预应力（后张）先简支后连续小箱梁施工要点探讨

2022-11-16徐大义

中华建设 2022年11期

徐大义

文章结合工程实例，针对预应力（后张）先简支后连续小箱梁施工技术要点进行了深入地探讨，着重从预应力先简支后连续小箱梁预制和吊装两个方面探讨了施工技术要点及质量控制措施。

近年来，混凝土连续箱梁在桥梁工程中得到了广泛应用，其施工内容包括支架施工、钢筋安装、砼浇筑及后期养生等，其施工中各个环节都会影响到施工的整体质量，因此需要做好施工中质量控制措施，以确保现浇箱梁施工质量。本文结合工程实例，着重就预应力（后张）先简支后连续小箱梁施工要点进行探讨。

一、工程概况

本项目位于广西壮族自治区贺州市所辖平桂管理区境内，路线位于南岭山系之中段南部，西北部为花山，北部为姑婆山，东部为金鸡岭，南部为大桂山。山脉走向主要为近南北向，延长30～100km以上，以中山和中低山地形为主，海拔高度多在700～1000m左右。沿线地貌类型主要属中低山地貌。

本项目路线位于路花水库库区，路花水库位于贺江左岸一级支流马尾河的右岸支流江华水（又名姑婆山河）上。

桥梁工程是本项目的重点工程，本标段工程设计有LK0+134路花水库大桥以及LK1+369十八水中桥两座。

LK0+134路花水库大桥主要采用上部为6～30cm装配式预应力砼（后张）先简支后连续小箱梁的结构形式，分两联布置，每联为3～30m。LK1+369十八水中桥主要采用上部为4～16m装配式预应力砼（后张）先简支后连续小箱梁的结构形式。

总体施工方案为：桥梁基础采用钻孔灌注桩施工，墩身采用爬膜施工法施工，系梁采用牛腿托架与墩身同步施工，桥台采用搭设支架浇筑，预应力（后张）先简支后连续小箱梁在预制场集中预制，采用吊车配合架桥机现场架设的施工方法。下面主要针对预应力（后张）先简支后连续小箱梁在预制场集中预制及吊装进行分析。

二、预应力（后张）先简支后连续小箱梁预制

1.施工顺序流程

后张法预应力箱梁施工工序流程：绑扎钢筋、安装波纹管→穿钢绞线束安内、外模板→浇筑混凝土→拆内、外模、淋水养护→预应力张拉、锚固→孔道压浆→装封端模板→现浇砼封锚→移梁、堆放。

2.施工准备

首先，要充分了解施工图纸设计上要求和施工技术标准，同时要明确工艺流程。其次，加强图纸自审、会审，做好施工图纸的记录工作。施工前，应结合施工图纸要求，做好技术质量和安全施工交底工作。再次，要加强施工过程中不同专业工种的配合，合理地组织施工人员进行方案交底。

3.模板制作、安装

（1）组合钢模板。预制箱梁使用的组合钢模，应具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证混凝土浇筑、捣实和凝固时不漏浆、不变形，并能保证所施工的结构物具有规定尺寸的外形，且能可靠地承受施工过程中所要求的全部荷载。

（2）钢模板。配备梁模板，钢模板均由专业生产厂加工制作，按规范组织验收进场。

（3）模板安装。钢模拼装时，应注意连接面顺直，检查模板整体线形，发现偏差应及时调整，防止漏浆。模板板面之间应平整，接缝严密，不漏浆，保证板梁外露面美观，线条流畅。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部高度、节点联系及纵、横向稳定性进行检查。

4.钢筋制作、安装

箱梁钢筋安装弯曲多、钢筋密，且预埋件多，故对施工要求较高。因此，应严格按照图纸及规范要求，结合钢筋加工的尺寸、规格进行钢筋制作和安装。对于伸缩缝、防撞护栏、泄水孔等预埋钢筋，应确保其位置的准确性，避免出现遗漏。

（1）钢筋、钢绞线。采用高强度低松弛钢绞线，单根公称直径Φs15.24mm，面积为140mm2，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=1.95×105MPa。

（2）进场验收。分批验收，检查质量保证书、包装方法、标定内容是否齐全和正确；钢材表面及规格是否符合要求；经运输、存放后有无损伤；锈蚀造成的影响与水泥粘结的油污。如质量证明书不齐全、不正确或质量有疑点，应按该项材料国家标准的要求进行检验。

（3）下料。采用砂轮机切割，切割后切口侧要用20号铁丝绑扎，以防松散，并按同等长度放好，采用人工逐束穿入方法穿束。

钢丝下料时，应根据锚具类型、张拉设备条件确定下料长度。其计算公式为：

式中：

L—下料长度；

L0—梁的管道加两端锚具长度；

n—张拉端数目（1个或2个）；

L1—千斤顶支承端到夹具外缘距离（包括锚垫圈厚0.035m）。

（4）钢筋制作、安装。严格按照施工图纸下料、加工、制作，不得超过允许偏差范围。按照施工图纸要求保证间距、保护层厚度准确。绑扎或焊接部位不能变形、松脱、开焊。施焊顺序由中到边对称向两端焊接。浇筑混凝土过程中，应设专人检查钢筋、预埋件的稳固情况，发现有松动、变形、位移应及时处理。

钢筋的连接方式：钢筋直径≥12mm时，如设计图纸中未说明，钢筋连接应采用焊接，钢筋直径＜12mm时，如设计图纸中未说明，钢筋连接可采用绑扎。

5.波纹管安装

钢筋骨架成型后，安装波纹管，箱梁预留孔道位置应准确，其截面尺寸应能使钢绞线顺利通过，并能保证压浆的质量；要求定位牢固，防止移位和上浮。接头两端用胶带密封和有小孔处要缠绕胶带，并专人负责检查。主梁波纹管的定位按设计钢绞线中心坐标计算出波纹管底部定位钢筋坐标，再焊接定位钢筋。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。最后，预应力钢绞线穿入预埋管道内。

6.混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑工艺直接影响到箱梁混凝土的密实度，而密实度与混凝土的强度和耐久性有关，混凝土浇筑质量主要从浇筑方法和振捣方法两方面控制，混凝土从箱梁两端向中部浇筑，分层下料振捣，每层厚度不宜超过30cm，上下层浇筑时间不宜超过1小时，混凝土应在初凝前浇筑完成，若达不到此要求，应添加外加剂。

（2）箱梁孔道端头、预埋件、加固筋很多，应当注意混凝土密实性，必要时可使用小骨料混凝土，并使用外部振捣器加强振捣。振捣时，箱梁两侧必须有专人观察模板对拉螺栓变位情况，如发现异常，立即停止浇筑，并及时处理；检查顶板、底板厚度，发现厚度偏差及时修复。

（3）浇筑混凝土过程中，振动器不要碰到波纹管和锚头，时时检查其位置是否正确，还要注意边梁防撞墙的预埋钢筋及桥面连续等的预埋件。

（4）混凝土浇筑完毕，应在收浆后尽快予以覆盖麻袋，洒水、养护，覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，每天洒水次数以使混凝土经常处于湿润状态为度。混凝土养生时，对预留的波纹管孔道应加以保护，严禁杂物进入孔道。

7.预应力张拉及锚固

张拉顺序按设计钢束编号进行，采用单根两端同时逐级张拉的方法进行，两端千斤顶张拉应同步，由一人专人指挥。张拉采用应力、应变（伸长量）双控制，实测引伸量不得超过计算的±6%。

钢铰线张拉控制应力按设计要求，根据要求单束两端对称张拉。

8.拆除模板

拆模好坏涉及到箱梁的质量和模板的周转使用，非承重的侧模应在混凝土的强度能保证其表面和棱角不致因拆除模板而损坏、混凝土的抗压强度达到规定强度时可拆除，内模应在混凝土的强度能保证其表面不发生塌陷和裂缝，并能承受自重和其它可能发生的外荷载时方能拆除。

三、预应力（后张）先简支后连续小箱梁的吊装施工

预制小箱梁的吊装可采用汽车吊配合架桥机吊装。

1.架桥机吊装施工工艺流程框图

图1 架桥机吊装施工工艺流程框图

2.准备工作

（1）对全桥下部结构进行贯通测量，并复查墩台上每个支座垫石的平面位置、顶面标高、平整度和水平度。

（2）按规定全面检测桥梁支座的质量、提交检验报告，并提前安放好支座、检查支座安放质量，确保支座与垫石和梁体都水平密贴。

（3）对预制梁板进行全面检查，特别强调在移梁起吊时对梁底进行检查，发现有缺陷的立即在地面整修，检查完毕后请有关人员签字，方可起吊安装。

（4）在桥台后路基上拼装架桥机，检验各类设备性能，特别要对各种受力连接（螺栓、焊接、插销）作逐个检查、检测。

3.架桥机架梁

（1）测量放线。吊梁前复测垫石的中心标高及轴线位置，确定无误后，在帽梁上标出每一片梁的中心线作为预制梁安装的控制中轴线，预制梁在运出前亦应在梁端标出中心控制线。

（2）纵向移梁。预制梁、板经检验合格后，龙门架吊装，运梁车运抵架桥机处。

（3）吊梁。吊梁时将预制梁纵移到架桥机下，通过起重行车将吊钩对准梁体，挂钩使梁体水平起吊，前后两组起重行车同时向前水平驱动，将预制梁前移至对应的桥跨上，将梁体缓慢平稳地安放在预先布设在帽梁导轨面的横移小平车之上。

（4）横向移梁。将梁体端头支撑牢固，使用手动葫芦牵引小平车使之在导轨上滚动行驶，横移时两台小车要同步牵引，缓慢运行，预制梁接近安放位置时，利用千斤顶辅助，使预制梁的中心标记与帽梁上标出的梁中心线对齐，预制梁就位后，用千斤顶将梁的端头顶起，将小平车移开，并将支座安放好后再将梁端按原位置平稳下放。

（5）架桥机前移。首先把行车开至架桥机尾端，使前轻后重，验证无异后，方可移动。用四个支承力30t以上的千斤顶分别安放在左右线帽梁上把桁架前端顶起，放入四个钢制滚动轮，以同样方法把桁架中间及尾端顶起，桁架在12个钢制滚动轮上，由卷扬机做动力平稳向前移动至所下跨帽梁上，然后用同样方法取出钢制滚动轮，垫好木枋，使桁架成水平，并固定好。

等全部焊接完成后，延长架桥机移动轨道和喂梁轨道，并将架桥机移至下一孔，依次类推直至架完全部梁。