中铁二局云桂公司 广西南宁 530031
摘要：本篇文章以某特大桥作为分析对象，从多个方面探究现浇简支箱梁施工技术，为同行人士提供帮助。
关键词：浇筑；混凝土；施工技术
1、工程简述
1.1 工程简述
特大桥全长4009.11m，共有127个墩台。其中74#～75#墩上设计采用一联1-48m简支箱梁通过，箱梁全长为49.5m，该箱梁位于直线上；74#墩高度21.5m、75#墩高度23m，梁底距地面高21.9m，箱梁采用支架现浇法施工。箱梁采用后张法预应力混凝土梁结构，梁体为单箱单室、等高度变截面结构。箱梁顶宽12.2m，箱梁底宽6.7m，顶板厚度除梁端附近外均为40cm，底板厚度除梁端附近外均为30 cm，按直线线性变化，腹板厚50至110cm，按折线变化。
1.2 工程重难点
本工程的技术难点在箱梁高度较大，支架搭设高度高，安全防护风险高，保证好架体的整体稳定性是难点。解决架体在翼板折点位置处的搭设是工程施工中的重点。为了确保施工的工期、质量要求，采用盘扣式钢管支架做为其模板支撑，并采取有效的安全措施保证模板施工安全进行。
2、主要工程项目的施工方法及施工工艺
2.1地基处理
为确保满堂支架施工安全，须对基础进行处理。结合工程实际情况，基础处理分两部分进行。
①一般地段处理：本桥跨位于某货场内，地面为混凝土结构，混凝土路面能达到支架施工所需强度和雨季施工需要，所以不考虑处理。②承台基坑回填处理：将承台基坑内的积水及虚土用挖掘机清除干净，虚土清除后，回填含碎石土，并用20T振动压路机分层压实（承台、墩柱附近采用小型夯机夯实），碎石最大粒径不得大于20cm。根据支架强度验算结果，支架搭设范围内地基处理后的强度不得低于183KPa，施工时按220Kpa控制。地基压实后，检测合格后，方可进行基础施工。整个现场控制人字形的横坡2%，以保证施工期内排水畅通，四周设置排水沟。
2.2箱梁施工方法
2.2.1支架施工
根据箱梁各项指标设计支架方案设计图，并通过计算，支架方案满足施工，并通过专家验收合格收严格按设计执行，支架设计图见下图：
为确保箱梁施工质量，检验支架和地基的承载力和稳定性，在底模安装后对整联箱梁采用砂包进行预压。在预压前、后和预压过程中，随时观测钢管柱支点、1/4梁跨位置的变形。并检查支架各扣件的受力情况，检验整个支架的受力性能，消除支架的非弹性变形和盘扣钢管柱在受载后的非弹性沉陷。
根据《铁路桥涵施工技术规范》的规定以及消除支架的非弹性变形、确定支架弹性变形值、检查支架承载能力的需要，采用沙袋堆载方式对支架进行预压。预压荷载为梁体自重的120%，以消除支架、地基的非弹性变形，量测支架、地基的弹性变形。加载时按照50%、80%、100%预压荷载分三级加载，加载时注意加载重量的大小和加荷速率，使其与地基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下，观测地基沉降速度已稳定后，再施加下一级荷载，要严格控制加载速率，防止地基发生剪切破坏。砂袋预压从跨中开始分层平铺预压，左右均匀，分级观测稳定后再进行下一级加载。测量计算出支架沉降量，根据沉降值并结合预拱度计算，重新校正支架和模板标高。为保证预压工况接近于施工实际工况，对预压进行分区控制，卸载时一次卸载完毕。采用精密水准仪对预压过程进行测定，加载前布设好观测点，预压前对底模顶面高程（h1）进行一次测定，预压荷载满荷时，再一次测定底模顶面高程（h2），全部卸除预压荷载后再次测定底模顶面高程（h3）。
非弹性变形值（w）的确定按下式计算：
弹性变形值（f）的确定按下式进行计算：
2.2.2现浇箱梁梁体施工
2.2.2.1支座安装
根据设计采用大吨位球形钢支座，安装前，检查产品的技术指标、规格尺寸是否符合设计要求。用小型磨光机凿毛垫石表面，认真检查所有表面、底座及垫石标高，直至达到允许误差范围内。
支座拼装锁定后对中放到支承垫石上，经复核确定支座标高及纵横向中心数据无误后锚固地脚螺栓，计算确定支座上滑板的预偏值，使支座的上下座板中心能重合，以满足支座设计要求。
垫石顶弹出支座边框线，精确测量出标高后，用钢楔块楔入支座四角，找平支座，调整到设计高程，在支座底面与支承垫石之间留出20～30mm空隙，安装灌浆模板。
支座安装就位后，灌注厂家配置的支座砂浆，灌浆过程中应先将各锚栓孔灌至垫石顶下5cm，然后从支座一端向另一端灌浆，直至灌满。
2.2.2.2模板工程
腹板外模、翼缘板模板采用大块定型钢模板，底模及内模模板采均采用胶合板，模板采用拉杆加固，外模与内模采用φ18精轧螺纹钢拉杆，两侧外模之间采用φ25精轧螺纹钢拉杆。
2.2.2.3钢筋工程
钢筋工程按照存放、下料、加工和绑扎工序进行，钢筋在钢筋场内加工，平板汽车运输至现场，由吊车起吊运送钢筋至梁面进行绑扎。
2.2.2.4预应力管道安装
预应力管道安装流程：先进行底板普通钢筋绑扎、底板纵向波纹管的安装，再进行腹板钢筋的绑扎、竖向波纹管及预应力钢筋、腹板内纵向波纹管及横向预应力筋的安装，最后进行顶板普通钢筋的绑扎、顶板内纵、横向波纹管的安装。准确安装定位钢筋网，确保管道位置准确。预应力波纹管接长时，接缝处用胶布进行密封，密封长度至少超出接头300mm，接缝用胶布缠裹至少三层，以免漏浆。管道安装后尽量不焊接，如果必须在波纹管上方进行电焊施工时，应在波纹管上做好保护措施，防止焊渣损坏波纹管。
预应力束平弯段增设间距为20cmΦ12的防崩螺纹钢筋，并与梁体钢筋骨架绑扎牢固。
锚垫板安装前，检查几何尺寸是否满足设计要求，安装必须牢固，与孔道严格对中，与孔道端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋必须定位准确，嗽叭口与波纹管管道要连接平顺、密封。
2.2.2.5混凝土浇筑
梁体混凝土为C50高性能混凝土，封锚采用强度等级为C50无收缩混凝土。
浇筑前的应对支架、模板、钢筋及预埋件进行复检，保证符合设计及规范要求。
混凝土采取一次连续浇筑，一端向另一端水平分层（厚度不大于30cm）方式浇筑。先浇筑底板混凝土，然后同步对称浇筑腹板混凝土，防止两侧混凝土面高低悬殊造成内模偏移或其他后果。为保证腹板混凝土的浇筑质量，在内模腹板合理位置设活动模板，便于混凝土的浇筑振捣。当腹板与顶板结合部位浇筑完成后，由箱梁一端向另一端、两侧翼板向箱梁中心浇筑顶板混凝土。
横隔墙部位的钢筋、预应力管道等比较密集，可用小型插入式振动器施工，尤其是支座上方及锚具所在部位，应反复加强振捣。
在浇筑梁体过程中，派专人监视模板，避免由于联接螺栓或楔子松动造成模板走形或漏浆。浇筑时混凝土直接下落距离不超过2m，以免离析，禁止布料管出口直接对腹板槽倾倒混凝土以免冲击预应力管道。
混凝土在浇筑后顶部采用土工布覆盖、人工洒水养护。养护期间混凝土强度未达到规定强度之前，不得承受外荷载。
2.2.2.6预应力施工
预应力所用材料严格检查验收合格后方可使用，预应力钢束在使用前必须作张拉、锚固试验，根据实测管道摩阻系数及偏差系数、实测锚口及喇叭口摩阻损失情况，调整张拉控制应力，以保证预施应力准确，千斤顶应定期进行校核。
预应力筋的下料长度必须经过下料长度验算后再准确下料，根据图纸要求，每侧加长70cm的下料长度。预应力筋的切割使用砂轮锯切割，严禁使用气割切割钢绞线，预应力筋编束时，应用带眼的梳板梳理顺直，每隔2～3m用铁丝绑扎牢固，防止相互缠绞，束成以后，要统一编号、挂牌标位，按类堆放整齐，以备使用。
预应力分为纵、横向二种，横向预应力筋采用先穿束后埋设，纵向预应力筋采用先预埋波纹管后进行穿束的施工方法。纵向预应力钢绞线之前拔出波纹管内内衬胶管，进行管道检查。检查完后在管道内先人工穿过一根牵引绳，选用3～5吨牵引力的卷扬机作为钢绞线束的拖拉牵引动力。同一孔道穿束应整束整穿，将整束钢绞线束一端线头错开绑扎成梭形，并包裹好或戴好梭形罩，套上牵引绳，缓慢伸入管道1m左右后，从牵引绳的另一端拖拉就位。
纵向预应力筋采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束。张拉顺序：先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行。先张拉纵向再竖向再横向，并及时压浆。
张拉程序为0—10%的初应力—20%的应力—100%张拉控制应力，加载限差5MPa。加载至100%张拉控制应力时，静停持荷5分钟，然后顶压锚固。
张拉阶段升压应平稳，升压速度用油泵侧面的节流阀进行控制，严禁超张拉，预应力筋回缩自锚在油泵停机状态下打开顶部的控制阀来完成。锚固结束后测量油缸长度，以便计算自锚阶段的钢绞线回缩量。
在张拉施工中，张拉速率应控制在张拉控制力的10%～15%/min，对于长度大于50m的弯束或长束，张拉速率应降低，宜取张拉控制力的10%/min。并应匀速加压，为确保多点张拉的同步性，可增加几个停顿点。
钢绞线实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计的要求。预应力筋的理论伸长值 (mm)可按下式计算：
持荷时间为油泵开启、油压表读数稳定后的稳压时间，最短不得少于5分钟。两端张拉时50m（不含）以上的预应力筋宜取8分钟。
保证张拉施工过程中单束钢绞线两端张拉同步性、多束钢绞线对称张拉同步性、张拉过程同步性、张拉停顿点同步性四个同步性，切实控制有效预应力大小和同断面不均匀度，可采用预应力张拉智能控制系统进行张拉，以排除人为、环境因素影响，实现张拉停顿点、停顿时间、加载速率的完全同步性。由计算机完成张拉、停顿、持荷等命令的下达。
终张拉完毕后24h，经检查确认无断丝、滑丝现象后，采用砂轮锯对预应力筋锚固后外露部份进行切割，外露长度不小于预应力筋直径的1.5倍，且不小于30mm。
张拉完成后两天内进行管道压浆，压浆前管道内应清除杂物及积水，压入管道的水泥浆饱满密实。
压浆顺序应先下后上，逐孔进行，防止漏孔。压浆过程要缓慢、匀速，管道出浆口浓度与进浆浓度一致时，方可封闭保压，同时设于预应力管道中部的出气孔的出浆浓度与进浆浓度一致时，封闭保压，在0.5～0.6MPa下持压2min，然后封闭压浆口，进行下一孔道压浆。
封锚混凝土采用C55无收缩混凝土。封锚前将原混凝土表面凿毛，将承压板表面的黏浆和锚环上面的灰浆凿除干净，对锚环与锚垫板之间的交接缝用聚胺酯防水涂料进行防水处理。封锚混凝土养护结束后，采用聚胺酯防水涂料对封锚处新老混凝土之间的交接缝进行防水处理。
参考文献：
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作者简介
陈勇，男，出生于1980年7月，2003年毕业于重庆交通大学道路工程系，大学本科文凭，自参加工作主要从事桥梁相关工作，现任职于中铁二局云桂公司。
论文作者:陈勇
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/18
标签：预应力论文; 支架论文; 预压论文; 支座论文; 混凝土论文; 腹板论文; 钢筋论文; 《基层建设》2016年31期论文;