合廠集中進行拌合與生產，使用混凝土輸送泵澆筑箱梁段，每小時混凝土泵的材料輸送量為30 m3，混凝土澆筑施工需要順著橋梁方向進行一次性澆筑工作，沿著橋梁高度分三次進行。首先，需要澆筑箱梁的底板和覆板位置的分布區域，然后再進行腹版，最后澆筑頂板和翼緣板位置。在實際澆筑工作過程中，需要盡可能選擇一些常溫天氣環境，避免外部環境溫度過高。混凝土澆筑施工結束之后，需要充分做好混凝土的養護工作，箱梁施工縫必須要嚴格依照施工縫處理工作要求和標準來進行處理。混凝土澆筑施工過程中，需要有效做好混凝土材料的振搗工作，要保證材料充分振搗均勻和密實，澆筑完成之后需要對支架結構穩定性情況進行觀測。在首次混凝土澆筑施工之前，需要對支架展開80%的荷載預應力施加，判斷支架結構的穩定性情況，保證支架受力科學合理，有效保證項目工程的整體施工質量[2]。

2.5 預應力及壓漿施工

在預應力進行張拉工作完成之后，需要先對鋼絞線部分進行切割處理，然后再對錨頭展開分錨處理。通過這種施工處理方法會對后續的壓漿施工質量產生一定的影響，主要表現在管道最高點位置的水泥將材料不密實，并且會產生空管情況，因此首先需要先進行封錨工作，在封錨工作當中使用的是干硬性水泥砂漿材料來進行處理，這種施工方法會出現水泥砂漿的凝固速率相對較慢，如果需要對風錨快速凝固或者是進一步加快工程施工進度，可以在水泥砂漿材料當中加入一定量的生石灰材料，然后再使用水進行充分攪拌。封錨工作過程中需要對錨墊板夾片以及錨環之間的間隙進行充分封堵，完成該項施工之后需要對多余的鋼絞線使用手動砂輪進行切割，禁止出現電焊或者氣焊切割情況[3]。

在電焊切割工作當中可能會造成鋼絞線，在管道內部出現打火情況，嚴重的情況下會出現鋼絞線直接斷裂，氣焊切割工作可能會造成夾片周圍區域的鋼絞線會失去剛性而產生滑絲情況，因此在封錨水泥砂漿充分凝固之后，在正式開始壓漿工作之前，需要對孔道內部進行完全通水濕潤，同時使用風機設備對軌道內部進行通風處理，并且將其中流動的水分進行徹底清理。在壓漿工作過程中所使用的水泥砂漿材料，必須要嚴格依照材料的配比工作要求來進行攪拌，攪拌工作結束之后需要根據施工規范要求來進行進一步檢測，對一些不符合要求的水泥砂漿材料禁止進行使用。

2.6 掛籃安裝施工

在主縱梁將散裝的貝離片直接調放到指定的施工位置，同時在工程施工現場進行拼裝桁橫梁，在車間內部進行加工，通過使用汽車吊直接進行安裝，掛籃拼裝完成之后需要進行懸掛重物進行荷載實驗，有效測定彈性塑性變形量大小，各項指標合格之后保證安全系數符合要求，方可進行后續的使用。掛籃安裝工作結束之后，需要移動掛籃到指定的施工位置，有效調整施工設計工作標高，在掛籃的底模板位置使用沙袋，根據模板的實際受力條件，有效做好預壓實驗和分析工作。預壓實驗工作完成之后需要基于預壓工作結果，重新調整模板標高大小，然后開始安裝底部模板，腹板鋼筋以及預應力管道等。鋼筋材料的縱向方向上需要直接深入到下一階段的中部位置，預應力管道需要露出本節段長度30 cm以上，同時還需要設置好相應的防護措施，方便和下一階段的預應力管道之間進行連接。在鋼筋材料驗收合格之后即可移動內部模板，有效調整內模板標高大小，安裝頂板鋼筋以及預應力管道。在檢查驗收工作完成之后，即可進行后續的混凝土澆筑施工。需要在同步養生處理完成之后的混凝土試塊進行壓力檢測符合要求之后，松開模板進行預應力筋張拉施工，張拉工作結束之后需要使用水泥漿材料進行封錨處理，等到封錨水泥砂漿材料強度達到標準規范要求的情況下，即可進行預應力管道壓漿施工，等到水泥將試塊強度滿足事故要求和標準之后，即可移動掛籃進入到下一個施工區域，以此類推反復循環一直到最后一個施工塊。在實際施工當中需要充分注意安裝中過程中中臨時鋼性連接結構，需要有效做好預留合攏段的掛籃施工[5]。

2.7 合攏段施工技術要點

在連續梁施工過程中，使用先邊跨合攏后、中跨合攏的施工技術方法，在前面所有的施工段結束之后可以直接拆除，邊掛位置兩個掛籃以及中畫位置的一個古蘭，有效調整和壟斷支架系統的標高，同時安裝底部模板。在底模板上安裝底板和腹板鋼筋應力管道以及臨時性鋼支撐結構，同時還需要安裝側向模板材料，需要等到鋼筋檢驗合格之后再進行內模板安裝施工，需要將其調整到預定的設計高度然后安裝頂板鋼筋，有效做好施工完成之后的監理和驗收工作。測量邊跨合龍段兩端的高差設計要求，合攏段兩端懸臂標高允許偏差2 cm，軸線允許偏差1cm，若不滿足要求對兩端進行預壓。滿足規范要求后即可進行混凝土的澆筑施工。混凝土的澆筑施工須在一天中溫度最低時進行，可保證合攏段新澆注混凝土處于氣溫上升的環境中，在受壓的狀態下達到終凝，以防混凝土開裂。中跨合龍段的混凝土澆筑對溫度要求較高，須在一天內溫度最低時進行混凝土澆筑。待其同步養生的混凝土試塊試壓合格后，松動模板，即可開始張拉預應力筋，張拉完成后用水泥漿封錨。待封錨水泥漿強度達到規范要求時，即可對預應力管道壓漿。待水泥漿試塊強度滿足要求后，拆除掛籃進入橋面系施工[4]。

3 結 語

綜上，相關施工人員首先需要對施工圖紙當中的設計工作內容加以明確，并且根據項目工程設計工作參數，對預應力孔道的施工程度大小進行全面復核與計算，同時根據管道施工長度大小對施工材料進行準備，有效保證預應力張拉施工的質量和效果。