广东省 阳江市 529500
【摘 要】预应力砼小箱梁是桥梁建筑中不可或缺的支撑结构，要想确保这一支撑性结构牢固长久地发挥作用，就要从施工工艺与对应的施工技术入手，在规定要求下展开施工，优化施工工艺与施工技术，提高施工水平，保证施工质量。本文以位于鳌头镇上西大桥重建工程施工展开讨论，首先简单阐明了工程概况，然后具体分析了该桥体施工预应力砼小箱梁的预制施工技术。
【关键词】预应力砼；小箱梁；预制施工技术
1、工程概况
该工程位于鳌头镇上西大桥重建工程，桥跨结构为3×25m预应力砼小箱梁桥，全长132m。上部构造全幅由15片小箱梁板组成，板厚140cm，沥青混凝土面层厚9cm，现浇桥面整体砼厚10cm。下部结构采用单柱式桥墩，座板式桥台，钻孔灌注桩基础。
2、预制施工前的准备
2.1 台座布局
预制施工场地的位置在鳌头镇上西村旁，将这一地方进行平整处理。
（1）台座基础施工
①台座基础开挖
在已经整平的场地上根据测量放样的基础轮廓线和水准点确定基坑开挖线和开挖深度，人工配合机械开挖，挖至设计深度，并作承载力检测，如果承载力小于200Kpa，将对地基采取相应的处理措施。
②钢筋制作、绑扎
钢筋在加工场制作成型，运到现场后按照设计要求安装。
③模板安装
根据台座结构形式，制梁台座主要以15mm厚方木和钢管支撑为主，存梁台座以组合钢模板和钢管支撑为主。
④浇筑砼
制、存梁台座基础均为C25钢筋砼，台身均为C30钢筋砼，采用电子自动计量的强制式拌和机拌制砼，按照规范要求做好砼试件，罐车运输到现场入模，插入式振捣棒振捣密实，浇筑完成后及时覆盖，派专人洒水养生，并在砼终凝前安放连接钢筋并凿毛。
⑤台座承载力计算：预制梁最大起吊重量80T，张拉起拱后台座两端各承受40T重量，两端台座扩大基础尺寸为2m×2m×0.3m。基地承受压力P=F/A=400KN/4m2=100Kpa。台座建在路床96区上，满足地基承载力要求。
（2）制梁台座施工
①制梁台座直接在已经浇筑台座基础上用钢筋砼浇筑制成，台座厚度30cm，采用C30砼。
先在扩大基础平面弹出每条台座线，以保证台座顶面距离场地最小高度30cm为基线，按设计插入钢筋。
②制梁台座反拱设置：按照《两阶段施工图设计》，25m箱梁先简支后连续梁提供的反拱值、下挠值设置反拱。
距跨中的距离X（m）为“-”表示相反方向
③吊装孔的设置：按照设计图纸提供的位置预留吊装孔。
④在台座上预埋留箱梁侧模底端对拉螺杆穿孔，每隔0.5~0.8m 预埋Φ30 的PVC 管一道，便于支侧模板时穿对拉螺杆。台座顶面采用8mm钢板，与侧面槽钢焊接固定在台座上。
3、施工工艺流程
箱梁预制施工工序：加工、安装梁肋钢筋、加工预埋支座钢板→ 穿入预应力管道并定位，埋设预埋件→ 安装模板 → 绑扎翼缘板钢筋、预埋桥面系钢筋 → 浇筑混凝土、拆模养护 →穿钢绞线→张拉预应力筋 →压浆、封锚 → 移梁至存梁场
1、原材料准备工作
箱梁预制前已对各种原材料、设备进行试验、检测及标定，特别是张拉用千斤顶、油泵、钢绞线等。预应力张拉前，根据检校数据及钢绞线张拉力，计算出其对应的油表读数并上报监理工程师审批。
2、钢筋加工及安装
钢筋的调直、切断、弯曲等制作工序均集中在梁场钢筋加工场内进行，采用钢筋数控弯曲中心及小型弯箍机进行半成品加工，制作成型的钢筋分类堆放并挂牌编号，妥善保管。钢筋安装在预制台座上进行，钢筋绑扎焊接严格按技术规范施工（单面焊≥10d；双面焊≥5d），骨架牢固，以确保浇筑砼时不发生变形、塌陷，各种预埋钢筋（或钢板）按设计位置在底胎上准确、牢固埋设。同时，凡需焊接的受力部位，均应满足可焊性要求。并且当使用强度级不同的异种钢材相焊时，所选用焊接材料的强度应能保证焊缝及接头强度高于较低强度级钢材强度。
为保证钢筋安装时钢筋间距均匀，减小施工误差，钢筋安装采用拉线定位控制，绑扎钢筋时现场架设简单临时支架，支架每隔2m架设1道，并将钢筋位置标示在临时支架上，以便绑扎骨架钢筋。钢筋骨架安装时，对于钢筋接头绑扎最小搭接长度为：Ⅰ级钢筋，受拉区30d，受压区20d；Ⅱ级钢筋，受拉区 35d，受压区25d。
3、模板的制作及安拆
为保证T梁几何尺寸及外观要求，模板采用定指定合格厂家的型钢模加工制作而成。该模板表面平滑、尺寸准确，接缝上能满足技术规范要求。模板由[10槽钢焊接形成框架受力，面板用6mm厚不锈钢钢板，贴焊在框架上。接缝间用公母榫搭接，确保接缝平顺，不漏浆。模板安装前将板面清除干净，并均匀涂上脱模剂。安装采用人工配合龙门架进行，从箱梁中间开始，上、下用对拉螺杆栓紧固定，初安后统一对模板几何尺寸进行校正，并检查各连接面的间隙，若有缝隙则采取防漏浆措施堵漏，侧模与底胎衔接部份采用加垫橡胶管，以防浇筑砼时梁底漏浆。拆模时先松掉对拉螺杆，然后再利用两底座之间的底层砼上的预埋环结合手拉葫芦将模板分段松下，之后再用龙门架将模板移开，人工清扫干净，涂脱模剂，准备下一次安装。并将预制主梁翼板边缘（边梁外侧除外）及横隔板横向端部等与现浇砼连接处的砼表面凿毛、冲洗，以保证新老砼的结合。
4、混凝土浇筑及常规养护
4.1 混凝土浇筑
箱梁施工前通过试验室试配后确定砼设计配合比，后续施工时严格按报批的施工配合比施工。
混凝土由拌合站集中拌合，配料采用自动计量设备，确保砼拌和质量，砼拌好后由砼罐车运输至预制场，经过砼运输轨道，用龙门架上电动葫芦提吊入模或泵车输送入模。砼浇筑从梁的一端向另一端分层倾斜浇筑，为保证砼内气泡充分排出和砼外观质量，分层高度不超过30cm。砼振捣采用插入式振捣器和附着式振捣器（模板上间距2 m设置一台）组合进行，使用插入式振捣器时避开预应力管道，以防管道损坏进浆而造成预应力管道堵塞和管道位置偏移。
4.2 拆模及砼养护
当翼缘板砼强度能够承受其重力及其他可能的叠加荷载时（一般为2.5MPa），拆除模板，模板拆除时不可用力过猛或猛烈敲击，防止混凝土表面受损，影响混凝土的外观质量。
砼浇注完成后，利用砼自身的水化热来保证足够的温度，顶面采用洒水养护，对于T梁侧面及翼板下部等不易蓄水的位置采用喷淋系统养生，喷淋系统必须具备足够水压，确保淋湿所有外露面。养护时间一般为7天。
5、预应力施工
本合同段内的25m箱梁设计均为后张法施工，预应力钢绞线在预制场的操作平台上，根据设计图纸要求用下料好后，用油漆画上标记，再用20#铁丝绑扎好端头，并用切割机切割下料，待钢筋骨架成型后，根据钢绞线坐标位置放出各点坐标X、Y值，用油漆作好标记，再把波纹管安装在钢筋骨架内，根据坐标值用#字型钢筋把波纹管固定在钢筋骨架上，安装弹簧钢筋，并做好锚垫板准确定位及固定，浇筑砼前先检查波纹管接头是否安装好，锚垫板预留孔用棉纱塞满，防止水泥浆堵塞预留孔。
5.1预留孔道：
预留孔道位置应准确，其截面尺寸应能使预应力钢材顺利通过并能保证压浆的质量，一般孔道的尺寸，其截面面积不应小于预应力钢束截面积的2.5倍。预留孔道的方法采用预埋波纹管法，波纹管道位置应靠#字型定位钢筋加以固定，定位钢筋间距一般为80cm，曲线孔道应适当加密为40cm。
5.2 压浆孔及排气孔的留设：
位置按设计要求定，压浆孔直径不小于20～15mm，排气孔直径不小于20mm，可用木塞或钢筋头预留，木塞或钢筋头应与管道顶紧，砼初凝后拔出。
5.3 预应力筋的张拉施工：
张拉前千斤顶与压力表及张拉仪（油泵）成套进行标定及使用，禁止单件标定，标定时应尽量满量程至少80%以上，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，并应监理台账及卡片定期检查。张拉时的使用功率不得大于最大标定值0.9。当千斤顶使用超过6个月或300次，或在使用中出现不正常现象，或检修以后应重新交验。
待砼强度及弹性模量达到设计强度的90%且龄期不少于5d后方可进行预应力钢束的张拉，砼强度以最后一车浇筑砼的试件为准。
张拉顺序：N1-N3-N2-N5-N4。这样张拉使梁受力平衡不偏心，伸长量控制：实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，设计无规定时，其偏差应控制在±6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉作业。采用自动化张拉设备张拉时必须采用人工量测伸长量对仪器自动显示的数据校核。
6、孔道压浆和封端
6.1孔道压浆
孔道压浆采用智能压浆工艺，是将水泥浆用压浆机压入孔内，使之填满预应力筋与孔道间的空隙，让预应力筋与混凝土牢固粘结为一整体。
6.1.1压浆工艺：
（1）孔道压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压完。若中间因故停歇时，应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，孔道畅通无阻。对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。
（2）预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆，一般不宜超过14d。压浆采用一次压浆方法进行。
（3）排气管应使用直径不小于Φ20mm，最大允许工作压力不小于1MPa的耐压管。排气管的自由长度在1m以上，在孔道注浆前和注浆后都必须保持排气管竖直向上。在梁体混凝土浇筑中保证不脱落、弯折、弯曲。
（4）压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，对曲线孔道，压浆的压力宜为0.5MPa-0.7MPa；压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满且排气孔排除与规定流动度相同的水泥浆为止，关闭出浆口后，保持一个不小于0.5MPa的稳压期，该稳压期的保持时间宜为3min-5min。
（5）预应力筋张拉完后应尽早进行孔道灌浆，一般不宜超过7天，以减少预应力损失。
6.2 封端：
孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢，并将端面混凝土凿毛，以备浇筑封端混凝土。
7、箱梁吊装
（1）箱梁张拉完毕后即可进行储梁或吊装，主梁吊运按兜托梁底起吊法，不设吊环，预制时在梁底预留穿索兜底所需的活动段底模，同时在主梁翼板上的对应位置预留穿索孔洞。箱梁预制完成后进行编号，注明浇筑日期和型号，封锚后用龙门架吊运至存梁场进行存放。为了防止预制梁上拱过大，预制梁与现浇湿接缝及桥面铺装砼由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不能过长，宜按1～3个月控制，存梁期密切注意梁的累计上拱值，若超出计算值的30%将采取控制措施，为防止同跨及相邻跨预制梁间高差过大，同一跨桥不同位置的预制梁的存梁时间相同（外梁可稍短），相邻跨的预制梁的存放时间相近。存放时用钢垫块支垫，同时用［20三角支架设置好临时斜撑，防止梁体倾倒。
（2）预应力小箱梁的吊装施工
通过龙门吊及架桥机进行吊装施工，具体的施工流程如下图：
图 预制梁板安装施工工艺流程图
4、总结
桥梁的牢固度与稳定性在很大程度上是由其梁体决定的，根据工程概况选择科学的施工技术，由于预应力小箱梁具有结构新颖、施工简单、梁体重量轻，承载能力强等特点，目前已被广泛应用于高等级公路桥梁的上部结构，并将逐步取代昔日的工型组合梁结构的趋势。另通过预应力预制实验来判断小箱梁的抗压能力，优选模板，掌握科学的施工工艺，完善混凝土浇筑技术，全面确保桥体整体的牢固稳定。
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论文作者:潘献文
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第10期
论文发表时间:2016/8/31
标签：钢筋论文; 预应力论文; 孔道论文; 台座论文; 混凝土论文; 模板论文; 水泥浆论文; 《低碳地产》2016年第10期论文;