鄧?yán)饲?/p>

（龍門縣地方公路管理站，廣東 龍門 516800）

1 工程概況

某大橋建設(shè)項目，上部結(jié)構(gòu)為25m長的14孔后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，采用標(biāo)準(zhǔn)強度1 860MPa、張拉控制應(yīng)力1 395MPa的ASTM A416高強低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的錨固體系。該橋梁工程大部分預(yù)應(yīng)力鋼束均通過單端張拉，鋼絞線束數(shù)和單束根數(shù)分別為12束和12根，僅其中K074+214—K074+265段三孔大跨度連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼束為兩端張拉，鋼絞線束數(shù)和單束根數(shù)分別為18束和15根?？紤]到該橋梁建造位置交通量大，施工干擾因素多，施工場地狹窄，橋墩高度低，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁采用現(xiàn)場預(yù)制后吊裝的方案。該橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)跨度25m，計算跨度24.35m，預(yù)制長寬高分別為24.95m,1.42m,1.10m。每孔梁均包括6片空心板梁，其中中梁4片，邊梁2片?？招陌辶簝?nèi)模構(gòu)造見圖1。

圖1 空心板梁內(nèi)模構(gòu)造

2 施工準(zhǔn)備

該互通式立交位于既有公路之上，公路交通量大，施工期間不中斷交通。為確保施工順利進(jìn)行，在施工現(xiàn)場設(shè)置臨時制梁場地，封閉并改移既有交通。混凝土拌和站、砂石骨料存放場、鋼筋加工間及材料庫等均設(shè)置在制梁場地內(nèi)。考慮到制梁場地內(nèi)地基承受較大荷載，且原場地主要為土質(zhì)軟弱的耕地，為此應(yīng)在材料及施工機具堆放前進(jìn)行地基加固。加固時，通過夾卵石砂土換填軟弱耕地土，換填厚度控制為0.8～1.0m，換填完成后通過重型壓路機來回碾壓，達(dá)到設(shè)計密實度要求后加鋪混凝土層。為便于排水，還應(yīng)在制梁場地四周增設(shè)長60cm,寬40cm的排水溝，場地內(nèi)坡度設(shè)置為1%～2%。

為便于存放、裝運施工材料，結(jié)合需要的板梁數(shù)量、施工次序等布置9個制梁臺座和12個存梁臺座。兩種臺座均按照凸形臺設(shè)計，臺座第一層長、寬、高尺寸分別為30.5m,1.85m,0.2m，為便于立模，其外形尺寸均比梁體外形尺寸大。第二次混凝土澆筑于墊層上部，長、寬、高尺寸分別為29.95m,1.42m,0.2m。臺座內(nèi)部順著梁長方向按照0.8～1.0m間隔埋置φ75mmPVC管，并按設(shè)計尺寸預(yù)留出拉桿孔洞。在臺座兩側(cè)按照2.0m間距預(yù)埋倒U形鋼筋，主要用作外模立模時的模型加固拉桿固定。此外，將∠5×∠5的角鋼預(yù)埋于臺座頂面周圍，以穩(wěn)固梁體結(jié)構(gòu)外部尺寸。臺座混凝土硬化后的平整度誤差應(yīng)不超出1mm，為防止漏漿，還應(yīng)在臺座混凝土表面增設(shè)鋼板，兩側(cè)加釘止?jié){帶。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土梁板施工

3.1 梁體鋼筋制作

在制梁場地內(nèi)的鋼筋加工間進(jìn)行鋼筋調(diào)直、切斷、彎曲等操作。梁板主筋主要通過對焊，主筋和箍筋則進(jìn)行現(xiàn)場綁扎。在安裝鋼筋骨架時，為避免損傷梁體各部位保護(hù)層，還應(yīng)將強度不低于梁體混凝土設(shè)計強度的水泥砂漿墊塊支撐增設(shè)在鋼筋與模板之間。

3.2 鋼絞線和波紋管安裝

該橋梁使用的后張法空心板梁均通過金屬波紋管成孔，采用先穿法施工預(yù)應(yīng)力筋，并在混凝土達(dá)到終凝狀態(tài)前抽動預(yù)應(yīng)力筋并清孔，待混凝土實際強度達(dá)到設(shè)計值的85%、齡期超出14d后開始預(yù)應(yīng)力筋張拉施工，完成張拉后對管道實施灌漿封錨，以控制可能的預(yù)應(yīng)力損失[1]。

結(jié)合孔道設(shè)計長度、錨具長度及千斤頂?shù)惹闆r來確定預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料長度[2]，具體計算公式為：

式（1）中：L為預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料長度（m）；l為錨具支撐板之間的孔道長度（m）；l1為錨具高（m）；n為常量，當(dāng)采取單端張拉方式時取n=1，當(dāng)采取雙端張拉方式時取n=2；l2為張拉千斤頂支撐端面至槽型口外端的距離（m）；l3為預(yù)應(yīng)力鋼絞線長度富余量（m）。

鋼絞線應(yīng)在張拉后下料，張拉過程中按照鋼絞線設(shè)計抗拉強度值的80%～85%確定預(yù)拉應(yīng)力值，張拉過程持續(xù)5～10min后放松。鋼絞線下料后還應(yīng)使用20#鐵絲將切口兩側(cè)各5cm的位置扎緊，并使用切斷機或砂輪鋸切斷。

在平地上將鋼絞線逐根排列順直，一端對齊后置于擋板上，并通過18#～22#鐵絲將鋼絞線編束處理。編束的過程中應(yīng)保證鋼絞線理順、松緊一致、牢固綁扎，其長度必須與鋼絞線束孔位保持一致。鋼絞線束在保管時必須提前標(biāo)好長度，列表后提交鋼筋班組，并按照編號在鋼絞線束兩端綁系小牌，按次序分開存放。下料時按照編號依次將鋼絞線束穿入波紋管內(nèi)。為保持波紋管安裝線形，必須加強坐標(biāo)位置控制，連接時采用20cm長、相同型號且大一號的波紋管，為避免波紋管漏漿，應(yīng)通過熱塑料管或密封膠帶封口，再通過鋼筋卡子按照50cm間隔將波紋管綁焊在梁體箍筋結(jié)構(gòu)上。

3.3 立模

混凝土梁板內(nèi)外模均使用分片拼裝式鋼模，為保證拼接質(zhì)量，必須先試拼，內(nèi)模底板應(yīng)采取開口式設(shè)計，頂板中間預(yù)留一塊活動板，便于從頂板澆筑底板混凝土，并待底板混凝土澆筑結(jié)束后搭支活動板，澆筑頂板混凝土，從而確保底板邊角及中間混凝土充分到位、密實。模板安裝及拆除均通過吊車和人工配合的方式進(jìn)行，為避免混凝土澆筑過程中模板因拼接不良而發(fā)生漏漿，須通過專用密封劑堵塞模板拼接接縫。

3.4 混凝土施工

該預(yù)應(yīng)力混凝土梁板橋后張法預(yù)應(yīng)力施工采用C40混凝土及水泥∶砂∶碎石∶水∶外加劑=1∶1.48∶2.41∶0.42∶0.01的配合比，水灰比為0.42，混凝土坍落度控制為5～7cm，水泥用量不得超出450kg/m3，通過雙階式攪拌裝置進(jìn)行混凝土拌制，上料通過裝載機完成，采用強制式攪拌機。以上配合比為重量配合比，必須準(zhǔn)確稱量，砂石及外加劑、水、水泥等的配合比稱量偏差不得超出±2%和±1%。定期測定砂石料的實際含水率，并在確定配合比時予以扣除，同時結(jié)合材料可能的變動進(jìn)行配合比調(diào)整。從全部原材料送入拌和機械開始到出料時為止的持續(xù)拌和時間應(yīng)控制在1.5～2.0min以內(nèi)。

混凝土運輸應(yīng)當(dāng)采用不吸水、不漏漿的鋼制吊斗，通過四輪拖拉機將吊斗運輸至澆筑施工區(qū)域，再通過吊車起吊后入模。運輸過程應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行，避免混凝土發(fā)生離析和分層。該橋梁混凝土按照底板→側(cè)板→頂板的次序縱向分段、斜向分層連續(xù)澆筑，分層厚度應(yīng)控制在30cm以內(nèi)?；炷翝仓倪^程中，采用附著式和插入式振搗器振搗，且振搗施工時不得觸碰波紋管，并保持振搗間距，避免波紋管破裂。振動棒按照30～40cm的間距插點，并離開側(cè)模一定距離，同樣禁止觸碰模板、鋼筋和波紋管等結(jié)構(gòu)。為有效清除層間接縫，保證層間良好結(jié)合，上層混凝土振搗時振搗棒必須插入下層混凝土5～10cm，且上層混凝土振搗施工必須在下層混凝土初凝前進(jìn)行。

4 施工質(zhì)量控制

根據(jù)《公路橋梁后張法預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)規(guī)范》（DB33T 2154—2018）及《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F80/1—2017）的要求，在該預(yù)應(yīng)力混凝土梁板施工過程中，必須加強原材料質(zhì)量控制、制作與安裝質(zhì)量控制及張拉、放張控制。

4.1 原材料質(zhì)量及尺寸控制

在預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)場后，必須按照《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T 5224—2014）的具體規(guī)定，抽取試件進(jìn)行力學(xué)性能檢驗，確保其質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對于無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)根據(jù)無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)控制其涂包質(zhì)量，并以60t為1個批次，按照1個批次抽取1組試件的頻次進(jìn)行質(zhì)量檢測。預(yù)應(yīng)力筋所用錨具、夾具及連接器等均應(yīng)按照《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T 14370—2015）的規(guī)定選材并進(jìn)行性能質(zhì)量檢驗。該互通式立交預(yù)應(yīng)力混凝土梁板施工鋼絞線尺寸及允許偏差見表1。

4.2 制作與安裝質(zhì)量控制

預(yù)應(yīng)力筋通過切斷機或砂輪鋸切斷。對于鋼絲束兩端使用繳頭錨具的情形，應(yīng)將同一鋼絲束內(nèi)每根鋼絲長度極差值嚴(yán)格控制在鋼絲長度的1/5000以內(nèi)，并不超出5mm。對于成組張拉長度均在10m以內(nèi)的鋼絲，應(yīng)將同組鋼絲長度極差值控制在2mm以內(nèi)。檢查時按照每班組預(yù)應(yīng)力筋總數(shù)的3%抽取，且不少于3束。

表1 鋼絞線尺寸及允許偏差

預(yù)應(yīng)力筋端部擠壓錨具制作時必須嚴(yán)格控制壓力表油壓，并保證擠壓后預(yù)應(yīng)力筋露出擠壓套筒的長度在5mm左右。將鋼絞線壓花錨固成型后，必須保證其表面清潔干燥，無油污，直線段長度和梨形頭長度均應(yīng)滿足設(shè)計要求。鋼絲檄頭強度應(yīng)至少達(dá)到鋼絲標(biāo)準(zhǔn)強度的98%，在每工作班按5%的比例抽查后檢查，每批鋼絲至少檢查6個試件。

預(yù)應(yīng)力筋束形控制點豎向位移偏差應(yīng)嚴(yán)格按照表2要求進(jìn)行控制，在同一檢驗批次中，應(yīng)按照各類構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋總數(shù)的5%抽查，且各類構(gòu)件至少檢查5束，每束至少檢查5處。

表2 預(yù)應(yīng)力筋束形控制點豎向位移偏差

4.3 張拉和放張控制

預(yù)應(yīng)力筋張拉及放張過程中，必須保證混凝土強度滿足設(shè)計要求，對于無具體要求的情形，混凝土實際抗壓強度應(yīng)不低于設(shè)計抗壓強度的75%。預(yù)應(yīng)力筋張拉施工過程中，張拉和放張次序和施工工藝應(yīng)滿足施工技術(shù)方案，同時符合以下規(guī)定：張拉應(yīng)力最大值應(yīng)不超出《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010—2010），張拉施工必須確保同一預(yù)應(yīng)力束中每根預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力的均勻一致性。后張法施工時，如逐根或逐束張拉預(yù)應(yīng)力筋，則必須確保各階段均不出現(xiàn)不利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài)，還應(yīng)充分考慮后批張拉的預(yù)應(yīng)力筋對先批張拉的預(yù)應(yīng)力筋可能產(chǎn)生的彈性壓縮影響[4]。張拉施工過程中，必須校核預(yù)應(yīng)力筋伸長值，將實際伸長量和設(shè)計伸長量相對偏差控制在±6%內(nèi)；預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后實際預(yù)應(yīng)力值和設(shè)計值之間的相對偏差應(yīng)不超出±5%，在同一批次內(nèi)所抽檢的預(yù)應(yīng)力筋數(shù)應(yīng)不超出預(yù)應(yīng)力筋總數(shù)的3%，且至少為5束。

錨固施工時張拉端預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮量必須滿足設(shè)計要求，對于無具體要求的情況，必須按照表3的規(guī)定予以控制，按照每工作班預(yù)應(yīng)力筋總數(shù)的3%抽檢，且至少檢查3束。

表3 張拉端預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮量限值

5 結(jié)語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用于構(gòu)件前，可充分利用高強鋼筋在混凝土受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力，并通過對施加應(yīng)力大小、分布規(guī)律等的控制，有效降低結(jié)構(gòu)所承受的拉應(yīng)力，推遲或避免結(jié)構(gòu)開裂，保證結(jié)構(gòu)運行的安全性和穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力混凝土梁板在近年來的高等級公路中得到日益廣泛的應(yīng)用，該公路橋梁結(jié)構(gòu)形式與同跨徑預(yù)應(yīng)力簡支梁板橋相比，自重更輕、材料更省，受力也更加均勻，伸縮縫設(shè)置少，成本小。但是因梁板內(nèi)鋼筋密度大，梁板內(nèi)核主要為變截面，施工存在較大難度。該五層疊加的全互通式立交橋混凝土梁板現(xiàn)場預(yù)制施工過程中，通過嚴(yán)格控制每個施工環(huán)節(jié)和每道工序，保證了施工安全、施工質(zhì)量和施工效率等。