羅正輝

（佛山市交通運(yùn)輸工程造價(jià)管理站 廣東省 佛山市 528041）

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工技術(shù)

羅正輝

（佛山市交通運(yùn)輸工程造價(jià)管理站 廣東省 佛山市 528041）

本文主要以30m后張力法的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁在現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制為對(duì)象，從下面幾方面來(lái)介紹利用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的施工技術(shù)的主要工藝，主要包括：模板的設(shè)計(jì)與制作、鋼筋加工、混凝土施工以及預(yù)應(yīng)力張拉，這四個(gè)方面對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工工藝進(jìn)行論述，并且對(duì)相似的工程都有參考作用。

混凝土箱梁；后張法；預(yù)應(yīng)力；施工

1　工程概況

某鐵路屬于分離式的立交橋，在上部結(jié)構(gòu)的施工中主要采用了30m的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，施工過(guò)程為先簡(jiǎn)支、后連續(xù)的框架結(jié)構(gòu)，該分離式的立交橋總共有30m的預(yù)應(yīng)力箱梁184片，在這其中有92片邊梁，92片中梁。預(yù)應(yīng)力箱梁的高為157.6cm，底板的寬為200cm，邊梁頂板的寬為285cm，中梁頂板的寬為240cm，單片箱梁的重為97t。在這其中要選擇大小合適的碎石顆粒的級(jí)配、最大粒徑和混凝土的流動(dòng)度和坍落度，才能夠降低混凝土的單方用水量、水泥用量以及砂率，從而保證混凝土工作的強(qiáng)度、剛度、性能，使得它的收縮徐變小、勻質(zhì)性變好。在實(shí)際的施工過(guò)程中，以標(biāo)準(zhǔn)值Rby=1860MPa作為鋼絞線抗拉強(qiáng)度，15.2mm作為公稱(chēng)直徑。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，施工時(shí)所采用原材料均符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)范，并得到了監(jiān)理工程師的確認(rèn)，并且進(jìn)場(chǎng)的數(shù)量也滿(mǎn)足工程施工的要求。

2　后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工技術(shù)

2.1施工技術(shù)的工藝流程

該分離式的立交橋在預(yù)制箱梁的過(guò)程中在預(yù)制場(chǎng)中預(yù)制并完成，其中預(yù)制場(chǎng)共占地20多畝，其中在預(yù)制場(chǎng)中布置了30m的預(yù)制箱型梁底座16個(gè)。在施工的過(guò)程中，要提前制作好伸縮縫、防撞護(hù)欄要提前埋鋼筋，并且在位置上要力求準(zhǔn)確無(wú)誤，總體的施工工藝流程如下過(guò)程：首先要將場(chǎng)地進(jìn)行整平和硬化，將底模澆注，并且要綁扎好底板鋼筋，芯模支立，側(cè)模支立，然后綁扎好頂板鋼筋，澆筑好混凝土，養(yǎng)生，然后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉和壓漿，養(yǎng)生（設(shè)計(jì)強(qiáng)度要達(dá)到一定的要求）最后進(jìn)行支架的拆除。

2.2模板設(shè)計(jì)與支立

箱梁預(yù)制的模板主要采用了定型鋼模板，底模板主要采用了現(xiàn)澆的混凝土底座，并且要以加鋪30mm水磨石形式，在橫向的居中位置、縱向的距梁端5.5m、2.2m處設(shè)置通氣孔，在每片梁上設(shè)置4個(gè)通氣孔，孔徑設(shè)置為6cm，底座則主要采用混凝土澆注成型。用1cm的鋼板代替箱梁吊裝處的底模板，并且底板在接縫時(shí)一定要保證嚴(yán)密和平整。在該工程中采用混凝土箱梁芯模和側(cè)模各4套。并且側(cè)模的長(zhǎng)度在2.5～3.0m之間，面板使用了4mm的厚鋼板，支撐腿使用8#的槽鋼，橫肋使用5#～7#的槽鋼，在縱向拼接處主要是用10mm的鋼板制作法進(jìn)行法蘭連接。在模板進(jìn)場(chǎng)之后要及時(shí)的對(duì)單塊的模板進(jìn)行平整度、順直度和結(jié)構(gòu)尺寸的測(cè)量和檢驗(yàn)，并且要用磨光機(jī)將錯(cuò)臺(tái)的部位打磨好，進(jìn)行模板的編號(hào)，以方便在施工過(guò)程中進(jìn)行支拆。模板在移動(dòng)過(guò)程中盡量不要橫向進(jìn)行移動(dòng)，以防止對(duì)模板或者是箱梁的邊角部位的混凝土損壞，在模板拆除之后要注意進(jìn)行及時(shí)修整，并且按規(guī)定涂刷脫模劑。

2.3鋼筋加工

鋼筋的加工以及制作過(guò)程要在專(zhuān)用的防雨棚內(nèi)進(jìn)行，并且要準(zhǔn)切的將加工好的鋼筋按照不同的類(lèi)別和使用部位堆放到支墊的方木上，掛好標(biāo)識(shí)牌并注明鋼筋的編號(hào)、使用部位和定位輔助等一系列措施，在底模板安裝好了之后，在底模上要對(duì)鋼筋進(jìn)行適度的綁扎，將底層的鋼筋、骨架上的鋼筋和橫隔梁上的鋼筋依次綁扎成型，之后將芯模板支立起來(lái)，然后綁扎頂層的鋼筋。箱梁在縱向主筋上主要采用了閃光對(duì)焊，對(duì)焊接頭的冷彎試驗(yàn)、拉力試驗(yàn)和外觀都要符合相應(yīng)的規(guī)范要求，受拉區(qū)的接頭率要小于50%，并且接頭區(qū)不能位于在箱梁的最大彎矩處，其它接頭則不對(duì)此要求，可以采用電弧焊，但要保證雙面焊的焊縫≥5d，單面焊的焊縫≥10d。

2.4混凝土的施工

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)應(yīng)力的箱梁要采用C50號(hào)的混凝土，用理論配合比來(lái)?yè)Q算施工配合比來(lái)計(jì)算，坍落度要保證在在9～12cm之間。在使用自打井作為用水時(shí)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)測(cè)試到它并不含有對(duì)預(yù)應(yīng)力水泥或者鋼材有害的成分，并且其他有害有機(jī)物含量和氯化物離子的含量都小于500mg/L。箱梁在澆注方法的使用上是用了二次成型的方法。竹膠板制作了芯模，并且在制作時(shí)，預(yù)留了約30cm寬的開(kāi)口在箱體的底部中間位置上，以方便混凝土的下料以及振搗。同理，箱體頂部也在同樣位置上預(yù)留同樣的開(kāi)口，在完成了對(duì)底板混凝土的澆注之后，要進(jìn)行一段時(shí)間的封閉，之后要澆注腹板和頂板混凝土，澆筑的順序如圖1所示。

圖1　預(yù)制箱梁澆筑順序示意圖

混凝土的澆筑一定要按照混凝土的厚度、順序以及方向，從下而上進(jìn)行水平分層、斜向分段要一次性的連續(xù)澆筑成型。在腹板內(nèi)，混凝土分層厚度要小于30cm，振搗混凝土?xí)r要使用嵌入式振動(dòng)棒與平板附著式振搗器互相結(jié)合的振搗方法來(lái)進(jìn)行振搗。附著式振搗器的布置間距在1.0～2.0m之間，并且要連續(xù)布置。按操作規(guī)程對(duì)混凝土進(jìn)行操作，振搗人員在操作時(shí)要牢記波紋管位置，一定要避免插入式振動(dòng)棒與鋼筋、預(yù)埋件、波紋管與模板有所接觸，并且一定要遵循振搗器“快插慢拔”的原則。為了確?；炷猎诹憾隋^固區(qū)域預(yù)埋件孔道四周的密實(shí)程度，要加強(qiáng)振搗。在底板上，混凝土的振搗主要是由人工來(lái)進(jìn)行的，工人要鉆入到芯模的內(nèi)部使用平板振搗器來(lái)逐段的進(jìn)行振搗。在施工過(guò)程中，也要注意經(jīng)常的檢查以及固定模板的螺絲和木楔是否存在松動(dòng)的現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)松動(dòng)，要及時(shí)的進(jìn)行加固和修整。在頂部，混凝土主要采用平板振搗器來(lái)進(jìn)行振搗，在澆注完成之后要進(jìn)行二次收漿，為了促使箱梁頂?shù)幕炷僚c橋面鋪裝緊密結(jié)合，在澆筑過(guò)程中，應(yīng)隨機(jī)取樣制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、施工用混凝土強(qiáng)度、彈性模量試件。

在混凝土第一次凝固之后，要用鋼刷在箱梁的頂面刷毛，并且刷毛要露出半個(gè)石子的程度。最后，在混凝土凝固之后，使用麻袋對(duì)其覆蓋，并不斷澆水養(yǎng)護(hù)，確保表層與環(huán)境溫度差不宜大于15℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間要在14d以上，以預(yù)防頂面的混凝土有沉陷和裂縫的現(xiàn)象發(fā)生。

2.5鋼絞線的加工和預(yù)應(yīng)力張拉

鋼絞線在加工箱梁時(shí)所用到的鋼鉸線下料的長(zhǎng)度是構(gòu)件混凝土預(yù)留孔道長(zhǎng)度與張拉鋼絞線的工作長(zhǎng)度相加求和。波紋管的位置必須嚴(yán)格按坐標(biāo)定位并用定位鋼筋固定，在澆注混凝土之前要將比波紋管稍小的內(nèi)徑的兩根塑料管由兩端插入到波紋管中間，在混凝土第一次凝固之后拔出。

當(dāng)箱梁混凝土的強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，進(jìn)行對(duì)正彎矩鋼絞線的張拉。在預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉方法的選擇上采用將伸長(zhǎng)值與張拉力雙向控制的方法，將鋼束伸長(zhǎng)量作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核。施工時(shí)，采取自動(dòng)智能控制張拉系統(tǒng)，對(duì)梁兩端同時(shí)進(jìn)行張拉，控制應(yīng)力σk=0.75Rby=1395MPa。完成張拉后，將錨具外的多余鋼鉸線用砂輪切割機(jī)切除之后，再行封錨。

在張拉之前，一定要注意對(duì)所有要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的設(shè)備和材料的檢驗(yàn)合格證以及試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行嚴(yán)格的查驗(yàn)。高壓油泵、千斤頂、壓力表這三部分組成了張拉設(shè)備，使用電動(dòng)高壓油泵對(duì)油壓表、千斤頂在張拉前進(jìn)行校驗(yàn)。并且要注意的是千斤頂如果在使用過(guò)程中出現(xiàn)了使用200次以上或者超過(guò)6個(gè)月之后出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行重新的校準(zhǔn)。然后再檢查所有鋼鉸線在張拉點(diǎn)之間是否能夠自由的移動(dòng)，與此同時(shí)也要檢查一下構(gòu)件是否可以適應(yīng)在施工加預(yù)應(yīng)力時(shí)所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼鉸線垂直及水平位置進(jìn)行自由的移動(dòng)。

3　結(jié)論

在應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行連續(xù)的箱梁施工時(shí)，要密切觀察梁底的強(qiáng)度，預(yù)防出現(xiàn)梁底開(kāi)裂所引發(fā)的梁體裂縫。本工程中，通過(guò)嚴(yán)格的控制進(jìn)場(chǎng)材料以及對(duì)在施工過(guò)程中的每一道工序的嚴(yán)格把關(guān)，能夠保證箱梁的內(nèi)在質(zhì)量和外觀，此技術(shù)可以為類(lèi)似的工程提供參考。

[1]王維儉，主編.發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)應(yīng)用[M].中國(guó)電力出版社，2005.

[2]馬玉珍.抓好公路施工管理與質(zhì)量管理的體會(huì)[J].林業(yè)科技情報(bào)，2005，3.

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U445.57

A

1673-0038（2015）34-0282-02

2015-8-3

羅正輝（1985-），男，廣東信宜人，路橋助理工程師，本科，從事交通運(yùn)輸工程造價(jià)管理工作。