浅谈现浇预应力混凝土连续箱梁的施工技术

摘要：现浇预应力混凝土连续箱梁由于跨越能力大，施工方法灵活，适应性强，结构刚度大，抗震能力强，能有效地利用高强度材料，减少构件截面，显著降低自重所占全部作用设计值的比重，扩大混凝土结构的使用范围，节省钢材30％～40％，即使是部分预应力混凝土梁在常遇荷载下也无裂缝，能全截面参与工作，提高了结构的耐久性，可显著减少建筑高度，使大跨径桥梁做得轻柔美观且通车平顺好。但是预应力箱梁跨越越大，其施工难度也越大，显然，要修建好一座预应力混凝土桥梁，首先要有专业的施工技术，丰富的施工经验，同时预应力筋的优质高强钢材和可靠保证高强混凝土的制备质量、一整套专门的预应力张拉设备和材质、制作精度要求高的锚具都是确保桥梁符合设计和规范要求的重要措施。

关键词：现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术

中图分类号：TV331文献标识码： A

前言

府河华莲黄河大桥，位于陕西省府谷县黄河峡谷西侧，自西向东跨黄河而过，桥梁全长827.96米，桥面纵坡为-1.44％，桥梁位于直线上，桥梁轴线与黄河主流方向夹角85°，桥上部结构为50+4×80+50米悬臂现浇变截面刚构连续组合预应力箱梁，单箱单室，箱梁根部高度4.8米，跨中梁高2.2米，其间梁高按二次抛物线变化，主梁采用纵、横、竖向预应力体系，所有预应力管道均采用预埋波纹管成形。

浅谈现浇预应力混凝土连续箱梁的施工技术

一、基 础 处 理

地基处理应根据地基土的种类、强度和密度，按照设计要求，结合现场情况，采取相应的处理方法，符合设计要求的细粒土、特殊土基底，修整妥善后，应尽快修建基础，不得使基底浸水和长期暴露。本桥在地基处理前先进行测量放线，范围宽出基础之外0.5m，测量放线完毕进行地表处理，杂草、大石块、垃圾都清理干净，并进行整平压实，在压路机无法碾平处用打夯机夯实。

二、支 架 搭 设

（一）支架的设计原则及一般要求

本桥采用的支架为碗扣式多功能脚手架钢支架，该支架能支撑各类形状的混凝土结构物，支架设计时根据结构型式、设计跨径、施工组织设计、荷载大小、地基土类别及有关的设计施工规范进行，绘制支架总装图和细部构造图，制定支架的安装、使用、卸装保养等有关技术安全措施和注意事项，计算支架时全面考虑了支架的自重、新浇筑混凝土的重力、施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载、振捣混凝土时的荷载。

（二）支架搭设

支架搭设前应从整体、杆配件、节点、地基、基础和其他支撑物应进行强度和稳定性验算，本桥在支架搭设前，用混凝土枕木作为支架支撑基底，由下往高逐步搭设，合理安排纵、横脚手架之间的间距，在多层支架中搭设通长的大交叉杆，采用标准化、系列化、通用化的构件拼装，严格进行施工图设计。

（三）支架预压

支架搭设完毕后，应进行测量定位，确定支架的位置和标高是否满足设计要求，如满足设计要求方可预压，本桥采用的支架预压方法是砂袋法，预压前砂袋逐袋称量，设专人称量，专人纪录，称量好的砂袋一旦就位必须采取防水措施，并准备好的防雨布，预压时，如全部荷载加载后，不可立即卸载，需等压一段时间，一般24～72h，在逐级卸载。

三、模 板 安 装

（一）模板制作的基本要求

本桥腹板、翼板均使用均使用组合模板，组合模板的拼装符合现行国家标准《组合钢模板技术规范》（GB214），各种螺栓连接件应符合国家现行有关标准，根据批准的模板设计图加工，成品检验合格后方可使用，非特殊要求的模板尽量在现场制作，以避免运输、装卸过程中造成的变形，所用的脱模剂为商品脱模剂，使用时表面均匀涂刷1～2遍，如不使用放于比较干燥避雨的地方，每隔15天左右涂抹一些机油或柴油，防止模板因时间过长而生锈。本桥木模板在施工现场制作，顶板立面、齿板均使用木模板，木模与混凝土接触表面保证平整光滑，多次重复使用的木模在内侧加钉薄铁皮，木模的转角应加嵌条或做成斜角，重复使用的模板始终保持其表面平整、形状准确、不漏浆，木模有足够的强度和刚度。

（二）预应力现浇箱梁模板安装

本桥在安装模板前，利用场地进行试拼装，若遇高差太大，用氧气烘烤、纠正。安装时用吊车起吊，安装好后用钢桁架支撑，用手拉葫芦固定接模板有缝隙时，对较宽的缝隙可用木条或小条钢板镶嵌，在其上用胶带或腻子缝堵，防止漏浆，用海绵条嵌在两块模板相接处。

四、绑 扎 钢 筋

（一）钢筋验收的内容

钢筋进场时应具有出厂质量证明书或专业权威机构的试验报告单，每捆（盘）钢筋应有标牌，并按批号及直径分批验收，验收内容包括对标牌、外观的检查，同时按有关规定的抽取试样进行外观、力学性能、冷湾及可焊性试验，合格后才允许使用。

（二）钢筋除锈

本桥采用的钢筋除锈方法为除锈机除锈法，利用小功率电动机带动圆盘钢丝刷，通过圆盘钢丝刷的转动来清除移动中的钢筋除锈，对钢筋的局部除锈较为方便，效率高且效果好。

（三）钢筋绑扎及焊接方法规定

本桥钢筋的交叉点用钢丝绑扎，必要时亦可用点焊焊牢，本桥钢筋绑扎的顺序依次为：底板――腹板――顶板。纵向焊接应采用闪光对焊，钢筋接头采用搭接或绑条电弧焊时，采用的是双面焊缝。

五、预应力孔道及钢绞线安装

（一）预应力管道的制作方法

本桥采用后张法预应力，固选择预埋管道法。

（二）预应力筋的安装

预应力筋可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道，对钢绞线，可将一根钢束中的全部钢绞线编束后整体装入管道中，也可逐根将钢绞线穿入管道，穿束前应检查锚垫板和孔道锚垫板位置应准确，孔道内畅通，无水和其他杂物。

（三）预应力筋安装后的保护

本桥所属气候环境空气湿度在40％～70％内，混凝土浇筑及养生之前没有压浆的预应力筋，采取防止腐蚀或其他防腐蚀的措施直至压浆，直至压浆的容许间隔时间为15d。在预应力筋安装在管道中，管道端部开口密封防止湿气进入。对在混凝土浇筑之前穿束的管道，预应力筋安装完成后，进行全面检查，查出可能被损坏的管道。在混凝土浇筑之前，将管道上一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复，并检查预应力筋能否在管道内自由滑动。

六、内 模 固 定

预应力孔道和钢绞线安装完毕后进行内模固定。本桥采用的内模为组合钢模板，模板表面平整，允许偏差为5mm，模板相邻两板表面高低差为（+2 . -5）mm，相邻模板之间用螺丝连接，用脚手架支撑，以防浇筑混凝土时，由于混凝土自重对模板产侧向压力，导致模板偏位或脱模，给施工带来不便，内模安装好以后，应量测外模和内模之间的尺寸，是否满足箱梁截面尺寸和箱梁混凝土保护层厚度，如不满足，应及时调整，防止混凝土浇筑成型后有钢筋外漏，没有达到设计规范要求。

七、箱梁混凝土浇筑

（一）混凝土浇筑技术要求

浇筑混凝土前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并做好纪录，符合设计要求后，应对模板内积水、杂物和钢筋上的污垢进行清理。检查混凝土的均匀性和坍落度，合格后开始浇筑。本桥箱梁采用的浇筑方法为泵送浇筑法，浇筑按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑，在下层混凝土初凝前完成上层浇筑，上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。本桥箱梁混凝土浇筑时采用插入式振动器振实，使用插入式振动器时，水平移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模应保持50～100mm的距离，振动时间控制在20～30s。

（二）混凝土养护及注意事项

1.混凝土浇筑完成后，应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。

2.混凝土的洒水养护时间一般为7d，可根据空气的湿度、温度和水泥品种掺用的外加剂情况，酌情延长或缩短。每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为准。

3.混凝土强度达到2.5Mpa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。

八、预应力张拉及压浆

（一）预应力张拉

本桥张拉纵横向预应力筋的张拉程序为：普通松弛力筋0――初应力（20％σcon）持荷3min第一行程（30％σcon）持荷2min第二行程（80％σcon）持荷2min锚固应力（100％σcon）持荷3min回油。

本桥竖向预应力筋采用JL32精扎螺纹钢筋，设计张拉力为568KN，其张拉程序为：0持荷3min初应力（10％σcon）持荷2min锚固应力（100％σcon）持荷1min回油。

（二）后张法预应力筋张拉完成后注意事项

1.张拉完成后，即对外露多余的钢绞线进行切割，切割后将封锚。封锚的方法是用素灰将锚头封住，然后用塑料布将其裹住进行养生，以防裂缝而使锚头漏浆、漏气，影响压浆质量。

2.检查有无断丝、滑丝，若有断丝、滑丝，其数量不应超过总数量的1％，否则应对其进行更换后，重新张拉。

（三）预应力孔道压浆

本桥水泥浆的强度设计规定为C50，水泥标号为P.O42.5R，水灰比为0.35，通过试验后，水泥浆中可掺入适量的膨胀剂，使其自由膨胀率小于10％。

本桥压浆方法采用真空辅助压浆方法，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为确保孔道中充满灰浆，关闭出浆口后，保持不小于0.5Mpa的一个稳定期，该稳定期不宜少于2min，压浆时，每一工作班留取不少于3组的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。

结束语

一座桥梁的建设一般要经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等几个阶段。施工是具体体现桥梁设计思想和设计意图的一个过程，其最终目的是要建造一个既满足营运要求又能作为一种空间艺术结构存在于社会之中的工程实体，而施工技术无论在设计还是在施工阶段都起着举足轻重的作用。在科学技术高速发展的今天，对于某些桥梁结构而言，虽然在结构理论的分析和计算上都已不存在什么障碍，但桥梁设计者的设计意图能否真正得以实现，在很大程度上取决于施工技术，亦即桥梁高水平的设计需要更高水平的施工技术去实现。另一方面，桥梁施工技术的发展，为实现桥梁设计意图提供了灵活多样的手段，也为增大桥梁跨度、改善梁体线形以及应用新材料提供了充分的条件。建造桥梁所采用的施工方法不同，在施工阶段结构内力变化也不一样，施工阶段结构的这种内力变化反过来又对整个桥梁设计提出了新的要求。设计与施工的完美结合必须要有与之适应的施工技术来保证，两者相互依存、相互促进，从而推动桥梁建设事业不断向前发展。