浅析现浇预应力混凝土箱梁施工

2011-08-15蔡建锦

山西建筑 2011年5期

蔡建锦

当前省内高速公路越建越多，现浇预应力施工也逐步增多，尤其高速公路跨线桥，其预应力箱梁施工质量在很大程度上决定着桥梁的最终质量，且预应力箱梁施工工艺复杂、施工质量影响因素多，因此对其的施工质量进行控制非常重要。

1 地基处理及支架

现浇箱梁的关键部位是支撑架地段的地基处理。地基承载力应满足所承受的全部荷载，保证不产生沉陷现象。首先将箱梁下部场地沿桥长、桥宽范围内进行整平压实，做好原地面的排水处理，特别要注意墩柱基础部位的夯实处理，以保证箱梁底模部位地基的整体性。根据对地基的要求，需在经过平整碾压后的地基上铺筑水稳层，梁宽度范围内每侧超过现浇箱梁宽约 3m～5m。

1.1 排架和底模板的支撑

排架采用碗扣式支架，在硬化处理后的地基上，根据碗扣支架的排距，铺30 cm×25 cm×15 cm预制混凝土块做基础，在其上支设碗扣架，碗扣架上设15 cm×15 cm方木，其上沿桥长方向30 cm间距架设方木，然后铺设竹胶板做箱梁底模，排架设计和受力计算工作报监理工程师批准后进行底模铺设工作。支撑底模时，由碗扣支架螺旋调节标高，严格控制到设计要求，支架各孔跨中应设置2 cm～3 cm预拱度。

1.2 排架预压

在浇筑混凝土前对模板及支架进行等恒载预压，以减少模板支架的塑性变形及部分弹性变形和地基下沉的不利影响，在碗扣支架上增设横杆，用水泥编织袋装砂或混凝土块预压，浇筑混凝土时，一边浇筑一边按等重量的砂卸载。

2 钢筋、模板施工及混凝土浇筑

2.1 钢筋骨架成型

在安装并调好底模及侧模后，开始底、腹板普通钢筋绑扎，在底、腹板钢筋完成后，安装内模，再绑扎顶板钢筋。

普通钢筋按规范的要求做好各种试验，并报请工程师批准，严格按设计图纸的要求布设，对于腹板钢筋一般根据其起吊能力，预先焊成钢筋骨架，吊装后再绑扎或焊接成型，钢筋绑扎、焊接要符合技术规范的要求。

2.2 支模

箱梁外模施工:1)要求底模和侧模选用的模板刚度大，不易变形。2)模板缝隙要严密，排列要整齐，特别是墩柱头，模板应经过专门加工并且左右对称。3)箱梁底模板支撑要快，暴露在大气中的时间要短，要减少污染，表面要刷脱模剂。4)浇筑混凝土前要认真将模板清理、吹风。焊渣、铁丝、木屑等杂物必须清理干净。

箱梁内模板施工注意事项:1)内模用木模，整体安装，在外模安装和钢筋绑扎期间，进行内模加工，待箱梁腹板钢筋绑扎完毕，浇筑底板后，即可吊装内模。2)模板的模带、竖带不得用钢带。3)安装时必须把内模与钢筋底模相连，防止模板上浮。

2.3 箱梁混凝土的浇筑

现浇箱梁混凝土施工顺序为:底板→腹板→顶板。混凝土浇筑时要安排好浇筑顺序，其浇筑速度要确保下层混凝土初凝前覆盖上层混凝土。一般为防止桥墩与支架发生沉降差而导致墩顶处梁体混凝土产生裂缝，应自跨中向两边墩台连续浇筑。混凝土采用集中拌制，混凝土罐车运输，泵车施工法。1)浇筑底板后，接近初凝不致引起底板混凝土上涌时，支撑内模，内模支撑时位置要准确，要和底板钢筋连接固定，支撑内模时间要尽量缩短。2)浇筑腹板要分层浇筑，严格振捣。由于箱梁钢筋较密，应结合混凝土溜筒，使混凝土进入预定位置，不产生离析，振捣时与侧模保持一定距离，严禁振捣模板钢筋，腹板浇筑的同时，应根据浇筑的速度、数量，控制卸载(拆除支架上的砂袋)速度、数量，以防止地基下沉及支架发生变化。浇筑顶板时要根据图纸要求，严格控制标高，处理好桥面横坡，按设计要求留好天窗(100 cm×100 cm)。混凝土强度达到拆模要求时拆除内模，采用吊模浇筑天窗混凝土。3)混凝土的振捣采用插入式振捣器进行，振捣器移动间距不超过其作用半径的1.5倍，并插入下层混凝土 5 cm～10 cm。对于每一个振捣部位，必须振捣到该部位混凝土密实为止，也不得超振。振捣时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋。4)浇筑混凝土的注意事项:箱梁混凝土每次应连续浇筑，在箱梁任何部位不得出现垂直于梁中心线的施工缝，浇筑混凝土时，还应注意在箱梁横向左右对称进行浇筑。振捣混凝土时，严格按照插入式振捣的操作程序，对混凝土的边角处加以振捣，防止出现蜂窝麻面等混凝土缺陷。箱梁现浇时，在底板上要预留通气孔，浇筑混凝土时，还应选择较好的天气和时间，尽量避开雨天和高温时间。

受施工条件制约，箱梁的浇筑可能需要很长时间，所以施工时应尽可能延长混凝土的初凝时间，可在混凝土中添入缓凝剂。

3 箱梁预应力施工

预应力管道采用预制波纹管成孔，设置波纹管前应对每一根波纹管进行检查，波纹管安装位置必须保证准确无误。必须在箱梁混凝土的强度达到 90%及龄期达到 7 d以上时方可施加预应力，预应力钢束的张拉顺序严格按照设计图纸给定的顺序进行。

预应力钢束张拉采用双控指标控制。当梁混凝土强度达到要求的设计强度且满足龄期要求时才可进行张拉。

1)张拉前应检查锚垫板的位移，如垫板平面和孔道中轴线不垂直时，应用楔形垫板加以纠正，并应清除垫板上的水泥浆，以免影响张拉，如钢绞线出现锈蚀，应用钢丝擦和柴油清除，避免张拉时出现滑丝现象，接着在梁端头安装工作锚、夹片、垫环、千斤顶、工具锚等，并开始进入张拉阶段。

2)张拉顺序按设计钢束编号进行，采用两端逐级张拉的方法进行，若两端张拉时，两端的千斤顶张拉应同步，由一专人指挥。张拉采用应力，应变(伸长量)双控制。预应力钢丝束应以渐进的和均匀的速度张拉。钢丝束伸长值与监理同意的计算伸长值相差不应超出规范要求。

3)张拉程序。第一步先将钢丝束略微予以张拉，以消除钢丝松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上，并要注意钢丝束中每根钢丝受力要均匀。由初应力到 103%张拉控制力分级进行，张拉力级差为100 kN～150 kN。两端千斤顶同时分级张拉，由专人指挥，尽量做到同步进行。锚固控制张拉。为减少预应力损失，可先压紧一端锚塞，另一端补足张拉控制力后再压紧锚塞，测量钢绞线伸长值。千斤顶缓缓回油退锚。

4)压浆。a.预应力钢束张拉完成后尽早进行孔道压浆，采用真空灌浆技术，保证压浆质量。b.压浆前关闭所有排气阀门，启动真空泵10m in，真空度达到-0.08MPa～-0.1MPa，若达不到应重新检查各处封口，再试抽真空。c.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。d.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浆体稠度相当时，压力为0.7MPa，持压2min后关闭排浆阀。e.持压过程中应从低到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方可拆除压浆阀及排气阀。