摘要：装配式预制箱梁是道路建设中的重要构件，其稳定性及强度是保证整个工程质量的关键。在实际施工过程中，由于地形和水文地质的关系，需要对箱梁进行特殊设计，本文对混凝土小箱梁的设计和施工要点进行简要分析概述，同时对小箱梁的制作施工过程的要点进行分析，在一定程度上可以提升箱梁混凝土的质量，保证工程的质量。
关键词：预应力箱梁 设计施工 装配式
1引言
目前，我国的经济发展较为迅速，经济的发展对于交通运输提出了更高的要求。伴随社会经济的不断发展，公路行业也呈现快速发展的趋势。在桥梁施工过程中，施工工艺会对预制梁混凝土质量产生直接的影响，预制箱梁是桥梁中的重要组成，因此其结构的稳定性及质量因素直接影响桥梁的使用性能。预制箱梁施工中，往往会存在一些质量问题，严重影响使用情况，因此需要对其进行质量控制，以保障预制梁的结构、质量能够达到施工标准，保证桥梁的正常使用。本文对小箱梁的基本结构进行了简要说明，并且对特殊结构的小箱梁设计方式和设计注意事项进行了简要分析，并结合实际的工程实例，通过计算软件模拟计算实际应用中的情况，以保证设计要求。通过对预制箱梁设计过程中的相关内容进行分析介绍，有效地提升桥梁预制梁的质量及耐用性。
2装配式预应力混凝土小箱梁的基本结构形式
(1)结构简支桥面连续。是指混凝土箱梁直接设计成简支结构，箱梁架设完毕后，桥墩的纵向方向上设置双排支座，桥面之间的缝隙利用桥面连续钢筋进行连接实现连续。
(2)结构先简支后连续。混凝土箱梁架设完毕后，通过现浇中墩横梁，并张拉中墩箱梁顶负弯矩钢束，再拆除支护结构从而实现简支到连续结构的变换。
一般情况下，地质条件复杂，沉降不均匀的情况一般设计成简支结构；而地质条件好，路面的等级高，一般设计成连续结构。
3装配式预应力混凝土小箱梁的特殊设计及注意事项
在混凝土箱梁的设计过程中，往往会受到桥下净高、线路布设等因素的限制和制约，因此为了解决这一问题，需要采取一些特殊的设计方法来满足设计要求。
3.1混凝土小箱梁的设计
（1） 桥梁变宽段的设计
在混凝土小箱梁桥梁变宽设计时需要格外注意湿接缝宽度问题，正确选择小箱梁的片数。其基本原则为每联采用的箱梁片数要保持一致，这样可以保证墩顶负弯矩钢束的衔接。变宽的方式为梯形湿接缝，通过梁片数的变化实现不同宽度的变化，需要注意湿接缝的宽度控制，宽度过大或过小都会造成不利影响，接缝过宽不利于翼缘受力，而接缝过小不能满足搭接要求。
（2） 斜交桥梁的处理方法
在实际施工应用中，为了增加每片箱梁之间的横向联系，每孔箱梁跨中增设一道跨中横隔板，对于斜交桥梁的施工应用，选择斜交正做还是斜交斜做需要进行分析研究。
从理论上进行分析，桥面作用在主梁上的负荷按照最短的路径进行传播，横向分配通过主梁轴线沿着垂直方向进行传递，无论采取哪种方式进行处理，均会导致同一孔中横隔板在每片梁上的位置不一样，如果横隔板的位置控制不准确，极容易造成箱梁架设完毕后，各个梁之间的跨中隔板位置控制不准，甚至造成位置错位，导致横向联系效果差。选择斜交斜做的方式效果最佳。
3.2 箱梁设计时的注意事项
(1)小箱梁设计中，箱梁的中梁和边梁，箱梁的内侧和外侧上倒角应该保持一致，便于施工时模板的倒用，减少施工成本。
(2)应该在顶板的翼缘部分增加滴水槽，防治水滴沿着箱梁的边缘流入到支座内，造成箱梁支座的老化。
(3)边缘非连续端应该增设减震橡胶块，并在梁顶端设置伸缩缝预留槽。
(4)为保证混凝土小箱梁浇筑后的顺利脱模，模板边角可设置成倒圆角。
3.3 箱梁设计计算
以某工程操作为例，介绍箱梁设计时采取的计算模型。该工程以3*31m桥梁为依托，桥面是先简支后连续的小箱梁设计，底部是柱式墩，墩台采取桩基础。采用Midas Civil分析软件对桥梁进行优化设计。
(1)钢束配筋方案
由于本工程桥梁跨度为31m，对上部主受力结构边梁进行预应力配束方案设计，如下图1、2分别为两种钢束配筋方案。
图1 方案一配筋方案
利用计算软件计算每个截面的最大弯矩值和相应的承载能力，通过比较两种方案的计算数值，得出最佳的设计方案情况。如下表1.
表1 截面抗弯承载力计算结果
方案二对比方案一数据，通过对顶板和腹板钢筋进行加强后，边跨跨中处的抗力值提升了4.9%，正截面的抗弯承载能力可达到设计和使用要求。
4装配式预应力混凝土小箱梁施工中的要点
(1)模板工程
预制桥梁施工前，需要对其模板进行尺寸检验，保证其尺寸的正确性。在测模与台座角钢之间粘贴弹性橡胶条，另外在内模与外模之间也粘贴橡胶条。同时将模板打磨光亮，并均匀涂抹脱模剂。
(2)混凝土工程
在混凝土浇筑之前，对钢筋、预埋件、波纹管等构件进行质量检查，待所有构件达标后进行混凝土浇筑。混凝土浇筑的顺序为先底板、再腹板、后顶板，通常采取斜向分段、水平分层的浇筑方式，斜向分段的长度控制在3-5m区间，水平分层的厚度控制在30cm以内。混凝土浇筑后的振捣对混凝土内部结构的稳定性及强度具有重要影响。顶板的振捣方式则为插入式振荡棒。振捣的原则是不出现下沉和气泡为宜。振捣过程中，为保证振捣的质量，可以采用高频附着式振捣器进行振捣，以保证振捣紧实。混凝土浇筑时，防止混凝土直接浇筑导致波纹管变形，混凝土浇筑后要进行找平。在完成混凝土浇筑后，要将毡布覆盖在混凝土上，梁体拆除后腹板需要用喷水器进行喷水养生，一般时间为7d。
5结语
公路建设中采取的设计施工技术的不断发展，装配式混凝土小箱梁得到广泛的应用，此技术可大大改善施工效率。混凝土预制小箱梁是桥梁的主要结构，承载着公路的运输能力，本文主要对小箱梁设计方式进行分析介绍。并结合实际施工工程，介绍计算软件在小箱梁设计过程中的应用，通过本文的介绍，可以更好地促进小箱梁设计、施工应用。
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论文作者:刘小伟1,袁益超2
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/10
标签：混凝土论文; 小箱论文; 桥梁论文; 预应力论文; 结构论文; 桥面论文; 顶板论文; 《防护工程》2019年第1期论文;