浅谈装配式预应力混凝土箱形梁桥施工要点

摘要：本文结合铁岭赣江路（长白山路至G102线段）新屯公公分离式立交桥，介绍装配式预应力混凝土箱形梁桥（先简支后结构连续）的施工要点。

关键词： 梁桥； 装配式预应力混凝土箱形梁； 先简支后结构连续； 施工

Abstract: Based on the Tieling Ganjiang Road ( mountain road to G102 line ) the new Tuen father-in-law of Separated Interchange Bridge, introduces the fabricated prestressed concrete box girder bridge ( after the first simply supported structure continuous ) construction points.

Key words: bridge; assembled prestressed concrete box beam; simplysupported continuous structure; construction

中图分类号：U448.21+6文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1 概述

随着梁桥的发展，一种兼顾简支梁桥和连续梁桥的优点的桥型--先简支后结构连续梁桥应运而生。而装配式预应力混凝土箱形梁桥（先简支后结构连续）更是因其优越的截面性能，良好的线型适应能力而得到广泛的应用。

简支梁桥属于单孔静定结构，它构造简单，施工方便，其结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或场地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用现代化的起重设备进行安装。采用装配式的施工方法可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。然而简支梁桥也存在很大缺点，而连续梁桥同简支梁桥相比较而言，其特点差别很大：结构较复杂，且从桥梁建筑现代化的角度来衡量，钢筋混凝土连续梁桥逊色于简支梁桥，因为当跨径较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，但是连续梁桥无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重，这些特点是简支梁桥所无法比拟的。

先简支后结构连续梁桥刚好发挥了上述两种梁桥的优点，克服了它们的缺点。其施工特点是先按简支梁规模化施工，然后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。装配式预应力混凝土箱形梁桥（先简支后结构连续）还具有自重较小，建筑高度较小等优点。

新屯公公分离式立交桥位于铁岭市新屯西侧，为铁岭赣江路跨越沈阳至四平高速公路而设，沈四高速公路现为双向4车道，路基宽26m，中央分隔带宽2m，规划加宽为双向8车道，路基宽42m。本桥按规划路基宽布设，桥梁中心桩号：K5+666.8（沈四高速公路桩号K39+626.3），路线与沈阳至四平高速公路斜交角度:96°，桥梁跨径：（20+30+30+20）m，设计角度96°，桥梁全长:106m。上部结构为不等跨的装配式预应力混凝土箱形梁（先简支后结构连续）；下部结构为柱式墩、桩基础，肋板台、桩基础。本桥第2、3孔跨越沈阳至四平高速公路。

2 施工要点

预应力混凝土箱梁是桥的主体结构，是桥梁施工质量好坏的关键。箱梁采用预制场预制，龙门架出坑，架桥机架设安装。箱梁设计主要施工顺序为：预制主梁，存梁1个月架设主梁浇筑纵向湿接头张拉负弯矩预应力钢束更换支座浇筑横桥向横隔板浇筑横桥向湿接缝防撞墙桥面铺装成桥。其中箱梁预制、预应力张拉、箱梁架设及箱梁连续是其中的关键。

2.1 箱梁预制

先绑扎腹、底板钢筋，钢筋的间距、尺寸、接头符合设计要求和规范规定，因顶板钢筋在内模安装完成后才能进行绑扎，为缩短预制周期，事先在场外将顶板钢筋网片绑扎成型，待内模拼装就位后，再将钢筋网片拼装就位进行整体绑扎，这样可以缩短预制周期，提高工作效率。波纹管在绑扎完腹板钢筋后穿入腹板钢筋内，波纹管使用前要进行外观质量检查和密封性试验，检查合格后才能使用，安装过程要避免弯曲，以免波纹管开裂破坏。锚具用螺栓固定在封头钢模板上，确保锚垫板与预应力钢束垂直，垫板中心应对准管道中心，定位钢筋按设计位置进行固定，保证预应力钢束在梁长方向和梁宽方向的位置准确，符合设计和规范要求。

本桥跨越沈四高速公路，业主对箱梁混凝土的外观要求非常严格，为保证混凝土的外观、几何尺寸和挠度等达到有关规范要求，所要箱梁模板使用前均应进行打磨除锈，模板表面应光洁、无变形，模板定位必须准确，不得有错位、上浮、涨模等现象。模板必须保证足够的强度、刚度和稳定性，保证箱梁各部位形状、尺寸符合设计要求。模板除双面涂脱模剂外，在模板接头处清缝并贴乳胶带盖缝，在箱梁模板及底板钢筋铺设完毕及混凝土浇筑前，均应清理模板上的杂物，并用高压水龙头清洗模板，以保证箱梁混凝土的外观质量。

浇筑箱梁的混凝土采用C50，混凝土横向浇筑顺序为底板腹板顶板，混凝土纵向浇筑顺序为由一端向另一端逐渐分层递进浇筑。混凝土浇筑过程要使用振捣器进行振捣，确保不漏振、不过振。振捣过程中应防止预留孔道的波纹管变位，尤其应避免管道上浮。

在管道密集部位及锚固区，应严格控制混凝土的振捣及养生，确保混凝土强度等级达到设计要求。混凝土浇筑完成后应注意养生，特别要注意混凝土的湿润养护。

2.2 预应力张拉

箱梁混凝土强度达到设计强度的100%后，且混凝土龄期不小于14d时，才能进行预应力张拉。预应力钢束两端同时张拉和顶锚。预应力钢束张拉采用双控，即同时控制张拉力及引伸量，钢铰线张拉锚下控制应力为σcon＝0.75fpk＝1395Mpa，以钢束伸长量进行校核。张拉程序：0初应力（0.1σcon）逐级加载到1.0σcon（持荷2min）锚固。为防止侧偏，箱梁设置平弯预应力钢束应对称交替逐步加载张拉，张拉过程中荷载差异不得大于20%锚下控制张拉力。预应力钢绞线张拉过程中对同一截面的断丝率不得大于1%，每束钢束断丝或滑丝不得超过1丝。在张拉过程中，要观测梁的侧向和竖向位移，出现异常应及时反馈处理。

钢束在张拉完成后24h内进行灌浆，采用真空辅助压浆技术。压浆前先用水湿润管道，再用压缩空气清除管内积水。压浆用水泥浆水灰比控制在0.3～0.35，可掺入适量减水剂增加流动性。拌合后3h泌水率须控制在2%。浆体的流动度≤30s（拌合后完成）。适量掺入微膨胀剂高强微硅粉，以弥补浆体硬化时的收缩，微膨胀剂不得降低混凝土强度，微硅粉掺量为20.0kg/m3。压浆前关闭所有排气阀门，启动真空泵10min，真空度应达到-0.08～-0.1MPa，若达不到应重新检查各处封口，再试抽真空。真空度稳定后，保持真空泵运行的同时，往压浆端的水泥浆入口压浆。一条波纹管的压浆必须连续进行，储浆罐储浆体积必须大于所要灌注的一条预应力孔道体积。当透明胶管有水泥浆流出后，关闭真空阀，打开排浆阀继续压浆。压浆至浆体连续喷出且稠度与压入相当时，关闭排浆阀至压力0.7MPa左右，持压2min后关闭排浆阀。持压过程中应从低至高逐一打开埋设于波纹管各峰顶排气管，排出残余空气及泌水，保证浆体饱满。待浆体失去流动性后才可拆除压浆阀及排气阀。