劉海彎

（陜西鐵路工程職業(yè)技術學院，陜西 渭南 714000）

0 引言

對裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁橋施工技術而言，其集合了裝配式施工技術及簡支橋梁施工技術的優(yōu)點，不僅可以像簡支橋梁一樣施工簡便，而且通過集中預制也能有效加快橋梁施工效率、優(yōu)化整體施工質量及安全性。因此，加強裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁橋施工技術研究對促進橋梁工程技術創(chuàng)新發(fā)展有重要意義。

1 工程概況概述

某特大橋項目長度為1.5km，橋梁基礎為鉆孔灌注樁基礎，下部結構為柱式墩+肋板臺，上部結構為30m～50m裝配式預應力混凝土連續(xù)箱梁，其中以30m箱梁為主，總計有400榀。

2 材料選擇

在該項目中，為確保橋梁強度及耐久性，對預制主梁、現(xiàn)澆接頭、濕接縫及封端等分項工程均選用的是C50混凝土?；旌狭现兴噙x用的是高品質P.O42.5硅酸鹽水泥；砂為水洗砂；粗骨料為粒徑≤20mm的連續(xù)級配碎石；鋼筋選用的是HPB300、HRB400兩種鋼筋，即鋼筋直徑<12mm的為HPB300（A3）鋼，鋼筋直徑≥12mm的為HRB400熱軋帶肋鋼。

3 30m箱梁預制施工

3.1 鋼筋加工及安裝

鋼筋加工及安裝的具體情況如下：1）鋼筋加工。根據(jù)設計尺寸，在加工場統(tǒng)一加工鋼筋成型，按要求分區(qū)堆放，并懸掛銘牌標明其型號及規(guī)格。2）鋼筋安裝。按圖1所示工序安裝鋼筋，且對不同直徑的鋼筋采取不同的連接方式，例如直徑≥25mm的鋼筋選擇直螺紋套筒方式進行連接；直徑12mm

圖1 鋼筋安裝工序示意圖

3.2 波紋管安裝

首先，結合圖紙及規(guī)范要求，焊接波紋管的定位鋼筋，直線段按1m間距布置，曲線段按0.5m間距布置。其次，安裝箱梁的波紋管，該波紋管單節(jié)長度為10m，并借助接頭管按“自兩側向中間”的順序安裝好波紋管。最后，在波紋管中安裝塑料襯管，以防漏漿堵塞波紋管。

3.3 模板安裝

做完鋼筋加工及波紋管安裝施工后，開始安裝模板，具體如下：1）該項目中用的模板均為定型鋼模板，且模板連接均采用螺栓連接，為保證模板連接的平整性，使用電動鋼絲球對所有的焊縫進行打磨處理，再涂抹脫模劑，以便后期拆模。2）內模及端模的板材為5mm鋼板，其中，內模設計成了抽拉式可折疊的模板，采取定位錨墊板固定；端模使用雙面膠黏貼，并用泡沫膠做了封堵，以便預防漏漿。3）頂板使用梳齒板+定位鋼筋固定，同時，為保證翼緣板鋼筋的線性足夠順直，在另一側也安裝了限位擋板。頂板的梳齒板使用寬度8cm膠條做了密封處理，以防漏漿。4）為防止內模在砼澆筑施工使發(fā)生上浮，在側模上每間隔2m的距離安設了一道22a工字鋼制成的壓桿，并在中間焊接了兩根φ30mm鋼筋，以便卡牢內模頂面，最后使用法蘭螺絲將兩端固定到側模上。

3.4 砼澆筑

砼澆筑的相關情況具體如下：1）砼的拌制。按照試驗確定的配合比，采用JS750拌合樓進行統(tǒng)一、集中拌制。為了提高混合料的黏結強度，拌和采取二次投料法，并嚴控拌和時間及投料量，具體如圖2所示。2）砼澆筑。正式澆筑澆筑前，先對伸縮縫、支座等附屬設施的預埋件進行仔細檢查，確認沒有問題后再開始澆筑。砼澆筑按照“先底板、再腹板、再頂板”的順序從箱梁的一端向另一端進行斜向分層澆筑及振搗，每層厚度以小于或等于30cm為宜。3）底板砼振搗。底板振搗施工中，應使用30mm插入式振搗器快插慢拔，振搗器移動距離應≤1.5倍振搗器作用半徑（大約30cm），且振搗器需插入下層混凝土中50mm～100mm深，以確保振搗質量，防止漏振、過振等。同時，要注意控制振搗棒不碰到模板、鋼筋、錨墊板及波紋管等位置。另外，控制每個振搗點的振搗時間在20s～30s，直至振搗到混凝土沒有下沉、氣泡等現(xiàn)象，表面泛漿后停止該點振搗，移至下一振搗點繼續(xù)振搗施工，直至完成所有位置的振搗。4）腹板及頂板砼振搗。在腹板及頂板兩側外模上按6m間距均勻布置了附著式振搗器，具體布置如圖3所示。具體振搗振搗施工如下。從一點開始澆筑時要開啟①、②處附著式振搗器，當混凝土澆筑到②處時要關閉①處附著式振搗器，同時要開啟③處附著式振搗器。然后混凝土從⑤到入時要開啟⑤處附著式振搗器，最后在混凝土距④處兩側 2.5m時關閉③處附著式振搗器?；炷翝仓舰茳c時關閉⑤處附著式振搗器。最后關閉④處附著式振搗器。

圖2 二次投料法示意圖

圖3 附著式振搗器布置示意圖

3.5 混凝土養(yǎng)生

待砼澆筑完成后，及時覆蓋成片麻布并灑水進行養(yǎng)護，并且要注意灑水要均勻，將砼外露部分均噴灑到位，且要至少灑水養(yǎng)護7天，不可揭開麻布太早，以防損害砼成型質量。

4 預應力張拉

4.1 理論伸長值計算公式

理論伸長值精確計算公式如下。

理論伸長值簡化計算公式如下。

式中：—預應力鋼筋張拉端的張拉力，N；—自張拉端至計算截面的孔道長度，m；—自張拉端至計算截面曲線孔道部位切線的夾角之和，rad；—每米孔道局部偏差影響摩擦的系數(shù)，通過現(xiàn)場試驗獲得；—預應力筋和孔道壁的摩擦系數(shù)，通過現(xiàn)場試驗獲得；E—預應力鋼筋彈性模量，MPa；A—預應力鋼筋截面面積，mm。

預應力張拉伸長量按上文所示公式進行計算。表1為30m的箱梁張拉伸長量計算結果。

表1 30m箱梁張拉伸長量計算結果

4.2 鋼絞線穿束

按照張拉操作時鋼絞線長度不應小于千斤頂長度+2倍錨具厚度+限位板厚度+預留長度（25cm～30cm）來進行鋼絞線下料，然后整束穿入波紋管中，并對每一根進行編號。為防止穿束時鋼絞線刺穿或損壞波紋管，需用專業(yè)塑料套包裹好鋼絞線端頭。

4.3 預應力智能張拉

鋼絞線穿束工作結束后，現(xiàn)場準備好千斤頂、液壓表、張拉設備及相關附件等，準備開始張拉施工：1）標定好千斤頂及液壓表，檢查限位板、工具錨、夾片及張拉設備等，確保其性能均滿足張拉要求。同時，張拉現(xiàn)場布置警戒線及警示牌，禁止非工作人員進入，保障張拉安全。2）30m箱梁梁片強度達到100%設計強度，且混凝土齡期超過7d后，開始張拉操作。根據(jù)“N1→N3→N2→N4”的順序進行兩端對稱張拉（圖4）。鋼絞線張拉程序為0→初應力（0.15δk）→0.3δk→1.0δk（持荷5min錨固）；預應力鋼絞線張拉采取“以張拉力控制為主，以伸長量進行校核”的方式進行雙控，并實時觀測梁體起拱情況。張拉完畢，用快硬砂漿或快硬水泥對端頭預應力筋與錨具間縫隙進行封堵，以免冒漿損失灌漿壓力。3）張拉期間，須時刻觀測張拉設備及千斤頂?shù)裙ぷ髑闆r，若發(fā)生異常，必須立即單擊“暫停張拉”、按下張拉儀“急停指示”按鈕，停止張拉，排除異常情況后，方可繼續(xù)張拉。

圖4 張拉順序示意圖（單位：cm）

4.4 智能壓漿

箱梁張拉合格后，準備進行壓漿施工。壓漿前，需用壓縮空氣清洗孔道中雜質，完成清理后，再實施壓漿。該30m箱梁采取智能壓漿系統(tǒng)進行孔道壓漿，該智能壓漿系統(tǒng)能夠通過電腦操作完成加水、漿液攪拌、抽真空、循環(huán)壓漿的自動操作系統(tǒng)（圖5）。現(xiàn)場利用智能壓漿系統(tǒng)進行制漿、壓漿，壓漿漿液為水泥凈漿（水泥為P.O42.5硅酸鹽水泥，水灰比為0.43，稠度為14s～18s，泌水性3h≤2%），并控制壓漿最大壓力為0.5MPa～0.7MPa。壓漿按照“先下后上、先低后高”的順序進行，直至孔道另一端飽滿且出漿后停止壓漿操作。壓漿后應從檢查孔抽查壓漿的密實情況，如有不實，應及時處理和糾正。

圖5 智能壓漿系統(tǒng)示意圖

4.5 封錨

做完孔道壓漿后，應立即沖洗干凈梁端的水泥漿，并清除支承墊板、錨具及端面砼的污垢。然后固定封錨模板，立模后校核梁長，其長度應符合規(guī)定。封錨砼澆筑后，靜置1h～2h，常溫下帶模灑水養(yǎng)護。

4.6 箱梁封端

封完錨，且砼強度達到105%設計強度后，使用預制好的堵頭板及時封端，同時也在箱梁頂板、頂板、兩側腹板各植入2根16mm鋼筋作為支撐，以確保堵頭板穩(wěn)定。另外，使用高強砂漿對堵頭板與箱梁接觸位置的縫隙進行封閉，防止后期橫梁現(xiàn)澆時發(fā)生漏漿。

5 結語

綜上所述，上述30m裝配式混凝土連續(xù)箱梁通過集中預制，不僅加快了整體施工進度約20天，而且也節(jié)約人工工時費等約90萬元，最終也實現(xiàn)了預期的質量目標，得到了業(yè)主單位的好評。由此可見，裝配式技術與預應力連續(xù)混凝土箱梁施工技術相融合，有很多優(yōu)勢，例如施工操作更簡便、整體難度降低、施工進效率更快、質量更有保障等。但是，要想裝配式連續(xù)混凝土箱梁施工最終取得良好結果，也需要橋梁施工承包單位加強施工各環(huán)節(jié)的質量把控，認真落實每一項技術要點，從而為我國現(xiàn)代化發(fā)展建設出更多優(yōu)質橋梁工程。