城市高架桥大跨度大截面现浇预应力混凝土箱梁施工技术

城市高架桥大跨度大截面现浇预应力混凝土箱梁施工技术

李朋

中电建建筑集团有限公司   北京 100120

摘要：随着我国公路建设的不断深入，公路桥梁由于其对环境污染小，稳定性好，节约耕地等优点而得到了越来越多的重视。在我国许多大型公路建设项目中，桥梁比道路更重要。我国在连续梁施工上，仍多采用满堂红脚手架施工方法，仅在一些特殊条件下，才会使用悬臂施工。从这一点可以看出，我国的连续梁施工技术尚不健全，因此，如何强化桥梁施工技术是我们目前所面临的一大难题。

关键词：大跨度；现浇预应力混凝土箱梁；施工

引言

随着我国城市化进程的加快，为了节约土地，高架道路逐渐成为城市交通的主体，这就要求大跨度预应力混凝土箱梁的施工技术在桥梁建筑施工中得到有效的运用与发展。

1大体积混凝土施工

1.1混凝土浇捣顺序

分2组同时作业，以保证支架的受力均匀。从边跨到中跨，首先浇注底板，然后浇注横梁、腹板，同时将底板横向浇注到位，横桥两侧应该对称。具体施工是一次性将混凝土在底板上摊铺到位，然后分层逐步浇注捣动横梁及腹板的混凝土，期间混凝土前后浇注捣动的连接时间应该控制在5个小时之内。基础砼从两侧向中间浇注，必须确保施工的连贯性，不能产生冷缝。在振动过程中，振动棒不能触碰到底部的模板或波纹管；在垂直或倾斜的情况下，禁止过度或漏振。

1.2处理施工缝

箱梁的浇注捣动要分成两次进行，首先在底板、悬臂、腹板等位置，其次应该浇注捣动顶板位置。浇筑箱梁时，应在每跨1/4外留纵向0.6m×横向1.3m的人孔，拆出内模补钢筋后，用铁丝吊住底板，将浇筑入孔用混凝土补上。浇筑时应注意的事项：将钢筋上的浮浆和锈斑刷净，将接缝表面的薄膜、水泥浮浆、软弱混凝土层、松散砂石以及油污等去除干净；用水冲净水泥表面；在施工缝周围仔细地捣实混凝土。

2大跨度现浇预应力混凝土箱梁施工技术

2.1支架拱度设计

预压是等载预压，以梁底标高为控制连续梁线形的标准，有效地控制预压时间24h以上，将7个观测点设计在腹梁和箱梁翼板下，在支架基础位置相同处，将数量相同的观测点设计上。为确保工程建设的质量，需要进行预拱度的计算，其计算公式为：f=f1+f2+f3，在公式中用f1表达基础的弹性变形；在公式中，可以用f2来代表弹性变形；利用计算公式中的F3对梁的变形进行了计算。

2.2支架施工技术

在安装支架基础时，应根据道路的需要，在支架基础上铺设16cm砾石砂，在支架基础上添加16cm水泥混凝土，作为后续工作中箱梁施工的基础。本工程以实际的情况为依据，使用了碗扣式的支架，在一些比较特殊的部位，使用了钢管扣件支架，并以箱梁施工荷载的实际情况为依据，对碗扣支架的间距进行合理的设置。可以灵活地进行操作，在调节间隔时，具有较强的可靠性，因此，能够有效地提高工作效率。

3施工技术流程

预应力施工共分为五大工序：制孔→穿束→张拉→压浆→封锚。根据设计要求，混凝土强度达到设计强度的90%时即可张拉，张拉后及时封锚。

3.1制孔

本工程预应力管道采用塑料波纹管，根据设计的位置及标高，对波纹管进行精确的安装定位，并用“井形”的固定钢筋进行焊接。在预应力管道施工中，应该使用14毫米的钢条，按照间隔50厘米进行设置。在安装终端模架时，按照预应力钢绳的起（止）点弯角，打好锚垫，并将其紧固到终端模架上，并在各钢绳上部弯曲处的最高处开出波纹管通气口。波纹管连接采用大一号波纹管做接头管，接头管长度为被连接管道内径的5～7倍且不小于20cm。接头处采用热熔焊接，紧密牢固，避免浇注混凝土时水泥浆渗入管内造成堵塞。

3.2穿束

钢绞线在加工现场集中下料，用砂轮切割机切割，严禁使用电焊或氧焊切割等方式切割。下料长度为设计长度加工作长度（每端的工作长度为80cm）。每束钢绞线下料后绑扎编号。混凝土浇筑前，采用穿束机将钢绞线穿入管道，穿束后需要对波纹管进行专门检查检测，如果检测中发现损坏的情况，就需要将其中的一段用胶布包裹起来进行防水防腐处理，这样才能保证在浇筑混凝土的时候不会出现漏浆的情况。

3.3张拉

3.3.1设备选用

起重装置：应采用YCW200t~400t的穿心式千斤顶。

油压表装置的选用：选取表盘直径超过150毫米、最大读数为60MPa、表盘读数分格不超过1MPa、精确度高于1.0级的防震型油压表。

3.3.2张拉施工

根据设计要求，箱梁混凝土强度达到设计强度的90%且养护龄期不少于7天时方可张拉。

张拉前，查检锚具安装定位的准确性，锚垫板承压面、工作锚、工具锚与孔道中心线是否垂直，锚具中心线与孔道中心线是否重合。

张拉顺序为：通长腹板束→边（中）跨腹板束→顶底板束。

3.3.3管道压浆

压浆前准备工作：→水泥浆的配制→管道压浆→压浆质量检查→凿毛、清理浮浆→锚具防水处理→配制无收缩混凝土→封锚→养护

本步骤施工前首先要对工作端钢绞线进行切割，端头距锚环外露距离为3～3.5cm，采用砂轮机切割。严禁采用电焊方式等切割。灌浆体中加入超塑化剂，其用量由实验室决定。不得采用任何会侵蚀钢索的氯盐或其它添加剂。该泥浆的水胶比不大于0.34%,3小时的泌水量低于2%，在24小时之内，所排出的水分被泥浆完全吸收。水泥浆的流速值为30秒到40秒。将水泥浆拌匀后，用1.2x1.2毫米孔格筛子将其滤出，并将其送入管路中，管路中的泥浆中不含有未经拌和的水泥浆。

当真空度保持在-0.09～-0.10MPpa范围内时，即可开启注浆，开启注浆阀门，进行注浆。在泥浆通过过滤器时，应将真空泵和排气阀门关闭，并将排气阀门开启。注意排水管中的浆液流出，在浆液浓度与注入端粘液浓度相同时，应关掉排水阀门，但仍然要进行2～3分钟的注浆，以保证管路中有足够的压力，然后再关上注浆阀门。泥浆注入管线后，在0.5～0.6兆帕的压力下保持2min，最大灌浆压力不得大于0.6兆帕。

注浆时应自下而上。从搅拌混凝土到将其送入管线之间的间隔不得大于40分钟。管线注浆作业必须在温度适宜的情况下进行，而且不能有水或冻结。在冬天进行灌浆时，应在水泥浆液中加入抗冻剂和隔热材料。

应该着重避免同一管道压浆工作因故中途停止，尤其是时间较时长，应用清水将管道内的水泥浆冲洗干净，重新压浆。

3.3.4封锚

封锚混凝土应采用无收缩混凝土。在封锚之前，在锚环和锚垫之间的连接部位，刷上一层聚氨酯防水漆。将锚穴的周围凿毛，按照设计将封端钢筋网捆绑起来，并将封端模板进行固定，在封锚混凝土养护完毕后，使用聚氨酯防水涂料对接缝处进行防水防腐特殊处理。

3.3.5实际伸长量的量测及计算方法

在张拉前，必须将其调节到初始应力（通常采用10%~15%的受力），并从初始受力时起测量其延伸值。除了张拉时量测得的延伸之外，还要加入初始应力下的推断延伸，而后张施工中由于张拉引起的弹塑性压缩，则可以忽略不计。通过测量柱塞冲程的值来测量真实的延伸值。在不同载荷等级的情况下，分别测量了不同载荷等级的圆柱体的暴露长度。用下面的公式来计算真实的延伸值△L：

L＝B+C-2A

A：—0～10%σk应力下的千斤顶的实际引伸量；

B：—10%σk～20%σk应力下的千斤顶的实际引伸量；

C：—20%σk～100%σk应力下的千斤顶的实际引伸；

4结语

不管是采用脚手架施工方案还是采用悬臂施工方案，在大跨度现浇预应力混凝土桥梁的整体施工中，对质量的控制是相同的。特别是在桥面上，需要对桥面的整体尺寸以及各个部分的几何尺寸进行严格的控制。在我国，对桥墩沉降的控制一直是个难题。只有在构建合理的质量控制制度，并对施工技术进行完善，才能更充分地保障大跨度现浇预应力混凝土桥梁施工的整体质量，才能在桥梁的建设中获得好的成绩。

参考文献：

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