城市现浇预应力混凝土连续箱梁施工关键控制技术分析
成宁波
（重庆建工市政交通工程有限责任公司，重庆400021）
摘要：随着我国建设事业的蓬勃发展，城市桥梁的建设进入了前所未有的高潮时期。本文结合具体工程实例，对城市现浇预应力混凝土连续箱梁施工的关键技术进行简要分析，首先探讨了支架搭设的具体操作规程，然后阐述了预应力施工的几个关键点，并提出了相应的注意事项，最后对混凝土施工中的几个关键步骤进行了总结。
关键词：预应力混凝土连续箱梁，支架预压，管道压浆，模板，钢绞线
引言
预应力混凝土连续箱梁桥是我国公路桥梁中极为常见的一种结构形式，以其独特的优点，如整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好等被人们广泛采用。本文以重庆市沙坪坝区天杨路红槽房大桥为研究对象，从支架设计、支架预压、模板制作及安装、预应力钢绞线施工、混凝土浇筑与养护及预应力管道压浆方面进行预应力混凝土连续箱梁施工关键技术分析。该桥由左右两幅桥组成，左线桥桥跨布置为3×30+3×30+4×25+4×25+29.3+30+26.3+3×25+4×25m，右线
桥
桥
跨
布
置
为
3×30+3×30+4×25+4×25+26.3+30+29.3+3×25+4×25m，七联预应力混凝土连续箱梁，连续长度为640m。箱梁梁高为1.6m，单幅宽8.5m，采用满堂支架浇筑施工。
一、支架设计与施工
本桥施工中采用碗扣式满堂支架，其支模布置如图1所示。立杆间距设为90×90cm，在腹板及横隔板支座横梁等荷载较为集中的地方，局部加密，间距取为60×90cm。横杆步距为120cm，若支架顶部自由高度大于90cm而小于120cm，则在60cm处加设一层水平横杆。底部用底座调节螺栓进行调平，然后拼装主立柱及横联，顶部采用顶座调节螺栓调整主梁底部高程。斜撑采用普通钢管脚手架进行拼装，斜撑纵横双向布置。剪刀撑同样采用普通钢管脚手架进行拼装。沿支架四边与中间每隔4排支架立杆设置一道纵向剪刀架，由底及顶连续设置。沿两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道
横向剪刀撑，并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实；斜撑杆的布置密度，当脚手架高度低于30m时，为整架面积的1/2～1/4，斜撑杆必须对称布置，且分布均匀。斜撑杆对加强脚手架的整体刚度和承载能力的作用很大，应按规定要求设置，不应随意拆除；接头是立杆与横杆、斜杆的连接装置，应确保接头锁紧。组装时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆、斜杆等接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣凸头扣紧，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。
图1 箱梁支模图
二、支架预压
支架虽为临时结构，但它要承受桥梁的大部分恒载，因此必须有足够的强度和刚度，同时支架的基础应可靠，构件结合要紧密，使其成为一个整体。由于支架在受荷后会有变形和挠度，故在支架安装前应进行计算并设置预拱度，而支架预压得到的变形值为预拱度值的一部分。
本桥中是采用编织袋装砂对支架进行预压，选取试验段为箱梁10m长范围，保证支架预压荷载不小于支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.1倍。首先将预压区域划分成若干预压单元，使每个预压单元内实际预压荷载强度的最大值不超过该预压单元内预压荷载强度值的110%。其次在支架进行预压前，在满堂支架顶端设置水平观测点，观测点横向分别布置在箱梁两侧翼板边缘、腹板及底板
Φ48钢管主支架 900×900 步距1200脚手板Φ48钢管架50×100楞木 间距40050×100背楞木 间距400定型角模支撑钢筋间距600组合钢模普通竹编板 厚8覆膜板 厚11道路中心线100×100主楞木 间距900覆膜板 厚11碗扣式主支架 900×600 步距120050×100楞木 间距600100×100主楞木 间距900Φ48钢管间距200碗扣式主支架 900×600 步距1200碗扣式主支架间距900×900步距1200
中央各设置一个，每一横断面共设置测点5个，纵向布置自跨中向两边按5米间隔设置，其测点纵向、横向布置如图2，图3所示，观测点设置完成后需对各点的高程进行全面测量记录，并从观测记录中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。最后将预压过程中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与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度值叠加，计算出施工时应当采用的预拱度。需要注意的是，测量采用水准仪，测量人员用专用表格对每次测量数据进行详细记载，并在支架外侧2米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；预压完成移除砂袋，拆除模板，根据箱梁线型重新放样，根据现场采集的数据及时进行计算、分析、处理、修正，得出系统变形值。按预压所得的系统弹性变形值进行支架标高调整。
图2 测点纵向布置示意图
三、模板制作及安装
在红槽房大桥中，侧模、端模、底板采用高密度竹胶板现场制作，外侧模板分节制作，现场纵向拼接成整体，而内模采用组合钢模。整个过程中，先安装好底模，随即进行中线测量，再在底模上钉出外侧腹板模板的压条，然后安装腹板模板及翼缘模板。底、腹板钢筋绑扎完毕经检查合格后，再安装内模。当底模、翼缘板模安装及内膜安装完后，最后安装端头模板。需要注意的是内顶模第一次混凝土浇筑时暂不安装，待混凝土浇筑强度达到规范要求后，用高压风水冲洗干净，第二次混凝土浇筑时才安装内顶模，整个安装过程中应由测量人员精
图3 测点横向布置示意图
确定位，控制平面位置及高程。模板就位后还应对其平面位置、标高、节点联系稳定性以及保护层厚度进行检查。另外在进行第二次混凝土浇筑之前箱梁顶模上要预留一个800mm×800mm的人孔洞，以便以后拆下的钢模从箱梁内部传递出来。 四、预应力钢绞线施工
预应力钢束的孔道位置、钢绞线是否发生缠绞现象是质量控制的关键。孔道位置不准确，改变了结构受力状态，如果曲线孔道标高变化段不圆顺还会增大预应力孔道摩阻损失，因此孔道位置准确与否直接关系到施工的预应力度能否与设计的预应力度相吻合，对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影响。因此施工时应该严格按照设计图纸和有关施工技术规范绑扎钢筋，形成骨架后进行波纹管和钢铰线布置。每批进场的预应力钢绞线必须经外观、力学性能检验合格后方可投入使用。预应力筋的下料长度应通过计算确定，除要按照设计图加弧线值的长度外，还要考虑每端预留千斤顶+工具锚+限位钢板等的工作长度，钢绞线下料应采用砂轮锯切割，不得采用电弧切割，集束绑扎时，每束钢绞线必须理顺直，不得打结、扭曲，防止钢绞线相互扭结造成张拉受力不够或超张拉，摩阻力值增大，易发生断丝，滑丝现象。
为使预应力索定位准确不移动，设置预应力孔道定位筋，以确保预应力孔道在混凝土浇注等过程中始终处于设计的坐标位置，对于波纹管，应严格检查，波纹管应具有足够的强度不变形，管壁严密不易漏浆，安装位置准确，管节连接平顺且紧密，所有管道沿长度方向直线段50cm，曲线段为30 cm设一“#”字形定位钢筋，并点焊在相邻箍筋上，不容许用铁丝定位，从而确保波纹管在混凝土浇注过程中不出现变形、变位及漏浆现象。当钢筋和预应力管道发生干扰时，可适当移动普通钢筋以保证预应力筋管道位置准确。在浇筑混凝土时，在混凝土初凝前应派专人拉动钢绞线，避免个别波纹管接头发生漏浆而产生管内凝结而影响预应力的张拉。待混凝土强度达到张拉强度时，开始穿预应力钢绞线，预应力钢绞线穿束后应尽快进行张拉，防止钢绞线产生锈蚀影响张拉。钢绞线张拉程序为0→初应力→103%σk 持荷5minσk(锚固)，检查实际伸长量和理论伸长量，其差值小于5％，
则通过，合格后，退卸千斤顶。 五、混凝土浇筑及养护
混凝土浇注前先对模板进行检查，漏水部分用胶带堵密实，按设计将预埋件预先埋好。混凝土浇筑前首先清除模板内的残渣，并用高压风水冲洗干清，高压水通过透气孔隙流出，然后采用三一重工37m臂架泵将混凝土送至需要位置。箱梁混凝土分两次浇筑，先底板和腹板混凝土，再浇筑顶板混凝土。在下层混凝土完成初凝前浇筑完上层混凝土。混凝土在浇筑过程中，应一次连续浇筑完毕，中间不得停止。混凝土的现场振捣要求振至表面泛浆、不再冒气泡、混凝土不再下沉为止，因钢筋较密集，现场准备一定数量的小型振动棒，配合大振动棒施工。混凝土浇完后，表面及时进行整平、压实，二次收浆及养护处理。红槽房大桥箱梁混凝土浇注顺序见图4。混凝土浇筑初凝后立即进行养护，使其保持湿润，防止雨淋、日晒和受冻。对混凝土外露面，待在表面收浆、凝固后即用草帘等物覆盖，并应经常在模板及草帘上洒水，洒水养护的时间应不少于７昼夜。在混凝土强度小于2.5MPa时，禁止通行和安装其上层结构的模板及支撑物等设施。
图4 箱梁现浇混凝土顺序示意图
六、预应力管道压浆
预应力管道压浆工作在后张预应力构件中起着举足轻重的作用，防止预应力钢材锈蚀，是预应力筋与混凝土有效粘结，实现整体受力效果，增强梁体的承载能力，减轻锚固体系的负荷。因此必须高度重视压浆质量。要求压入孔道内的水泥浆在结硬后应有可靠的密实性，能起到预应力筋的防护作用，同事也要具备一定的粘结和剪切强度，以便将预应力有效的传递给周围的混凝土。在以往的工程实践中，由于施工人员对孔道压浆的工艺和材料质量未给予高度重视，导致预应力筋过早锈蚀，降低了结构的耐久性。
②①
预应力筋张拉后，孔道应尽早灌浆，灌浆水泥采用普通硅酸盐水泥，掺入JM-HF（低水泌，微膨胀）高性能灌浆外加剂，水灰比宜采用0.35，压浆顺序由下至上，采用单端压浆，待另一端溢出水泥净浆后封闭端口，保持压力不小与0.5MPa，稳压2秒以上最后封闭进浆口，使灰浆充满孔道。压浆按设计和规范相关要求进行，压浆前应对孔道进行检查，必要时进行冲洗，以清除有害杂质，压浆机应能制造合格稠度的水泥浆，压浆机必须能以0.7MPa的常压连续工作，保证压浆缓慢，均匀进行。压浆结束后，初凝之时，按要求封锚，待水泥浆强度达到2.5MPa后才能对钢绞线工作长度进行切割，切割采用手提式砂轮机，严禁采用氧焊烧断。 结语
预应力连续箱梁具有优良的截面特性，因而在城市公路桥梁中得到广泛的应用，但在实际施工中，施工细节的良好处理对后期运营起着至关重要的作用，故对其施工关键技术的理论介绍和实际分析具有很大的意义。本文在红槽坊大桥的基础上做了这方面的研究，以期在工程实践中给予施工人员一定的指导，从而避免在同类桥梁施工中出现错误。
参考文献
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[3] 刘效尧，朱新实.预应力技术技术及材料设备【M】北京人民交通出版社,1998 [4] JTG-F50-2011，公路桥涵施工技术规范 [5] GB50026-2007，工程测量规范
[6] GB/T5224-2003，预应力混凝土用钢绞线规范
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