陳明喜
          

摘  要：在路橋工程中用預應力鋼筋混凝土可有效減小構件截面面積，廣泛應用于大跨度橋梁中，其復雜的施工工藝需要精心組織施工方案，對施工要點重點關注，以保證工程的質量。
關鍵字：預應力；箱梁施工技術
1 概述
橋梁工程在高速鐵路和高速公路等路橋工程建設中扮演著極其重要的角色。隨著近期國家對基礎設施建設投入加大，我國路橋工程建設再次獲得迅速發展的好契機。現澆箱梁廣泛應用于橋梁工程之中，是一項較為成熟的技術。本文試圖結合筆者親身工作經歷和相關工程實例對預應力鋼筋混凝土箱梁進行總結并提出自己的一些小觀點。
在路橋工程中用預應力鋼筋混凝土來代替鋼筋混凝土可以有效利用高強鋼筋等高強材料，減小構件截面面積，降低結構自重占設計荷載的比重，增大橋梁的跨度，進一步擴大了混凝土結構的適用范圍。
預應力鋼筋混凝土箱梁按照制作類別分有預制預應力鋼筋混凝土箱梁和現澆預應力鋼筋混凝土箱梁。其中預制預應力鋼筋混凝土箱梁用在橋梁跨度較小、路面荷載不大、易于進行現場吊裝的橋梁工程中。預制預應力鋼筋混凝土箱梁需要額外設置預制場，且預應力混凝土梁單件的重量大、吊裝數量較多，當橋梁工程地處山區丘陵地帶時候，施工過程會更加復雜，安全隱患較大�，F澆預應力鋼筋混凝土箱梁直接澆筑到位，相比預制預應力鋼筋混凝土箱梁不必吊裝，但是其現場制作過程較為復雜，對模板等施工器械要求較高，預應力施加較為困難，施工要求高。結合某橋梁工程本文結合現澆預應力鋼筋混凝土箱梁制作安裝過程進行分析總結并結合具體施工現場提出合理化的建議。
2 鋼管支架搭設
支架的搭設要保證鋼管支架能夠滿足各個方向的受力要求，做到安全可靠、受力合理。在支架搭設之前，應根據工程現場地形地貌情況、水文地質情況和自身工程特點對支架總體布置做綜合的考慮。
我工地采用的是碗扣式鋼管支架。綜合考慮各種情況，鋼管支架的順橋向間距為0.9米，箱梁實腹段的鋼管支架設為0.6米，鋼管支架豎向步距為1.2米，順橋向剪刀撐每四排設置一道，橫橋向剪刀撐也是每四排設置一道。
鋼管搭設之前應驗算其受力性能是否合理可靠。鋼管支架計算過程大致為：由箱梁體積計算箱梁單跨總重，計算每個鋼管支撐點的容許承載力（每個豎桿高度折減0.1），由支架總體布置計算支點總數，計算單個支點的實際受力情況，最后進行整體穩定性驗算。本工程支架的高寬比為14/22.1=0.633小于3，可以不進行整體穩定性驗算復核。
鋼管的搭設施工流程在不再贅述，請參閱相關文獻。這里結合本工程實際和自身工作經驗給出施工注意事項：支架立桿必須無腐蝕或破損，保證立桿豎直度復核要求；結點處不能松動；為保持穩定頂底托可調螺紋長度最好不超過35厘米；方木緊貼地面和底托。
3 箱梁模板
模板的選擇、制作安裝和脫模劑的選擇是影響橋梁工程的重要因素。在選擇模板時要考慮的因素有模板剛度以及模板平整度等，盡量采用鋼模板、大而平整的模板。本工程中現澆預應力鋼筋混凝土箱梁由直線型梁底模板、曲線型鋼側模板和內模板等三部分組成，即拼裝組合模板。其中直線型梁底模板采用的材料是高級防水竹膠合板，由現場制作；兩曲線段采用鋼模內模用防水膠合板和木襯板，內模板支架用方木框架支撐。
箱梁模板先施工梁底模板，再施工側模板和內模板。箱梁底模板支撐于鋼管支架的縱橫梁上，底板下的橫梁方木鋪設在鋼管頂托上并比底板及翼板寬半米，用以支撐外模板支架，縱梁鋪設在橫梁上，間距半米。在橫梁方木鋪設完工后，要進行三級預壓（梯度分別為30%、70%和100%），以給出預先拱度�？v向預應力穿索完成后安裝箱梁內模板，先安裝內模支架、腹板內模和上、下倒角模，待腹板混凝土澆筑24小時后安裝箱梁頂板的底模。最后進行箱梁頂板的混凝土澆筑。
現澆預應力鋼筋混凝土箱梁在模板工程施工的過程中應該注意以下事項。在混凝土澆筑的時候底模板的沉降較外腹板的沉降小，這容易在底模板和側模板之間出現縫隙，形成箱梁的底板陽角的色斑或者漏砂甚至是漲模跑模，針對此種情況，本工地采用的是外側頂撐的辦法；不能忽視內模板支架的強度驗算以防止坍塌；預壓時，當選擇土或者砂等相關材料時，應注意預壓物防水防潮工作以防壓力過大損壞支架；檢查箱梁外漏面的模板，填補空洞和模板間的拼縫；模板安裝時有一個很容易忽視的細節就是設置臨時滴水線，臨時滴水線能夠有效地防止防撞墻施工前養護水及壓漿廢水污染箱體；支座安裝相對工程量較小，但不可忽視支座安裝時易犯錯誤，注意支座的安裝方向，支座上下支撐面平順，外漏鐵件的防腐等。
4 箱梁鋼筋工程
橋梁工程中預應力箱梁所用鋼筋一般包括普通鋼筋、具有防腐要求的鋼筋和預應力鋼筋。普通鋼筋和具有防腐要求的鋼筋材料進場之后質檢嚴格檢驗，合格后下料加工并依照設計施工圖紙和相關國家行業規范認真仔細施工。預應力鋼筋的施工過程較為復雜。預應力鋼筋的施工時應先行檢查波紋管是否有滲漏現象，按照設計圖紙用定位鋼筋把波紋管及預應力管線安全可靠地固定到圖紙所示位置上，嚴格按技術規范有關規定進行鋼絞線安裝。在鋼筋施工過程中，腹板箍筋接頭盡量布設置梁頂錯開布置，如果橫梁鋼筋和波紋管的位置有沖突，可挪動普通鋼筋確保波紋管位置正確無誤。
現澆預應力鋼筋混凝土箱梁在鋼筋工程施工過程中應該注意保證鋼筋保護層厚度合適；穿入鋼絞線施工不可圖一時之便過度加注潤滑劑，導致鋼絞線和水泥砂漿間的粘結力不足；鋼筋骨架是橋梁預埋件的主要固定點，在進行混凝土工程前應仔細檢查有無按設計要求設置預埋件；橋梁鋼筋一般比較密集，我工地統一要求必須把綁扎用品（如扎絲）彎折伏帖于鋼筋表面，以免阻擋砼的流動性，影響混凝土工程施工質量。
5 箱梁混凝土工程
現澆預應力鋼筋混凝土箱梁具有中空的腹部，其混凝土工程有澆筑順序的先后之分。本工程混凝土標號為C50，施工方案為砼運輸車運砼，砼泵泵送到位。先澆筑箱梁底板，澆筑時應從橋軸線向橋兩側對稱施工以免支架偏心受壓，振搗密實后再澆筑腹板；腹板的澆筑時應由一端向另一端逐步推進及時振搗；澆注頂板時要求腹板混凝土充分鑿毛，頂板在腹板澆筑一定長度后自翼板兩端對稱向中心施工，并與腹板流水施工交叉進行。箱梁頂表面處理時應拉線、找坡、抹平、壓實并進行二次抹面以防龜裂。箱梁頂面平整度誤差不超過±1cm，高程誤差不超過±2cm�；炷�土澆筑完畢后，及時對混凝土進行養護，保證混凝土表面潤濕至少7D時間，需要時應覆蓋砼表面。箱梁內膜要等箱梁混凝土整體強度達到15MPa后方可拆除。
在混凝土工程中應該注意現場旁站混凝土質量。箱梁通常采用的是摻入緩凝劑、早強劑來改善混凝土性能，在注視商品混凝土強度指標的時候，容易忽視混凝土自身的施工操作性能，如本工程施工中曾遇到夏季炎熱天氣澆筑混凝土面層失水過快出現干縮裂紋的情況。鑒于箱梁混凝土工程的特殊情況我們廣大施工人員還應該注意混凝土的振搗質量，重點關注箱梁底板和箱梁腹板的下倒角位置處和預應力錨的下面位置處。
6 預應力施加
預應力施加是現澆預應力鋼筋混凝土箱梁施工中的重要施工程序之一。本工程采用預應力后張法施工，當混凝土強度達到混凝土設計強度的80%以上時進行預應力張拉施工。施工方案采用兩端雙向張拉，延伸量和張拉力的雙參數控制，其中控制參量為張拉力，參考參量為伸長量。
預應力鋼筋的制作與安裝在前文已有介紹，不在贅述。YCW-G型千斤頂是在YDC，YCWA系列的基礎上，通過計算機分析和優化組合設計特別是千斤頂主要零部件采用了預應力處理的先進工藝，它體積小、重量輕、密封性能好、強度和可靠性高，通用性強，廣泛用于后張法的預應力施工中。本工程采用YCW-250G千斤頂配套錨具使用。在進行張拉操作前施工現場施工技術人員應根據現場鋼絞線特性指標和張拉設備參數進行張拉力計算。公式如下：


其中， 為張拉力，單位kN；為預應力鋼筋的控制應力，單位MPa；為鋼絞線截積，單位mm；每束鋼鋼鉸線的根數；為鋼束伸長值，單位mm；為預應力鋼筋的原長，單位m；為預應力鋼絞線截面面積，單位mm2。為彈性模量，取為1.95×105MPa；為孔道偏差磨擦影響系數；為預應力鋼筋和波紋管的磨擦系數；為孔道曲線部分達的切線夾角，單位rad。
張拉應力的施加是分級施加的，從零開始施加，首次為10%控制參數（控制應力或者參考控制變形），直至達到控制參數應力，持續荷載3分鐘后進行灌漿錨固�？椎缐簼{封錨要在預應力張拉后1d內進行。灌漿的飽滿度和密實性直接影響到橋梁結構的耐久性，本工程采用的是真空灌漿工藝。
在預應力施加工序中，容易忽視對工程所用機械的檢查，如千斤頂的密封、老化等。當真空泵的功率不足或者錨頭的密封性不好時會直接導致真空壓漿不足等問題。
7 結語
預應力橋梁具有結構節省材料、安全系數高等優點，在橋梁工程中被普遍使用。本文結合具體工程實踐總結了現澆預應力鋼筋混凝土箱梁的施工工藝和施工注意事項，對公司后繼工程具有指導意義，隨著我國經濟技術的不斷發展，未來橋梁工程定會在此基礎上發展更新的技術、工藝、材料和相關施工設備。

參考文獻：
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