摘要：近几十年来，随着高速铁路建设的快速发展，现浇简支箱梁在铁路桥梁中的应用不断增加，促进了现浇混凝土简支箱梁施工工法的不断完善和成熟。最常用的有移动模架施工和支架施工。箱梁裂缝的出现不仅破坏了桥梁的美观，而且严重影响箱梁混凝土结构的安全性和耐久性，最终危及结构的使用安全。本文分析了高铁预应力混凝土简支箱梁支架工程施工工艺。
关键词：高铁预应力混凝土；简支箱梁支架；施工工艺
高铁中大规模的使用桥梁使得我国大部分的高铁桥梁所使用的混凝土简支预应力箱梁施工技术研究成为了必要。施工工艺对工程质量有直接而重大的影响，要提高箱梁的施工质量、加快施工进度及降低工程成本就必须有好的施工工艺，并使其不断完善，取得良好的经济效益和社会效益。
一、工程概况
某大桥为跨越隧道的单线大桥，桥梁设计为6—32m预应力混凝土简支箱梁，长207.4m，本桥位于R=4000m曲线及直线上，T形桥台，圆端形桥墩，基础均采用挖井基础，简支箱梁采用支架现浇施工。
施工工艺
1.支架工程的设计。首先根据现场地质情况、桥跨结构，本着施工方便、安全、经济的原则选用支架类型。一是支架设计主要考虑以下因素：1）地基处理方式及地基承载力；2）荷载：模板和支架自重；梁体重量；施工人员和施工材料机具等；行走运输或堆放的荷载；风力、水流冲击荷载等；3）支架搭设方式；4）支架的变形、沉陷等；5）预应力施工后支点反力的变化。二是支架设计主要检算以下因素：1）强度检算：支架各构件按其计算图式进行强度计算，容许应力可按临时结构予以提高。包括梁体自重所产生的挠度、支架受荷载后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降量等。强度、刚度、稳定性必须满足设计规范的要求。
2.支架的预压和调整。支架搭设好后，铺设底模，进行预加载试压，以检查支架的承载能力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降、调整预拱度，从而确保混凝土梁的浇筑质量。加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h，分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载，当支架的沉降量偏差较大时，要及时对支架进行调整。
3.钢筋及钢绞线加工与安装。普通钢筋绑扎成骨架后，根据各预应力钢束的座标和曲线要素，首先在骨架的箍筋上测量划线，并点焊定位筋，然后在定位筋上绑扎钢束的导向筋。本桥预应力钢束孔道采用预埋内径为80mm的金属波纹管成孔，波纹管的长度一般为8～10m，在现场用接头波纹管将各段波纹管联接起来，然后按照从下到上的方式分层排列波纹管，分号绑扎在定位筋的导向筋上。将波纹管绑扎就位，接头处两端用10cm塑料布缠紧接缝。用钢绞线结合锚固长度以及张拉端长度等进行编束，下料时采用砂轮锯切割至合理长度，严禁采用电焊机烧断。钢绞线穿束采用穿孔器，避免对波纹管造成损伤。预应力钢束就位后，在每一钢束的两端和曲线的最低处安设灌浆孔，在每一钢束曲线最高处安设排气孔。另外，通过在螺旋筋部位设置3～6层钢筋网，有效地确保了锚垫板下混凝土的局部抗压强度。绑扎顶板钢筋时，预设进人孔的位置、数量及加固方法。
4.混凝土浇筑。混凝土由拌和站集中生产，然后由搅拌车运输至现场，在施工现场采用输送泵泵送入模。浇筑混凝土时严格地控制顺序浇筑，结合工程实施效果，应当先浇筑底板，然后浇筑腹板，最后再浇筑顶板。而且对于同一平面的混凝土浇筑，应当采取先浇筑跨中，然后再浇筑支点的方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆浇筑完成后，采用平板振捣器和插入式振捣棒配合振捣，振捣施工应当确保不存在过振以及漏振现象，振捣棒禁止碰撞波纹管，以确保预埋件位置正确。混凝土浇筑和振捣施工完成后，采用篷布和塑料膜覆盖，而且应当在4～5h后洒水养生。
5.模板与支架的拆除。顶板混凝土强度达到设计要求的50％后，可以拆除箱梁的内模及支撑，由进人孔运出，运完后封闭进人孔。当箱梁混凝土强度达到设计要求混凝土强度等级的75％，则可以拆除底模、外模等，并预留相邻临一孔不拆除，以利于下一孔的施工。混凝土张拉及压浆完成后即可拆除支架、底模。值得注意的是，拆除模板顺序应当是执行先拆除跨中模板，然后两边对称拆除。
6.预应力施工。进行预应力张拉前应当检查所有设备，检查设备是否符合标定的配套使用。张拉前计算每根钢束的理论伸长值，然后结合图纸采取分段对号，对称穿插张拉箱梁钢束。预应力张拉在箱梁混凝土强度达到设计强度的85%后进行。张拉过程中，测量每根钢束的实际伸长值。本工程的预应力张拉采用“双控”，即控制张拉应力和钢束的伸长量。要求实际张拉的伸长量和理论值与设计要求的的偏差不得超过6%。主线桥纵向预应力钢束分两批张拉：槽型梁施工完成后，张拉第一批（底板）纵向预应力钢束；箱梁全截面施工完成后，张拉第二批（腹板）纵向预应力钢束。预应力张拉施工中超过规定时可采取的处理措施如下。一是钢绞线放松。将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝在夹盘内楔紧，一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞销被带出，这时立即用钢钎锚塞螺纹，然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩，主缸再进油，张拉钢丝，锚塞又被带出，再用钢钎卡住，并使主缸回油，如此反复进行至锚塞退出为止，最后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。二是单根滑丝单根补拉。可将滑进的钢丝楔紧在卡盘上，张拉达到应力后顶压楔紧。
7.施工控制技术。为了确保本工程箱梁的施工质量，箱梁施工过程中对各个施工环节进行了严格的控制。本工程采用碗扣式满堂支架形式，同时在拼装支架时，注意吊点位置的准确性。为了确保梁体施工时不出现沉降，采用碗扣式支架进行地基加固，同时还对支架进行了计算、试压，测量其沉降量。箱梁模板全部采用大块定型组合钢模板，而且绑扎钢筋前采用真空吸尘器清理模板内的杂物。钢筋在加工棚内加工，现场焊绑成型，定位筋分层测量画线，以保证位置正确。混凝土由拌和站集中拌和，自动计量，混凝土搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送入模。采用先进的浇灌工艺，在混凝土浇筑完成、抹面后，用土工布覆盖，洒水养生。梁体悬出的承托及悬出板的底面在离橡皮缘150mm处设一个10mm深V形滴水槽以阻止水流污染混凝土表面。预应力施工时，分层分束绑扎波纹管，分层分号进行钢束编束和穿束。采用张拉预应力钢束，采用穿心式千斤顶进行群张，对张拉过程进行严格控制，派结构工程师定位定岗监督。预应力钢束采用先进的OVM系列连接器进行连接，并制定了一系列措施，比如：长束钢绞线预应力摩阻减少措施，滑丝、断丝的处理措施，灌浆时采用真空灌浆泵进行灌浆，等等。
随着我国高速铁路的迅猛发展，对预应力混凝土简支箱梁提出了更高的要求，其特点除须满足一般铁路桥梁的要求外，还需满足一些特殊的要求，这是因为在高速列车运行条件下，结构的动力响应加剧，从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料的疲劳、列车运行时的噪声、结构的耐久性等等问题都与普通铁路不同。所以，桥梁结构必须具有足够的强度和刚度，必须保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态，使高速铁路的桥梁结构能够承受较大的动力作用，具备良好的动力特性。
参考文献
[1]黎均权.预应力混凝土箱梁裂缝成因分析及控制措施[J].建筑学研究前沿，2015(1):45.
[2]王龙五.探究后张法现浇预应力箱梁起拱与下挠的施工控制[J].城市建设理论研究:电子版，2015(36).
[3]邢云，吴迅.关于大跨度预应力混凝土箱梁长期下挠的探讨[J].结构工程师，2015(2):22～24.
论文作者:路浩晗
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/14
标签：预应力论文; 支架论文; 混凝土论文; 荷载论文; 钢丝论文; 强度论文; 波纹管论文; 《基层建设》2017年第26期论文;