关于预应力混凝土箱梁浇筑的施工控制探析

于朝栋

摘要：本文总结了关于预应力混凝土箱梁浇筑的施工控制，且从预应力制孔、钢筋、模板制作与安装、混凝土的灌注和养护、预应力张拉和压浆以及安装等方面进行分析，将笔者的一些施工经验和体会总结如下，以便为保证以后的施工质量起到一定的作用。

关键词：预应力；箱梁； 施工； 预应力张拉

中图分类号：TU528.571 文献标识码：A文章编号：

Abstract: this paper summarizes the prestressed concrete box girder casting about the construction control, and from the hole, steel, prestressed concrete installation, the manufacture and the perfusion and maintenance, prestressed tension and pressure grouting and installation, analyzed the construction experience of the some experience and summarized as follows, so that to ensure the quality of the construction of the later plays a certain role.

Keywords: prestressed; Box girder

一、预应力制孔

波纹管的安装以底模为基准，按预应力钢绞线曲线坐标直接量出相应点的高度，标在钢筋上，定出波纹管位置，将钢筋托架焊牢定位在箍筋上，用铁丝扎牢波纹管，当波纹管的安装与钢筋发生妨碍时，调整钢筋位置，以保证预应力管道位置的准确。特别应注意使锚下垫板与预应力孔道中心保持垂直。

二、钢筋(钢绞线)

在装运及储存时严格保护，严防受到物理损害、腐蚀和污染。在选用时首先检查其质量证明书、包装方法及标志内容是否符合规定，其表面不得有润滑剂及油污等。钢筋采用钢筋切断机切断、弯筋机弯制成型，就地在梁台座处进行绑扎、增加点焊数量，以免钢筋骨架变形。钢筋绑扎时先绑扎底、腹板钢筋，待浇筑完底、腹板混凝土后，再綁扎顶板。顶板钢筋绑扎前，要对顶板底模、腹板伸入顶板部分的钢筋、施工缝进行清理和凿毛工作。钢绞线采用机械下料，穿束机穿束。

以下是多年来关于钢绞线的总结：

①20 m 跨径较为经济的跨径组合为 3 × 20 m，4 × 20 m，5 × 20 m，6 × 20 m，其联长中点的有效预应力均在 60% 以上，钢绞线性能均得到了较为充分的发挥。

②25 m 跨径较为经济的跨径组合为 3 × 25 m，4 × 25 m，其联长中点的有效预应力均在 63%以上，而 5 ×25 m 跨径联长中点的有效预应力为 52%，6 × 25 m 跨径联长中点的有效预应力仅为43% ，钢绞线已不能充分发挥其性能。

③30 m 跨径较为经济的跨径组合为 3 × 30 m，4 × 30 m，其联长中点的有效预应力均在 55%以上，而 5 ×30 m 跨径联长中点的有效预应力为 45%，6 × 30 m 跨径联长中点的有效预应力仅为35% ，钢绞线已不能充分发挥其性能。

而且可以看出跨数相同，随着跨径加大，即钢绞线长度越长，联长中点处的有效预应力越小。5 × 25 m，6 × 25 m，5 × 30 m，6 × 30 m 四种跨径组合由于跨径相对较大、跨数较多，钢绞线通过较多的桥墩支点造成钢绞线竖弯较多，导致联长中点截面钢绞线的预应力的损失较大，钢绞线已不能充分发挥其效应，采用满堂支架的施工方案已达不到经济、合理的设计理念要求，若设计需采用此种跨径组合的分联设计时就需要改变其施工工艺，采用逐孔浇筑等其他施工方案，以达到预应力充分发挥其材料性能的目的。计算分析过程中又将上述 25 m 跨径的梁高增加了 10 cm 进行了计算，结果显示虽然截面抵抗矩有所增加，但结构恒载也随之加大，导致结构配束与梁高增加前基本相当。若因项目的客观条件需采用非常规跨数( 超过 5 孔一联) 组合的分联设计时，建议设计采用从桥梁一侧向另一侧或从桥梁中间向两侧采用逐孔或逐2 孔等其他施工方案，以达到充分发挥材料性能的目的。

三、模板制作与安装

预制梁底模采用5 mm 钢模板，外模板采用5 mm 钢板焊制而成，用 8 号槽钢做主要支撑骨架，∠50 角钢做加劲骨架，为确保构件尺寸，采用标准加工厂制作。模板分段制作成整体，M16 螺栓拉杆连接，模板与接缝之间填塞软小的空心塑料管防止漏浆。采用拉杆及钢管进行加固。内模采用拆装式木模板，立模时先设立侧外模和端模，在浇筑底板混凝土后，分节段拼装成型的内模。浇筑腹板混凝土后，再浇筑顶板混凝土。内模吊装前，要先将已灌注的部分混凝土人工抹平，并将内模外包一层塑料膜，以便于以后内模的拆除和防止漏浆。在浇筑过程中模板维护人员随时检查模板，以防跑模漏浆。

四、混凝土的灌注和养护

箱梁混凝土分底板、腹板及顶板三次灌注，即先灌注底板混凝土，而后迅速吊装好内模，对称浇筑腹板混凝土。腹板混凝土浇筑完毕后再浇筑顶板混凝土。为确保混凝土质量，波纹管以下至底板部分采用细石混凝土灌注。混凝土采用连续分层浇筑的方法进行。浇筑方向从梁的两端向中间进行，在梁中部合龙，或从梁的中间分两个作业面向两端分层浇筑。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方可浇筑，以保证混凝土有良好的密实度，浇筑上下层混凝土的时间间隔不得超过混凝土的初凝时间。混凝土振动时，底板和顶板混凝土采用平板式振捣器和插入式振捣器配合振捣，腹板混凝土采用插入式振捣器，混凝土浇筑过程中应注意以下事项：

1) 下料要均匀、连续，不宜集中猛投而造成挤塞。在钢筋、孔道密集部位可短时间开动插入式振捣器辅助下料。

2) 混凝土的振捣： 底顶板采用平板振捣器配合插入式振捣器共同工作。振捣器按梅花形布置，以便振捣均匀。振捣的时间以混凝土不再下沉，无明显气泡上升，混凝土表面出现均匀的薄层水泥浆为止。

3) 浇筑过程中随时检查混凝土拌和质量，严格控制水灰比，以保证混凝土的质量。

4) 每片梁作试件三组，标准养护作为梁体混凝土强度检验的依据，另做三组与梁体同条件养护试件，作为梁体拆模、张拉、吊装等工序强度控制的依据。

五、预应力张拉

待梁体混凝土强度达到设计强度的 100% 后，且混凝土龄期不小于 7 d 时，方可张拉预应力钢束。预制梁内正弯矩钢束及顶板负弯矩钢束均采用两端同时张拉，且在横桥向对称均匀张拉; 顶板负弯矩钢束穿束时确保各根钢绞线保持平行状态，并逐根张拉。

1) 张拉前的准备工作。检查梁体混凝土是否达到张拉强度，锚垫板下混凝土是否密实。清除锚垫板上的混凝土，并检查是否与孔道垂直，如超过 3 mm，则需加扁垫板补平。用空气压缩机向孔道内压气，清除孔道内杂物; 在锚垫板上标出锚圈安放位置; 钢绞线计算下料，并进行编束、理直; 计算理论伸长值; 清孔穿束; 千斤顶、锚具、管道三对中安装。

2) 钢绞线下料编束。在现场留出 30 m × 6 m 的钢绞线加工区，整平地面，上铺 10 cm 混凝土垫层，在场地上按下料长度作出标记线。钢绞线用砂轮切割机切断后整理成束。每 1 m ～1． 5 m绑扎一束扎丝，并挂牌标出长度及设计编号，按编号分类堆放，钢束堆放时要防止弯折并有防雨措施。

3) 张拉设备校验。张拉设备在首次使用或使用期超过六个月、张拉超过 200 次及修理后都应进行校验，校验方法是送往有相应资质或监理指定的试验部门检验，根据试验结果计算控制应力工作表。

4) 张拉前对下列数据进行测定： 锚具的锚口摩阻; 孔道摩阻损失; 混凝土强度及弹性模量。

5) 张拉方法。预应力钢绞线采用应力控制方法张拉时，应校核预应力钢绞线的伸长值，预应力钢绞线的实际伸长值，宜在初应力为 10%σcon时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值，以 10%σcon～ 20% σcon伸长量作为初应力伸长量。

6) 张拉顺序。张拉顺序遵循对称分批的原则。张拉程序：0→0． 1σcon→1． 0σcon

→持荷 2 min 锚固。

六、压浆

管道压浆尽可能在预应力钢筋张拉完成和监理工程师同意压浆后立即进行，一般不超过 14 d。压浆设备为 BW-250 型压浆泵，砂浆搅拌机拌水泥浆。压浆前检查、冲洗预应力孔道，并排除积水，用无油的压缩空气吹干管道。灰浆要过筛，储放在浆桶内，低速攪拌并保持足够数量，使每根孔道压浆能一次连续完成。搅拌好的灰浆从灰浆泵由最低压浆孔压入水泥浆。压浆要缓慢、均匀，直至另一端有原浆冒出后封闭，最大压力状态稳定 5 min，压浆完毕后清除锚具表面污物。封端时，先凿毛洗净，布筋立模浇筑混凝土。水泥浆强度达到 40 MPa 时，箱梁方可吊装。

七、安装

1) 为了防止预制梁上拱过大，预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不应太长，不超过 90 d 控制，存梁期密切注意梁上的累计上拱值，若超过计算值 10 mm，采取控制措施。

2) 设置临时支座并安装好永久支座，逐孔安装箱梁，置于临时支座上成为简支状态，及时连接桥面板及端横梁钢筋。整个架梁工作采取边预制边架设，以减少存梁的数量及存梁时间。梁板强度达到技术规范要求的吊装强度后采用运梁拖车运输、龙门吊与汽车吊进行吊装。吊装采用捆绑式吊装，构件吊离地面20 cm ～ 30 cm 后，检查机身是否稳定、吊点是否牢靠，在情况良好的前提下，方可继续工作。起吊时应缓慢、匀速、平稳升降，严禁快速摆臂，架梁实行专人指挥，统一步调。

3) 连接接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，设置接头段顶板束波纹管并穿束。在日温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，混凝土达到要求后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。

4) 接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土由跨中向支点浇筑。浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，特别注意严防高温影响橡胶支座质量。

5) 连接顶板钢束张拉预留槽口处钢筋后，现浇调平层混凝土、护栏施工、喷洒防水层、进行桥面铺装施工及伸缩缝安装。以上为本人施工中的一些经验和体会，希望能通过总结，以使在以后的施工中不断地提高工程质量，减少成本，缩短工期，创造更好的经济效益和社会效益。

参考文献：

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