浅谈预应力混凝土小箱梁预制施工技术

张红俊

（中铁三局集团第二工程有限公司，河北 石家庄 050031）

浅谈预应力混凝土小箱梁预制施工技术

张红俊

（中铁三局集团第二工程有限公司，河北 石家庄 050031）

预应力小箱梁具有施工速度快、外观简捷明快、重量轻、承载力强、结构性能好等特点，目前已被广泛应用于各等级公路桥梁的上部结构。

预应力；混凝土小箱梁；公路桥梁

1 工程概况

广州绕城公路南段第S18合同段，合同工期为22个月，中标价为人民币18 886 329元。主要施工内容是国道主干线广州绕城公路南段工程S01-S07，其合同段工程桥梁各类预制空心板和小箱梁1 680片的统一预制施工工程。

2 施工工艺

2.1 底模施工

底模是承受钢模整体自重量和混凝土构件重量的重要部件，其必须具有良好的刚性，以免因钢模在受到弯、扭时变形过大而导致混凝土构件产生裂缝。因此，在施工时必须做到以下几点：①为防止梁体张拉时中间起拱，台座两端局部受压，在梁端两侧1.0～1.5 m的台座混凝土范围内设置抗压构造筋，或加厚台座混凝土厚度；②台座四周加设了护角角钢，防止模板安装和拆除过程中损坏；③为达到梁底光滑和便于拆模的效果，选用水磨石台面、涂地板腊以及在台面铺设钢板或竹胶板的方法进行处理。当采用地板革作脱模层时，应防止地板革破损造成梁底混凝土漏浆的质量缺陷。

2.2 钢筋架立

钢筋在作业间集中机械加工制作，钢筋焊接接头，主筋采用闪光对焊，其他筋采用双面电弧焊，焊缝长度不小于5倍钢筋直径；钢筋人工现场绑扎，要先绑扎底板及腹板，顶板钢筋在内模安装后绑扎。

2.3 波纹管安装

波纹管安装应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在侧模板上弹线，以波纹管底为准，定出波纹管曲线位置，或以梁底模板为基准，按预应力筋曲线坐标，直接量出相应点的高度，标在箍筋上，定出波纹管曲线位置即可。

波纹管的固定，可采用钢筋托架，间距为600 mm。钢筋托架应焊在箍筋上，箍筋下面用垫块垫实，垫块必须保证强度和厚度，并且固定、牢靠。波纹管安装就位后，必须用铁丝将波纹管与钢筋托架绑在一起或在波纹管顶部绑一根钢筋，以防止浇筑混凝土时波纹管上浮而引起严重的质量事故。波纹管安装过程中应尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂。同时，波纹管安装前要通过1 kN径向力不变形检测和灌水试验，波纹管的连接要采用大一号同型波纹管作接头管，并用密封胶带封口。还应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后应检查波纹管的位置、曲线、形状，是否符合设计要求，波纹管的固定是否牢靠、接头是否完好、管壁有无破损等。如有破损，应及时用粘胶带修补。波纹管控制点的安装偏差：垂直方向和水平方向都必须符合设计和验收规范要求，其竖向位置偏差合格率须达到90%以上，不得越过允许偏差的1.5倍。

2.4 模板支立

在搭设好的支架上，按设计标高和坡度铺设方木横梁和垫木，其上方铺设底模。

腹板、翼板的单元板和型钢支架人工配合汽车起重机支立。腹板与底模采用角钢和底部支撑连接，与内模用对拉螺栓紧固；腹板、翼板和端模螺栓连接，型钢支架支撑固定。腹板和翼板的支立，要在对支架进行预压、调整、检验，合格后，方可进行。

内模在底板混凝土浇筑完成并达到2.5 MPa以上的抗压强度后，分节吊入，安装就位。内模与内模、内模与侧模都采用对拉螺栓紧固，方木支撑，每米设置一道，以保证在浇筑混凝土的过程中不致发生移动和上浮。

2.5 混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑分两次进行。即先浇筑底板及腹板根部，待混凝土达到规定强度后，安装内模，绑扎顶板钢筋，再依次浇筑腹板、顶板及翼板混凝土。

（2）混凝土由搅拌站集中拌制，搅拌运输车运送，泵送入模浇筑。底板和腹板采用插入式振捣器捣实，顶板和翼板采用平板式振捣器和振动梁振捣、找平。为保证施工的连续性，在混凝土中掺加高效复合减水剂，以适当延缓其初凝时间。

（3）箱梁混凝土浇筑量大，作业段长，在浇筑中按工作面同步进行。每一工作面为一孔箱梁。混凝土的浇筑，从箱梁两端同时向跨中进行，在跨中浇筑合拢。底板、顶板及翼板，均按设计厚度一次浇筑完成；腹板则根据梁高水平分层浇筑完成。在浇筑腹板和顶板混凝土前，检查支架有无压缩和下沉，以便采取相应措施。每孔箱梁顶板于1/4跨径处预留80×120 cm的天窗，作为内模拆除的孔道。内模拆除后，采用吊模法一次浇筑天窗混凝土。

（4）混凝土浇筑过程中，根据混凝土的浇筑质量和位置，及时放流相应位置上相同质量的水，以保持支架上的恒载和荷载平衡。

（5）顶面混凝土浇筑完毕，应及时进行抹压、拉毛，确保桥面无裂纹，平整并且不粗糙。箱梁采用洒水覆盖养护法，使梁体表面经常保持湿润状态，养护期不少于7 d。

2.6 钢绞线编束

预应力筋采用高强度低松弛钢绞线。钢绞线按设计计算长度下料，砂轮锯切割。切割前，切割口两侧3～5 cm处铁丝绑扎。钢绞线的安装在浇筑混凝土前进行。

穿孔前，先编束，每隔1～1.5 m绑扎一道铁丝，铁丝扣向里，编好的钢绞线束编号挂牌存放。钢绞线的穿束采用人工直接穿束，或借助一根φ5 mm的长钢丝作为引线，用卷扬机穿束。

2.7 张拉准备

（1）张拉设备在应事前要率定合格，并按率定的对应编号配套使用，包括千斤顶、压力表、油泵等。

（2）穿束前，检查波纹管的严密程度，用高压风清孔，确保孔道清洁，畅通。为便于施工，可在钢丝束一端采用粘胶带包裹，防止钢绞线在穿束过程中分叉。

（3）将锚垫板喇叭口内、外清理干净，剔除多余的波纹管，安装工作锚及夹片，密封工作锚和垫板，顶紧夹片。安装限位板，人工推到顶端紧固。用吊链吊起千斤顶缓慢向前送进，最后使限位板刚好卧到千斤顶的空腔内。

2.8 预应力张拉

（1）箱梁混凝土强度达到设计强度或规范要求后，即可施加预应力。①施加预应力所用的机具设备以及仪表应由专人使用和管理，并应定期维护和校验。千斤顶及其配套的油汞、油压表一起进行校验。校验仪器可采用压力试验机、标准测力计或传感器等，一般采用长柱压力试验机的方法。与每台油泵配套的压力表应有两快，在操作时，一块作为备用。张拉力与压力表之间的关系曲线通过校验得出；②张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备应在使用前进行全面校验。使用期间的校验期限应视机具设备的情况而定，当千斤顶使用超过6个月或200次以及在使用过程中出现不正常现象时，应检修后重新校验。弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月。

张拉时，构件混凝土强度应符合设计要求，在无要求时，不应低于设计强度值的75%。在张拉过程中，要配套使用，且定期校验。按设计规定的张拉顺序和要求，分别采用两端对称张拉或一端张拉。张拉采用应力控制，以伸长值作为校核。实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内。

预应力钢绞线（低松弛力筋）的张拉程序为：

0→初应力→σcon（持荷2 min锚固）

注：σcon为张拉时的控制应力。

预应力筋的锚固在张拉应力处于稳定状态下进行。锚固阶段张拉端预应力筋的回缩和锚具变形量不得大于6 mm。张拉过程中，每束钢绞线断丝或滑丝不超过一丝，每个断面断丝率不大于1%。

（2）当预应力筋施加应力完成卸载千斤顶后，应对其做详细检查，此时须注意以下问题：①检查有无滑丝，若有滑丝，其数量不应超过总数量的1%，否则应对其进行更换，然后重新张拉；②检查有无断丝，若有断丝，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；③检查夹片外露量。一般情况下，锚头与夹片为配套产品，夹片外露数量为1～3 mm，当发现普遍存在夹片外露量大于3 mm时，可认为锚具不配套或不标准，应退货或换货；④检查分片、夹片外露量是否一致。

2.9 孔道压浆

采用活塞式压浆泵从梁的一端向另一端孔道依次进行压浆。浆液配比应符合设计要求，现场集中拌制。注浆压力及闭浆时间严格按设计要求进行控制。

孔道压浆注意事项:

孔道压浆待预应力筋张拉结束后立即进行。压浆前，将孔道冲洗干净，吹除积水；水泥浆的强度、稠度、水灰比、泌水率、膨胀剂掺量等均符合设计或规范要求。

压浆使用活塞式压浆泵，曲线孔道从梁最低点的压浆孔开始，水泥浆由最高点的排气孔流出。压浆按先下层孔道，后上层孔道的顺序，缓慢、均匀、连续地进行。压浆以0.7 MPa恒压作业。水泥浆自调制至压入孔道的延续时间不超过30～45 min。

2.10 封锚

压浆完成后，进行张拉端和锚固端混凝土的封锚。封锚采用自制封锚钢模和固定式加力架。封锚前将梁端混凝土凿毛，冲洗干净，设置钢筋网，浇筑与梁体同品种水泥、同强度等级的封锚混凝土。锚固区发生裂纹紧急处理锚固区发生局部裂纹后必须停止一切张拉和混凝土作业，查明原因并提出处理措施后方可复工。发生裂纹的主要原因有：混凝土强度不足、加强钢筋设置不当、结构断面设计不合理、张拉力过大等。

3 结束语

随着预应力工艺和材料的发展，工程实施中会出现更多的问题有待工程技术人员去解决和总结经验，文章仅对预应力张拉法小箱梁的施工工艺进行浅略论述，以供施工人员参考。

Discussion on the Precast Construction Technology of Prestressed Concrete Small Box

Zhang Hongjun

Prestressed small boxhas the characteristics includinghigh speed construction,simple and bright appearance,light weight,high capacity,good structure performance,and has been widelyused in the upper structure ofeach grade highwaybridge.

prestressed;concrete small box;road bridge

U448.21+3

A

1000-8136(2011)05-0019-02