预应力现浇连续箱梁施工技术探讨

预应力现浇连续箱梁施工技术探讨

摘要:现浇箱梁具有整体性好、外形美观、刚度大、可做成复杂形状等特点,越来越多地被用于高速公路和城市道路高架桥。本文结合工程实例,从多方面对预应力现浇连续箱梁施工技术进行了详细阐述。

关键词:现浇箱梁；地基处理；支架搭设；模板安装；混凝上浇筑；预应力张拉

引言：常德市某高速公路桥梁上部结构为8~35m预应力连续现浇混凝土箱梁,全桥长295.96m,每4跨为一联。箱梁顶宽12m,底宽7m,高度为2m,为双箱双室,箱梁底距地面距离为4~1lm。桥墩结构为柱式墩,桩基,桥台为U型桥台,扩大桩基础。

该工程特点为工程量大,全部箱梁均为现浇混凝土, 搭设支架安装方木、 板材等的工作量较大;土质情况不是很好, 地质报告显示 0~3. 7 m为中等压缩性粘土, 3.7~13.65m为淤泥质亚粘土, 土质情况不很均匀。

下文详细介绍了预应力混凝土现浇箱梁施工技术。

一、支架搭设

支架在搭设前需先进行支架设计，对其进行强度、刚度和稳定性验算，验算满足要求后方可施工。支架方案应由项目总工进行设计，并由单位总工进行审核，有条件的应组织专家论证会，确保方案的安全可行性。

1地基及基础处理

科学处理地基，保证地基有足够的承载力，是工程施工的关键所在。为避免支架因沉降过大和沉降不均匀引起连续箱梁横隔梁墩顶负弯矩区产生裂缝，从而影响箱梁的整体质量及连续箱梁施工标高控制，必须对原地面进行处理。

(1)首先平整施工场地，清除地表杂土。将原地面泥土碎渣等软弱地层进行换填、平整、碾压密实。将地面平整形成2%~3%的排水横坡，同时在四周挖好排水沟，做好地表排水，严防地面积水浸泡基底。在地面铺筑15.0cm级配碎石，然后再浇注15.0cm厚的C20素砼。

(2)在施工时，为确保万无一失，必须在浇注顶面混凝土前对地基承载力进行标准灌入试验，分析地基承载力是否满足要求

2支架的选择与搭设

(1)支架选取。支架根据高度及承受荷载大小不同可选用门子式支架、钢管

扣件式或碗扣式支架。门脚手架的优点在装拆简单方便，但承载力没有钢管支架好，另外搭设高度也受限制。钢管脚手架比较灵活，立杆、横杆间距调整比较自由，由于受制于扣件，承载能力较小，施工时间较长。碗扣式支架立横杆间距固定数，不及钢管扣件式灵活，但由于没有扣件问题的制约，承载能力较钢管扣件式高，而且搭设方便，施工周期较短。相比之下，碗扣式支架具有接头构造合理，结构强度高，轴心受力，力学性能好，立杆承载能力是扣件式支架的二倍多，同时具有拆装方便，避免了螺栓作业，自锁能力强，抗剪、抗弯、抗扭强度大，在桥梁现浇支架中使用可以做到省时、省力、安全、可靠，故应优先选用碗扣式支架。

(2)支架搭建。碗扣式支架搭设程序:①选配好主杆规格并拟定纵横水平布置图，做好支架受力验算→②在地基上铺设垫木→③下托定位、安装下部主杆和纵向横向水平杆→④测量调整水平拉杆和基准标高并锁紧立杆碗扣→⑤扶正立杆纵向垂直、拉杆横向水平→⑥放置脚手板→⑦继续接高上层主杆和水平拉杆→⑧交装上托→⑨接正主杆垂直度，扣紧水平杆→⑩放置横木。

支架安装的要点：①支架立柱前必须保证地基有足够的承载力，主柱底端设垫木来分散和传递压力；②支架安装必须预留施工预拱度；③纵向接头要错开，间距及每个断面接头应满足使用要求；④要有横向稳定措施。

（3）支架预压

支架铺设完毕后，需进行预压，以检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。

预压材料用编织袋装砂或水箱对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%。其荷载分布与现浇箱梁重量分布情况一致，预压期间在每跨设置五个断面15个观测点，预压前先测量复核支点标高，试压分三次水平加载，第一次试压重40%，第二次为40%，第三次全部加完。

在每一节段的中心、横向左右侧布3个点进行观测，在预压前对底模的标高观测1次，在预压的过程中平均每2 h观测1次，观测至沉降稳定为止，将预压荷载卸载后再对底模标高观测1次，从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。

预压过程中进行精确的测量，可测出梁段荷载作用下支架将产生的弹性变形值及地基下沉值，将此弹性变形值、地基下沉值与施工控制中提出的因其他因素需要设置的预拱度叠加，算出施工时应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整底模标高。同时要注意在支架外侧2 m处设置临时防护设施，防止流水和雨水流入支架区，引起支架下沉。预压完成，移除水箱或砂袋调整立杆高度。

(4)施工预拱度。在确定预拱度时应考虑下列因素：卸架后箱梁本身及活载一半所产生的竖向挠度；支架在荷载作用下的弹性压缩；支架在荷载作用下的非弹性变形，支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；由温度变化而引起的挠度；由

砼徐变引起的徐变挠度。根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和,作为预拱度的最高值,设置在梁的跨径中点。其他各点的预拱度以中点为最高值,以梁的两端部为支架弹性变形量,按二次抛物线进行分配。根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。

二、 模板安装

模板安装前应检修校正，涂刷脱模剂。外露面混凝土模板的脱膜剂应采用同一品种，不得使用废机油等油料，且不得污染钢筋及混凝土的施工缝处。底模施工。底模可采用木质合板、高强度覆膜胶合板、钢模板等。

模板安装程序：①安装前，按照计算的预拱度及预压沉降量，在底模下的龙骨上完成；②底模的安装要保证接缝平整，做到不悬空、不翘曲；③底模下铺设方木，如采用lO.0cm×l5.0cm的方木纵向铺设作为模板主肋，向距和支架对应，采用5.0cm×7.0cm方木横向铺设作为模板次肋，其上铺设覆模胶合板；④模板与钢筋安装工应相互配合，防碍钢筋绑扎的模板应待钢筋安装完毕后安设；⑤模板不得与脚乎架联结(模板与脚乎架整体设计除外)，避免引起模板变形；⑥安装侧模板时，应防止模板位移和凸出；⑦模板安装过程中，必须设置防倾覆措施；⑧模板安装完毕后，必须对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵向稳定性进行检查，签认后方可浇筑混凝土。

1模板的选取与加工制作要求

(1)模板的选取和制作必须满足施工图纸的建筑物结构外形，保证尺寸和模板各部之间相互位置的准确性，其制作允许偏差不超过《公路桥涵技术规范》( JT G051-2011)的规定:①长度和宽度±5mm；②不刨光模板相邻2板表面高低差3mm； ③刨光模板相邻两板表面高低差3mm；④平、不刨光模板5mm；⑤拼合板间缝宽2mm。

(2)具有足够的刚度、强度，能承受施工中的各项荷载，确保施工中不变形。

(3)模板表面平整，接缝严密，端模张拉面垂直于钢绞线。

(4)模板组装后线形优美。

2外模施工

(1)严格控制外模大面平整度，主模时支撑牢固，并在接缝处贴双面止浆带。

(2)上紧连接螺拴，必要时可在内外侧模之间加设拉杆，防止跑模及漏浆现象发生。

3内模施工

因箱梁混凝土施工分为两步，第一步只浇注底板和腹板，再浇注顶板混凝土和翼缘板混凝土。所以安装内模时，竖向用间距30.0cm短方木或砼墩进行支护；顶模在1/4跨的位置设置安装宽度为80.0cm ,长度为1.00m的入孔，以利于拆内模，入孔处最后加补强钢筋浇注混凝土。