大跨度３５ｍ先张法组合箱梁施工技术研究与应用

白洪州

摘要：本文简要介绍设计为35m×11m跨先简支后连续折线先张法箱梁的施工方案和主要施工方法。

关键词：折线；先张法；箱梁

先张与后张的工艺对比可知先张预应力混凝土便于工厂化预制，具有施工周期短、工序简洁、节省材料、维修养护工程量少、耐久性好等特点，更为重要的是，它完全避免了后张法中可能出现的堵孔、压浆不密实、预应力失控等影响结构质量与耐久性问题。2002年根据我国高速公路建设质量检查情况，交通部将后张预应力钢筋管道压浆不实列为高速公路工程建设质量的八大病害之一，可见其情况严重性。很明显，如果采用先张法则可以很好地避免这些问题的出现。淮河大桥上部结构设计为35m×11跨先简支后连续折线配筋先张法箱梁，在这个领域里的开创了更可靠的技术途径。

一、场地及底胎模施工工艺

梁场预制设在淮河大桥0#台沿路线桩号减小方向段路基主线上。根据总体工期、总体施工计划安排和图纸设计预制工程量，建造2槽底座共计4个预制箱梁底模板。拟投入箱梁通用内模2套；边跨中梁和中跨中梁通用侧模1套、边跨边梁和中跨边梁通用侧模1套。65吨跨墩门架一套，小型5吨电动葫芦门架一台，150墩40跨径架桥机一台。

预制区场地为路基计划使用4640m2(路基长度160m×路基顶宽度29m)。开山石渣填筑，经过压路机碾压，压实后能够满足设计要求，场地在底胎模施工时进行浇筑10cm厚C25混凝土硬化处理。

场地硬化处理完成后，根据结构设计情况，于2006年5月20日，严格按照施工图纸，开始对底胎模进行施工。整个底座施工计划投入专业技术人员4名和专业技工人员50名，进行全程施工和质量监督，确保施工过程能够按照计划顺利实施。2槽平面尺寸为160m×23.5m，采用全站仪进行放样确保地基梁、反力梁等各预埋件的位置符合设计偏差要求，保证结构受力型式。钢筋由加工厂集中配料，混凝土由拌和站集中拌制管理。反力梁和地基梁拟采用组合钢模板拼制，立模要保证线型顺直，每道通长72.54m反力梁和地基梁等钢筋混凝土受力构件必须一次性浇筑成功，保证抵抗张拉时在两端产生的集中荷载满足设计要求。扩大基础在底胎模施工前，必须铺设10cm碎石层，在垫层上浇筑混凝土；钻孔桩施工时必须严格控制位置、预埋导向器下拉装置预埋件和桩基混凝土质量。整个场地根据施工季节合理配置排水设施和养护设施等附属施工设备。

二、钢筋及波纹管施工工艺

钢筋加工在车间内进行，运至施工现场后绑扎，腹板箍筋尺寸在规范允许范围内以负偏差进行控制，以利于混凝土下灰。

用于连续的波纹管钢带厚度不得小于0.35mm；波纹管最好为一整段。如条件不具备则分为两段，中间以接头管连接。接头管长度为30cm。接头位置采取措施防止漏浆。波纹管在钢筋绑扎时一起安装，安装时在钢筋网片上设置定位钢筋，定位钢筋间距在直线段为100cm。波纹管安装固定后，应小心防护，特别应注意防止电焊火星及火花对波纹管壁的损坏。浇筑混凝土时，注意不使振捣棒直接振捣波纹管，防止波纹管被捣破。施工时在波纹管内穿入软塑料管，并在浇筑时经常抽动，防止漏浆导致阻塞。

三、模板工艺

模板采用大型钢模板，模板要求具有足够的强度和适中的刚度，拼缝处轮廓线平顺，以利于采取止浆措施，板面要求平整、光洁，不得有锈点、锈坑，防止影响构件的外观质量。

模板分为内模和外模，施工时先靠外模，后靠内模，一起固定。为防止内模具上浮，须在内模顶设置钢压件。模板起吊时均需2台葫芦吊同时进行，防止吊运过程导致模板变形。内模底口设置活动压浆板，底板浇筑完毕后及时覆盖、加固。

拆模时，先拆除内模底压浆板，拆除时间为混凝土頂板初凝后，其余部分待混凝土达到足够强度并能抵搞拆模时可能的荷载后方可进行。拆模时轻吊轻放，注意构件的防护。

四、混凝土工艺

混凝土采用C50普通干硬性混凝土，由拌和站(两台JS－500强制式搅拌机同时供料)集中拌和混凝土运输车运送到现场。用5T电动葫芦吊吊运灰斗至箱梁上方下灰浇筑。混凝土坍落度采用50－70mm，粗骨料采用双级配，最大粒径为31.5mm，黄砂采用中粗砂，且全部过筛使用。

混凝土的浇筑顺序为先底板。然后腹板，最后浇筑顶板。混凝土浇筑组织应保持连续性和严密性，防止各层之间出现“冷缝”。混凝土浇筑采用“分层下灰、分层振捣”的工艺，分层厚度为30cm，以阶梯状由一则向另一侧推进。

混凝土下灰时采用人工插扦下灰。用50插入式振捣棒振捣，配以平板附着式振捣器辆振。振捣及下灰时应在两侧腹板同时进行，防止内模具偏向一侧。振捣时除应遵循混凝土撮捣的一般规定外，尚应注意不得触及底胎模、钢模板面及顶板波纹管道。

夏季施工时需避开每天高温时刻，严格注意梁体养护，购买土工布全部覆盖喷湿养护，要做好梁体随梁养护试块有利于控制梁体松张强度。

五、预应力施工及放张

按照设计张拉顺序进行施工，并进行专项检查和复检，确保预应力施工的第一步质量。预应力钢绞线的布设和三维定位防护要严格按照设计图纸的布置坐标和规范要求，因为钢绞线的坐标位置和定位是关系到整个预应力施工的关键工序。

钢绞线张拉前须对千斤顶和油泵进行校定，并编号配套使用。在以下情况时，须对千斤顶进行重新率定：1，张拉过程中出现持续伸长值超出土6％的标准。

2，一次率定后使用六个月；c、张拉次数超过200次。

3，业主或监理对千斤顶性能有所怀疑并要求重新率定时。

预应力施工过程中会严格按照操作步骤，做好安全防护各项工作，认真执行设计图纸和规范要求。张拉时采用单顶逐根分步张拉，质量控制上采取以张拉力进行实施，伸长量进行校核的双控模式，确保张拉质t。

张拉时采用两端两侧同时进行。第一次逐根分步张拉至锚下控制应力为50％设计拉应力，第二次拉至设计张拉力。注意做好施工张拉记录，计算好张拉伸长量，伸长量允许偏差为±6％。张拉完成后应及时进行立模和梁体混凝土浇筑作业，并且做好各项适合的梁体养护。当随梁养护试块达到设计松张强度和弹性模量达到相应值时便可进行梁体预应力松张。计划采用大吨位千斤顶先整体超张拉松张，然后进行剪丝。剪丝的顺序为：先放松折线筋；再放松转向器拉杆及台座底板固定拉杆；放松直线筋；剪直线束，然后再剪弯起束。放松过程中易均匀缓慢、横向对称放松锚固装置，防止应放松过快造成梁体顶面裂缝。

梁体松张后由起重门架将梁移坑存放到存梁区或送至运梁小车进行安装。六、预应力箱梁安装施工工艺1，施工场地整平由于在下部构造施工时使现场凹凸不平，在进行上部安装时应用推土机整平场地，必要时用振动压路机压实以便现场架桥机架设，保证施工安全及安装质量。

2，测量放样

用全站仪施放全桥墩帽、台帽上各支座中心点位置，然后用钢尺及垂线校核其相对位置，符合规范要求后用大圆规精确定出支座垫石边线。

3，凿毛支座处台帽、墩帽混凝土

为了保证施工质量，方便操作，支座垫石施工前均应将墩帽、台帽混凝土沿支座垫石边线下凿l一1，5cm，且底部凿毛。4，支座垫石顶标高控制由于墩帽、台帽顶面设置成平坡，纵坡及横坡由支座垫石顶面调整，为保证坡度。在支座垫石模板支立后，应沿模板四周抄出支座垫石的顶标高。

5，施工放样(_支座中心点)

在支座垫石完工后，应重新施放支座中心，复核无误后放支座边线。并以此校核支座垫石位置的准确性。箱梁端头搁置线根据支座中心，施放其相对位置。临时支座、橡胶支座安装橡胶支座安装要求位置准确，支座底面与垫石密合，对于滑动支座，应注意附件的安装准确。临时支座采用砂简制成，采用卸落砂筒解除临时支座。临时支座的安放位置应确保和梁底对称。

箱梁安装

箱梁安裝前应向起重班组认真交底，使每一个操作工人都心中有数。安装时应有专人指挥，要求梁端与搁置线尽量吻合，对于设有伸缩缝的位置应在伸缩缝端保证梁端齐平直顺。安装时注意梁的型号、外型尺寸等是否与设计一致，外观质量是否符合要求，支座安装是否正确稳定等。安装箱梁时，先在预制场用龙门吊将堆存区的梁起吊并运送安放在运梁车上，由运梁车将梁运到架桥机的喂梁区开始安装。在开始第1孔由架桥机在路基存梁区进行过墩然后安装。安装时逐孔安装箱梁，置于临时支座上，成为简支状态，并及时进行横向连接。

一联箱梁安装完毕，浇筑连续接头及桥面板下横梁混凝土，横梁施工采用悬挂吊模法施工，模板采用钢模板，插入式振捣棒振捣；桥墩处连续接头混凝土施工采用微膨胀性混凝土，永久支座顶面直接与接头混凝土底部接在一起。然后进行负弯矩区预应力钢绞线张拉，张拉顺序为：先张拉短束。后张拉长束，并且要对称进行，张拉后及时进行孔道压浆，并施工箱梁湿接缝混凝土，最后拆除一联内临时支座，完成体系转换。