现浇预应力连续箱梁技术在高架桥施工中的应用

2015-08-15张洪涛中铁四局集团第五工程有限公司江西九江332000

江西建材 2015年6期

■张洪涛 ■中铁四局集团第五工程有限公司，江西九江 332000

现浇预应力连续箱梁具有跨越能力大、施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、抗震能力强、通车平顺、造型美观等诸多优势，因而在桥梁施工中得到了广泛的应用，特别是城市高架桥的弯桥或是宽桥中。然而，因为高架桥施工中现浇预应力连续箱梁施工技术应用的难度较大，因而施工安全和施工质量较难得到保证。所以，为了进一步提高现浇预应力连续箱梁技术在高架桥施工中的应用效果，需要对现浇预应力连续箱梁技术和工艺进行严格控制。

1 地基处理

对于现浇箱梁的地基处理方式，需要根据现场实际的地质情况，还要综合考虑箱梁对地基的承载力要求，采取合适的地基处理方式。对于地质情况比较差的沟塘，首选应该清除淤质土，对其进行抛石挤淤，再采用透水性材料进行分层换填，进行夯实。对于原有地质情况比较好的地方，就不需要采用换填的方式，直接作用在原有地基上。对于跨越地方公路的路段，原有路面承载力较高，碗扣支架底托可直接座落在原混凝土路面，无需进行地基处理。地表进行平整后，采用压路机进行压实。拟建地区为自重湿陷性黄土场地，湿陷性等级为严重级至中等级之间，部分地区较为严重。在施工之前，需要碾压、整平以及换填处理原有地面泥土碎渣等软弱的地基，后分层铺筑厚度为45cm 的灰土，确保92%以上的压实度，再浇筑15cm 厚度的素混凝土，从而提高地基的承载力。另一方面，为了进一步降低土承载力，避免发生持力层浸泡，需要在支架基础部位建设挡、排水沟。

2 支架搭设及预压

通过满堂式支架进行碗扣式钢管的搭设，钢管由扣件接长，下端为可调节的底座，上端为可调节的槽型顶托固定纵横木龙骨。按照高架桥上部箱梁荷载的实际分布情况，利用稳定性、刚度和强度计算，局部钢管排架间距为600 ×600，纵横向为600 ×900，下端垫木为厚度50 的木板，从而达到传递和分担压力的作用。设置剪刀撑，以及纵、横向水平拉杆，保证排架整体结构的完整性和稳定性。根据预拱度确定排架顶的标高，而这也是以往设计和施工过程中常备忽略的内容。为了进一步提高高架桥建筑尺寸的准确性，施工过程中需要统一设置数量不等的预拱度。其留设需要对支架非弹性变形以及受载后的弹性变形进行充分考虑，通过计算获得最终结果。预拱度经过计算可以设置在梁的跨径中点，其他预拱度设置方法为:两端为零、中间最高，根据抛物线或是直线形式加以分配。在完成支架的搭设后，需实施预压，从而达到避免地基或是支架施工负荷导致变形的问题。

3 钢筋的制作与安装

第一，准确划定预应力波纹管的安装位置，提高安装的稳定性和牢固性。第二，安装钢筋时，需要对钢筋垫块的位置加以关注，通过绑扎和点焊相结合的方式，提高钢筋保护层厚度。第三，按照设计长度和设计规范，对钢筋配料进行统一选择，确保相同的配料和材料编号，避免应用断头废料或是其他错误。第四，严格执行钢筋材料复核制度，提高钢筋表面的光洁度。第五，为了最大限度减少支架上安装钢筋的工作量，需要在施工现场进行钢筋骨架的制作。运输钢筋时，使用专门的炮车，吊装过程中需要控制形变问题，采用相应的加固措施。

4 模板

第一，确定底模板、定型翼缘板钢模、内模板、端、堵头模板、顶板内模、顶板堵头板的安装顺序，而拆除模板的程序则与之相反。第二，选择镜面竹胶板为底模板，安装过程中需要对预拱度的设置加以关注，内模选择竹胶板，翼缘板属异型，加工成定型钢模板。第三，分两次安装模板。第一次进行翼缘模板和底模板的安装，进行首次砼浇筑，第二次进行顶板模板和腹板模板的安装。第四，完成模板安装后，检查和调节模板的纵横向稳定性、节点联系、标高及平面位置。砼浇筑过程中，需安排专人进行模板检查，及时发现和处理潜在问题。预埋件钢筋一般分为顶板钢筋、底板钢筋、横隔板钢筋和腹板骨架筋四种。钢筋预埋件通常都是在地面上完成下料工作，然后再在墩顶模板上进行安装。下料时，尽量不要出现在同一个截面进行钢筋接头的情况。必要的时候要用焊机焊接钢筋，这样能够提高箱梁支架的刚度。焊接钢筋的时候，需要根据箱梁受力的特性，尽可能把钢筋的焊接头设置在最小的弯角处。在钢筋设置的密集区，放置钢筋的位置形成冲突时，要以确保受力钢筋的位置为先。

5 混凝土浇筑

第一，分两次完成箱梁的浇筑，首次浇筑腹板倒角和底板，第二次进行顶板和腹板的浇筑。第二，在完成相关准备工作后，监理工程师需要对钢筋、模板、预应力管道和预埋件等是否合格进行检查，并开展箱梁混凝土浇筑施工。第三，根据对称、纵向分段、水平分层的方式进行浇筑，振捣时应加强预应力波纹管的保护措施，保证周围振捣密实。第四，在完成混凝土浇筑后，应加强相关保护和保养措施。完成初步凝固后，覆盖上土工布，定时进行洒水保养，确保混凝土表面长时间的湿润状态，加强箱梁内外部通风措施，避免过大的温差导致混凝土出现裂缝，且保养时间应在7d 以上。

6 预应力工程

第一，严格执行锚具、钢绞线等施工材料的试验和复检程序，确保其各项指标均符合质量要求。第二，压浆与封锚施工。压浆之前需要对孔道的通畅性和清洁度进行检查。如果需要用水进行冲洗，则完成冲洗后，需要将孔道内积水用压缩空气吹出。按照压注下层孔道的顺序进行压浆施工，压浆过程需要保持缓慢、均匀，避免中断，由压浆孔的最低点压入，并将水和空气从最高点排出，保证孔道的另一端饱满出浆，直至排气孔出现设定浓度的水泥浆即可。压浆完成后，用水冲洗锚具周围，并对梁端砼凿毛，并对钢筋网浇筑封锚砼进行设置，保证达到强度要求，做好施工过程的记录工作，并留置试件。第三，预应力钢绞线张拉。对张拉机具与压力表、千斤顶、锚具等配套校验设施的配合度进行检查，后可以进行张拉处理。在张拉预应力筋控制应力使其恢复稳定后，可以进行锚固处理，完成锚固后需要进行质量检验，将多余的钢绞线切断，避免应用电弧焊进行切割，只可以通过砂轮机等设备进行切除。通过张拉力双控和伸长量的方式张拉钢束，从而达到控制张拉力的作用，控制理论伸长量与实际伸长量之间差距在±6%之内。第四，钢绞线。匹配钢绞线张拉、成束与下料进度，避免过长时间放置未下完料或是即将下完料的半成品，放置钢绞线受到污染、生锈或是发生错乱。孔道净长加上构件两端的预留长度应与下料长度相等，编束时避免发生缠绕或是打卷，挂好铭牌、存放整齐已编好的钢丝束。第五，波纹管。波纹管两端分别旋入套管，并紧密缠绕若干层塑料胶带，接长时选择400 长且粗于原管的螺距作为套管的接头。波纹管现场卷制的质量要求为:密封不会渗入水泥浆，要有抵抗外力作用下变形的能力。

7 注意事项

现浇连续箱梁混凝土工程施工中，一次性使用的混凝土用量相对较大，在实际施工时，必须确保混凝土浇筑的持续、快速浇筑。生产混凝土集料的原材料和集料运输设备必须提前备足，采用两套施工班组进行施工，并配备足够数量的搅拌设备、发电机、备用泵车、混凝土运输灌车等，确保混凝土施工连续进行。在底板混凝土浇筑施工完成后，待其混凝土稍微达到初凝时应进行上部腹板结构混凝土的浇筑施工，以保证底板结构与腹板结构混凝土浇筑施工的连续性;同时，为避免腹板结构浇筑施工时混凝土快速流入底板，应根据施工环境的温度及混凝土浇筑施工的速度，对腹板结构混凝土的坍落度进行相应的微调。