陈创旺
茂名市交通建设工程总公司
摘要：小箱梁的施工方案影响工程质量与安全的关键因素，加强研究施工方案具有十分重要作用，提高桥梁施工技术水平。
关键词：小箱梁施工方案
一、工程概况
乐昌至广州高速公路坪石至樟市段T9合同段设计里程为K82+000～K87+747，路线全长5.747Km，本合同段共设置大桥2座，中桥1 座，小桥4座，总长445.2m。其中K82+485万侯大桥、K83+925凌角湴大桥上部构造均采用20m预应力混凝土分体式箱梁，先简支后结构连续；下部构造桥墩采用双柱墩配桩基础，桥台采用肋板台配桩基础。K82+138新良村中桥上部构造采用16m预应力混凝土空心板，先简支后桥面连续，全桥共一联；下部构造桥墩采用三柱墩、桩基础；0号桥台采用桩柱式台、桩基础，4号桥台采用肋板台、桩基础。K85+220乐群1号小桥上部构造采用3×10钢筋混凝土空心板，先简支后桥面连续，全桥共一联；下部构造左幅桥墩采用二柱墩、桩基础，右幅桥墩采用三柱墩、桩基础，0、3号桥台采用肋板台、桩基础。K85+685乐群2号小桥、K85+870黄土岭1号小桥上部构造均采用3×10钢筋混凝土空心板，先简支后桥面连续，全桥共一联；下部构造桥墩采用双柱墩配桩基础，桥台采用肋板台配桩基础。K86+220黄土岭2号小桥上部构造均采用3×10钢筋混凝土空心板，先简支后桥面连续，全桥共一联；下部构造桥墩采用三柱墩、桩基础；0、3号桥台采用肋板台、桩基础。桥梁预制空心板、小箱梁分布情况如下表所示。
空心板、小箱梁情况分布表
选定K82+925凌角湴大桥左幅第六跨中板2小箱梁作为首件工程施工，K82+925凌角湴大桥与线路交角为60度，小箱梁长度为20米，宽度2.4米，高度为1.176米，主要工程量有Ф15.2钢绞线646㎏，Ф20钢筋736㎏，Ф12钢筋2692㎏，￠10钢筋293㎏，￠8钢筋339㎏，D内56㎜波纹管118米，M15-8锚 具8套，M15-4锚 具4套，C50砼19.65m3。
二、20米预应力混凝土小箱梁施工方法
（1）预应力凝土小箱的台座及底模
本施工场地为永久性预制梁生产场地，目前已经建设好，可投入预制梁生产。地基基础已经硬化，为了保证预制梁台座不沉降，在台座的基础设置钢筋砼，台座平面采先用水磨石把混凝土平面磨平，混凝土面边缘预埋角钢，后在混凝土面安装钢板，钢板与预埋角钢焊牢，再在钢板上安装不锈钢，钢板与不锈钢打焊牢固，用不锈钢作为预制梁的底模。20米预应力混凝土小箱梁台座有8个，预制场安装有80吨的龙门吊2台用作移梁、装梁、钢筋安装等，安装有10吨的龙门吊2台用作混凝土浇筑、装模、拆模等。
（2）钢筋制作与安装
钢筋原材料检查合格后，在加工场集中切断、焊接、弯制等加工成型，加工好后的钢筋按规格、长度、编号堆放整齐，其各项加工指标严格控制在规范允许偏差之内，经检查合格后运至施工现场。钢筋的根数、直径、长度、编号排列、位置等都要符合图纸设计要求。焊接时严格按设计图纸和施工规范要求施工，确保焊接质量，然后在钢筋安装骨架进行焊接、绑扎成型，钢筋保护层使用定制砼垫块以保证砼表面质量。同时必须确保钢筋骨架的整体稳定，主筋与箍筋之间采用铅丝呈梅花状绑扎结实、牢固，为确保钢筋保护层厚度满足设计及施工规范要求，在混凝土小箱梁钢筋四周设置定制的混凝土垫块。然后用龙门吊吊装就位。粗钢筋的接头采用双面搭接焊，由具有上岗证的技术工人操作，其余用绑扎搭接。钢筋接头的位置布置，根据材料规格情况确定，严格按在同一截面内同一根钢筋只有一个接头及接头截面积不超过50%进行施工。开工前做好技术交底工作，钢筋安装完成后自检，检验合格后通知临理工程师检查，检验合格后进行下一道工序施工。
（3）预应力钢束加工
钢绞线按设计图纸数量及规格分批进场，进场后分批验收。验收时，应检验其质保单、材料数量、规格、包装方法及标志内容是否齐全、正确。并按批报试验室及监理现场取样进行抗拉强度、伸长率及弹性模量试验，同时还必须有锚具与钢绞线的配套试验，待取样试验合格后方可正式施工。钢绞线离地存放，上盖蓬布等覆物，以防雨水的浸蚀。钢绞线使用前，必须进行外观检查，表面无裂纹、毛刺、机械损伤或不得有降低钢绞线粘结力的洗涤剂、油渍等物。
钢绞线按设计长度下料，然后在工作台上排列整齐编束，防止钢绞线相互缠绕，后用胶布缠裹钢绞线束两端，防止穿破波纹管。预应力筋下料时采用砂轮切断机切割，钢铰线制备完毕后在安装前穿孔。在施工时，绝对禁止电焊，风焊等将钢铰线烧伤或灼伤。波纹管接头处的处理必须密实，外套一节大一号的波纹管，其长度为被连接管道内径的5-7倍，再用胶布缠裹严密，防止漏浆。
（4）预应力筋的定位和安装（包括孔道成型方法）：
当普通钢筋底筋和骨架安装成型后，可以进行波纹管的安装，按图布控，平面关系按顶、底板纵向预应力钢束布置图布置，钢束中心距梁底板高度按设计高差控制，波纹管安装要求绑扎牢固，并直线段每隔1m设置波纹管定位“井”字架钢筋，曲线段每隔0.5m设置波纹管定位“井”字架钢筋，定位“井”字架钢筋应按设计图纸绘出的预应力筋坐标，算出波纹管底部定位筋的坐标，划出定位筋位置，再将其与骨架或箍筋焊牢，骨架（箍筋）应绑扎适量的垫块垫实，呈梅花型，其强度与厚度均应符合设计要求。
波纹管的接头采用套接法，套管长约30cm，管纹应互相转接吻合。并用密封胶布包裹，防止浇筑砼时，砼浆渗入管内。
预应力筋与普通钢筋位置发生冲突时，应适当移动普通钢筋。
预应力筋分别锚固在梁体的两端和底部，预留槽口绑扎钢筋时应注意槽口钢筋，钢板的安装，槽口部位砼张拉后才浇筑，应预埋适当钢筋。
钢铰线穿入后，从单端拉动钢铰线检查是否有砼浆渗入，并根据检查结果采用补救措施。
安装模板前，派人专门检查，并在浇注完成混凝土后，抽动钢绞线，防止漏浆。
安装工具锚和工作锚之前，钢绞线清理干净，并逐件检查外观质量，有无裂痕、伤痕，尺寸是否合格。在进货后，抽样送检，检查硬度指标。安装锚具时，弹簧筋、锚具的埋设必须垂直钢束中心线。
（5）模板制作与安装
外侧模板采用大块的定型钢模板，内侧模板同样采用大块的定型钢模板。
模板由侧模、内模和端模板构成。混凝土小箱梁模板采用6㎜钢板制作。模板框架采用型钢，加劲肋采用扁钢，模板接缝为企口接缝形式。面板加肋采用100㎜槽钢作为竖向、横向加劲肋，竖向加劲肋连接，横向加劲肋断开。加劲肋与面板之间间断焊缝，每段焊缝3㎝，焊缝厚度不少于6㎜，竖向加劲槽钢与横向加劲槽钢之间焊接必须牢固，侧模板制作完成后，再贴上2㎜不锈钢，钢板与不锈钢打焊牢固.模板顶口设拉杆，模板加工必须保证模板有足够强度和刚度，并保证板面的平整度、结构尺寸满足施工技术规范要求。模板由具有专业资质的厂家制作，以保证加工精度；模板加工、试拼合格后，在使用安装前用打磨机打磨清洗干净，再均匀涂抹高效脱模剂。严控模面质量，确保混凝土面平整光滑、密实。钢模板用Sika Formol EX化学脱模剂和机油，用抹布压干后涂在模板表面，在脱模剂干燥后才安装模板，防止污染钢筋。钢筋骨架与模板支架之间用定制混凝土垫块垫紧，避免浇注混凝土时钢筋移位，保证构件保护层和壁厚满足设计要求和规范允许误差。内模由4㎜整体钢模、6㎜厚的横、纵向背枋构成，整体可分为左右两肢、上盖板及底板压板四部分，中间由两根丝杠连接。内模横向背枋间距为30㎝，靠上转角处断开，设∠63×6活动铰链。内模长度采用固定模数，按1.5米一节，各节拼装成整体。模板固定采用底胎模内预留拉杆和模板顶拉杆钢管支顶固定，侧面垂直度用斜撑调整。钢模板安装后，其内部几何尺寸偏差值小于《公路桥涵施工技术规范》的要求。模板安装完成后自检，检验合格后通知临理工程师检查，检验合格后进行下一道工序施工。
（6）混凝土施工
为确保混凝土施工的质量，混凝土集中在拌合站拌制，使用混凝土搅拌罐车运送。用龙门吊及料斗吊装就位，砼浇筑顺序为先底板、再腹板、最后浇筑面板混凝土，混凝土水平方向的顺序从小箱一端向另一端斜向分层浇筑，混凝土浇筑置小箱梁另一端3米左右时，为避免梁端混凝土产生蜂窝等不密实现象，改为从小箱梁另一端向相反方向投料，混凝土浇筑时要保证连续进行。砼振捣使用附着式振捣器配合插入式振动器振捣，插入式振动器移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持50～100mm有距离，振动时应尊循快插慢拔的原则，对每一振动部位，必须振动至该部位砼密实为止，密实的标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面平坦，泛浆。砼浇筑期间，应设专人看护，观察支架、模板等的稳固情况，发现松动、变形、位移等问题，及时处理。为保证板面粗糙，满足设计要求，施工时，表面用木抹子抹平后，在混凝土泌水现象完全停止后，用竹扫对混泥土表面进行拉毛。
混凝土浇筑过程注意事项如下：
1）浇筑前，要对所有人员进行详细的技术交底，并对模板和钢筋的稳固性以及混凝土拌合、运输、浇筑系统所需的机具设备是否完好进行一次全面检查，符合要求后方开始施工。
2）浇筑时，下料应均匀、连续，以免产生混凝土的阻塞。在钢筋密集处，可短时开动振捣器以辅助下料。在混凝土尚未到达的区段内，禁止开动该区段的附着式振捣器，以免空模振捣而导致模板变形。
3）浇筑过程中随时检查混凝土的塌落度，严格控制水灰比，不得随意增加用水量，前场与拌合站密切配合以保证混凝土质量。
4）认真填写混凝土施工记录。
（7）模板拆除
砼浇筑完成后，待砼达到拆模强度后，应尽快拆模，拆模时要轻打轻敲，以免损伤砼表面。拆模采用龙门吊分节段对称拆除，先拆侧模，再拆端模，最后拆内模，内模采用卷扬机拆除。拆模过程中注意对梁体的保护，不得强行拆除，严禁乱撬乱砸，模板吊起不得碰撞梁体。
（8）混凝土养护
混凝土的养护采用500g土工布覆盖淋水，保持潮湿，构件出槽后继续淋水养护，直至强度达到100%以上。构件成品进行隔离，防止构件被施工机械碰撞或板顶被污染。
（9）锚具安装
安装工具锚和工作锚之前，钢绞线清理干净，并逐件检查外观质量，有无裂痕，尺寸是否合格。在进货后，抽样送检，检查硬度指标。安装锚具时，弹簧筋、锚具的埋没必须垂直钢束中心线。
张拉端扁锚垫安装时，波纹管与之接口应严格用胶纸封裹密封，螺旋筋应紧贴锚贴板。
对于纵向预应力束，安装张拉端承压板时锚贴板应与孔垂直，锚固面与钢束垂直。
（10）预应力张拉
张拉时，小箱梁混凝土强度都必须达到95%设计强度以上且满足七天龄期。预应力张拉施工前，张拉机具进行标定，千斤顶与油压表配套较验，确定张拉力与油压表读数之间的关系曲线。使用时千斤顶与油压表配套，禁止混用。钢束采用两端对称张拉，张拉顺序为：N1、N2、N3号钢束。钢束张拉采用应力控制、伸长量复核的双控方式。但实测伸长量要在于设计伸长量±6%误范围以内。
张拉顺序按设计钢束编号进行，采用两端逐级张拉的方法进行，张拉时，两端的千斤顶张拉应同步，由一人专人指挥。张拉采用应力，应变（伸长量）双控制。
预应力钢丝束应以渐进的和均匀的速度张拉。钢丝束伸长值与设计伸长值相差不应超出6％。如果设计伸长值与实际伸长值之差大于6％，应向设计单位和监理工程师反映，研究决定方案。
除非另有书面允许，张拉工作应在监理工程师在场时进行。
预应力张拉作业时，应由技术人员专职指导。所有操作预应力设备的人员，应通过设备使用的正式训练。
张拉程序
第一步先将钢丝束略微予以张拉，以消除钢丝松驰状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上。并要注意钢丝束中每根钢丝受力要均匀。
准备工作就绪后，两端人员互打招呼，千斤顶缓缓进油，用锤轻轻敲击锚环，调整位置，使孔道、锚圈、千斤顶的轴互相重合，避免断丝，从而调整钢丝的长度，便于正式张拉时钢铰线受力均匀。到达初应力时，千斤顶受力一定程度后尾端开始上翘，此时应放松悬吊千斤顶的手动葫芦，停止进油，在千斤顶的端处钢丝上划线作记号，作为测量钢丝张拉伸长值的基点（也可根据千斤顶的行程量度伸长量）。
由初应力到超张拉共3分级进行，即10﹪张拉力、20﹪张拉力、100﹪张拉力三级，两端千斤顶同时分级张拉，由专人指挥，尽量做到同步进行，每增加一级力，挥旗为号，使升压速度接近相等，拉到超张拉力时，关掉电机稳住进油量，持荷2分钟，以减少钢丝松驰的影响，使钢丝应力趋于稳定状态，并应检查钢铰线有无滑丝，如有则应及时按规范处理。
（11）孔道压浆
1）张拉完毕后，应尽快（24小时内）进行压浆，以免钢绞线日久锈蚀，并可减轻锚具负担，防止滑丝的出现。
2）先用压力水冲洗孔道，排除孔内粉渣杂物，确保孔道畅通，并用压缩空气吹去孔内积水。
3）压浆应采用海螺牌ＰＯ52.5Ｒ普通硅酸盐水泥拌制。为了防止腐蚀钢绞线，加掺合剂时须验明其中不含氯盐，且不得掺用加气剂，但可掺入适量的塑化剂，其掺量试验确定。
4）压浆水灰比应为0.329。
5）压浆液每次拌量以不得超过40分钟的使用量。拌好的水泥浆在通过2.5×2.5mm的细筛后，存放使用，且在使用前仍应低速搅拌。
6）压浆压力以0.5-0.6MPa为宜，压力过大易胀裂孔壁。
7）每孔压浆必须一次完成，不得中断，并有适当的保压时间，持压屏浆5分钟，待出浆口流出浓浆后，才能关闭连接管，停止压浆。卸拔连接管时，不应有水泥浆反溢现象。若因故停顿超过20分钟，则应用清水冲洗已压浆的孔道，重新压注。
8）压浆液从拌制到注入孔道的间隔时间不得超过40分钟，且此期间，应不断搅拌。
9）压浆过程中，须抽样作试件。取样应在喷嘴出口处用小桶接浆，再注入试模中，养护28天后，送试压部门作抗压试验。
（12）锚具封闭及封端
为了保护外露的锚具不致锈蚀而失效，当灌浆完毕后，应清洗外露部分，将端面凿毛，绑扎钢筋，然后钉装模板，按设计规定浇筑混凝土封头。
（13）预应力小箱梁移位
1）用两台80T的大龙门吊移位。
2）钢丝绳选用：6×37+1钢丝绳，抗拉强度为170Kg/㎜2 的Φ47.5㎜钢丝绳2对。
大龙门吊就位后，专人指挥，用钢丝缆线在距梁端一米处兜底进行绑扎安装，听到指挥员的口令后两头吊钩同时起钩，梁离地面30厘米时停置五分钟，检查圈扬机的刹机是否失灵，同时控制吊起的梁在一条水平线上，确保运梁时安全性，梁运至存梁区时，由专人指挥松钩，平稳把梁存放在指定位置。
论文作者:陈创旺
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/27
标签：混凝土论文; 钢筋论文; 预应力论文; 模板论文; 千斤顶论文; 孔道论文; 小箱论文; 《基层建设》2016年2期论文;