公路桥梁后张法预应力箱梁施工技术探讨

吴桂芳

【摘 要】预应力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。本文主要从施工技术的角度对预制后张法预应力混凝土箱梁施工的技术要点进行了论述。

【关键词】后张法；预应力混凝土箱梁；施工技术

0.工程概况

海南省乐东县天新线马眉一桥上部构造为5-30m先简支后结构连续预应力混凝土箱梁，下部结构采用柱式桥墩，系梁加强横向连接，桩接盖梁桥台，主梁与桥台衔接处各设一道80型伸缩缝，箱梁共20片，箱梁高160cm，上翼缘宽为240cm（260cm边梁），底板宽100cm，端梁设有横隔板，腹板中间壁厚18cm，支点腹板中间壁厚25cm。制梁区内设二台跨度35m、起重能力100吨的门式起重机，投入30m箱梁中梁钢模2套、边梁1套，内模2套；可保证日生产2片30m箱梁。

1.施工工艺

底模清理、涂油→钢筋绑扎→钢绞线穿束→外模安装→底板砼浇筑→内模安装→腹板、顶板浇筑→拆模、砼养护→预应力张拉→孔道压浆→移梁存放→封端。

1.1 20mm箱梁模板安装施工要点

预制30m箱板梁模板设计，在台座顶面铺6mm厚钢板作为底模并预留拉杆孔，侧模采用定制大型组合钢模板，面板用6mm厚钢板，拐角处挤压成型外面用槽钢加肋。安装前应清理板面并刷脱模剂，底模口贴海棉条，防止漏浆。端侧模需要凿毛的部分可仔细地刷上一层缓凝剂，脱模后用水冲洗，及时凿毛。底模及垫板、管道、锚头等预埋件检查、校对梁号。利用模板专用吊具，由龙门吊吊运侧模，先距钢筋骨架30-50cm落下，再水平方向徐徐靠近骨架就位、支上斜撑。对钢筋骨架的临时木支撑，要用一块钢模顶住。拆除时，先拆相应面上的斜撑，防止一次全拆导致骨架倾翻。侧模吊装完后利用模板下面的垂直和斜撑螺栓调整顶面横坡，再调中线，然后再微调一次，上紧上、下水平拉杆螺栓。

1.2钢筋、钢铰线加工和预应力管道安装

马眉一桥30米预制箱梁使用高强低松弛钢绞线，直径为15.24mm，波纹管内径为55mm。普通钢筋在钢筋加工场加工制作后运至台座两侧搭设的临时支架平台上安装。钢筋骨架外侧要绑扎砼垫块，保证箱梁的保护层厚度。施工时注意预埋横隔板、湿接缝、伸缩缝、防撞墙、泄水孔的钢筋及调平钢板。

钢绞线加工：钢绞线要在离开地面，并在清洁、干燥环境中放置，并应覆盖防水帆布。钢绞线安装后至压浆时间不允许超过7d。切割钢绞线要用切断机或砂轮锯，禁止使用电弧。编束钢绞线时应每隔1.5m绑扎一道铁丝，铁丝扣应向里，绑好的钢绞线束应编号挂牌堆放；另外，钢绞线不应过早编束存放，应在安装前下料编束，尽快安装。

波纹管安装：波纹管在安装前必须严格检查，有破损、变形或锈蚀的不得使用。波纹管的连接，要采用大一号同型波纹管作接头管，接头长度不小于被连接管道的5～7倍，连接后用密封胶带封口，避免砼浇注时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。安装波纹管位置要准确，按设计座标布置定位筋及防泵钢筋，并用钢筋点焊牢固，避免管道在浇注砼时产生位移。波纹管与锚垫板结合处用玻璃胶密封，并保证锚垫板平面与波纹管轴线垂直，锚垫板喇叭管与波纹管接头处用胶带缠牢。波纹管安装完后先通水检查密封情况，再穿一条胶管防止灌注砼时挤动波纹管和漏浆时堵塞管道。

1.3混凝土施工

1.3.1砼配合比

30米箱梁砼设计强度为C50，为确保砼质量，根据设计强度等级和质量检验以及砼施工和易性要求，并符合合理使用材料和经济的原则，经监理工程师签认后并经中心试验室做平行试验复核，使用配合比为水泥：砂：碎石：水：外加剂=1：1.452：2.697：0.35：0.0065，水泥用量为451kg/m3，砂率35%，外加剂JZB-PC3A掺量0.65%，最大水灰比0.4，坍落度70-90mm，实际施工中取低限。砼粗细集料及砼所用砂选用中粗砂，碎石选用1～3cm和0.5-1.5cm两种规格参配，水泥选用R42.5R水泥。

1.3.2砼的浇筑及施工缝设置

模板、芯模、钢筋、管道、锚具和钢绞线经监理工程师检查合格后方准浇注砼。30m箱梁砼分三层浇筑，第一层浇筑箱梁底板，第二层砼浇筑前先安装底板顶模，防止砼从底板、腹板交界处逸出，浇筑顶板砼时拆除此模板，第二层浇筑至腹板与顶板交界处，第三层浇筑顶板，每层斜层浇筑，由跨中间向两端浇筑。此处着重注意水平施工缝的设置，在浇注顶板砼时要拆除底板顶模，此时必须先拆外模的顶层拉杆，在外模的重力或偶然外力的作用下，外模会产生微小松动，使外模与腹板砼质检出现微小的缝隙，在浇筑顶板砼时水泥浆顺着缝隙往下流，污染腹板外侧，影响拆模后箱梁的外观。施工中，拆内模和外模拉杆应同时进行，内模吊出后马上把拉杆上回去，然后再拆下一段，尽量缩短拆松与收紧的时间间隔，减少缝隙产生和扩大的机会，浇筑顶板时抬高施工缝5cm，使砼盖住部分顶板悬臂端，水泥浆流入腹板的方向由原来的垂直方向变为水平方向，有效降低箱梁外侧受水泥浆污染的现象。

1.4预应力张拉

1.4.1箱梁张拉时间与张拉顺序

预应力钢材按设计长度下料、编束后穿入孔道内。当砼强度达到设计要求的张拉强度，即85%设计强度，龄期不小于7天方可进行预应力钢束的张拉。预应力束的张拉顺序按设计图中规定的顺序进行，30m箱梁张拉顺序为N2、N3、N1。

1.4.2穿束与施加预应力工艺要求

穿束利用一根带钩的Φ5钢丝作引线，将已制好的钢绞线束穿入管道内，另一端使用卷扬机牵引Φ5钢丝，使钢绞线束平顺地穿入管道，不得扭结。将工作锚环穿入钢绞线束，按钢绞线束的自然状态插入夹片，用小锤轻轻将夹片打入锚环内，工作锚装好后，将束尾端100mm处绑扎成束，以便安装千斤顶。

千斤顶安装时，使千斤顶与管道中心线相重合。工具锚对中准确，钢绞线在工作锚和工具锚之间顺直，为使工具锚脱卸方便，可在工具锚夹片与锚环之间垫入塑料布或涂少许黄油或退锚灵。根据设计对钢绞线进行两张拉、双控：一端张拉锚固后，再在另一补足预应力值；两端同时进行锚固，要求两端千斤顶升降压、画线、测伸长、插垫等操作要基本一致。

张拉完毕经检查合格并静停12h后，用砂轮切割机在锚具外≥30mm处割多余的钢绞线。

1.5真空法管道压浆

本工程30米箱梁根据设计图纸要求，压浆采用真空辅助压浆工艺，有效地提高了浆体的充盈系数，达到提高管道内浆体的饱满度和密实度的目的。

1.5.1配合比的试拌及各项指标

搅拌后的流动度为小于14～18S，水灰比0.37，泌水性小于水泥浆初始体积的2%，四次连续测试结果的平均值小于1%，拌和后24h水泥浆的泌水应能被吸收，初凝时间6h，体积变化率0～5%，28天龄期强度30m箱梁大于45Mpa，浆液温度：5℃≤浆液T≤25℃，否则浆体容易发生离析。

1.5.2施工工艺

a.预应力张拉完成后，用砂轮机切割锚具外多余钢铰线（注意外露的钢绞线的长度≥30mm），切割钢绞线时对锚头要进行水冷保护。

b.清理锚垫板上的灌浆孔，用压浆泵对每条管道压清水，检验管道是否畅通。接着用含0.01kg/升生石灰或氧化钙的水清洗，直到松散颗粒除去、清洁水排出，再用压缩空气吹干，进行封锚。

c.压浆用水泥浆严格按设计配合比进行投料，使其水灰比、流动度、泌水性达到规范要求指标。水泥浆搅拌均匀后过滤至存浆筒。

d.启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.1Mpa，并保持稳定。如果真空压力表始终达不到规定压力，应仔细检查孔道的密封情况和导管接头是否漏气，真空泵进水口水压是否合理（0.1～0.15Mpa）。

e.启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆。灌浆过程中，真空泵保持连续工作。

f.从吸浆泵前端透明胶管观察到浆液即将进入负压容器内时，立即关闭前端阀门和真空泵，同时打开排浆阀门，让浆液流出，当从排浆阀流出的稠度与灌入的浆体相当时，关闭真空端阀门。

g.灌浆泵继续工作，压力在0.5～0.7Mpa范围内持压不少于2min。关闭灌浆泵及灌浆端的阀门，完成灌浆。

压浆完毕后，拆卸外接的管路、附件，必须将所有沾有水泥浆的灌浆设备以及导管、阀门等清洗干净。转入下一孔道压浆。压浆完毕适时进行封锚工作，封锚砼表面颜色应与梁体砼一致，本工程封锚砼标号为C50。压浆强度达到设计要求后方可以吊运箱梁。

3.小结

由于预应力箱梁具有结构新颖、施工简单、梁体重量轻，承载能力强等特点，目前已被广泛应用于高等级公路桥梁的上部结构，并将逐步取代昔日的工型组合梁结构的趋势。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；本文仅对预应力后张法箱梁的施工工艺进行浅略论述，以供施工人员参考使用。