預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用淺析

張曉濤

江西省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊，中國·江西 鷹潭 335001

1 引言

在中國的市政橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)得以普及，但是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)對腐蝕的敏感度較高，若出現(xiàn)腐蝕問題，將發(fā)生安全事故，且施工不規(guī)范還會引發(fā)預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕問題，影響預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的有效性，削弱橋梁工程的穩(wěn)定性和耐久性。而預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用則可降低出現(xiàn)上述質(zhì)量問題的概率。

2 預(yù)應(yīng)力箱梁的特點(diǎn)

在預(yù)應(yīng)力箱梁分析研究過程中，發(fā)現(xiàn)其除具備橫豎向剛度高、扭轉(zhuǎn)剛度好、結(jié)構(gòu)整體性佳等特點(diǎn)外，還具備以下特征。

其一，預(yù)應(yīng)力箱梁在建設(shè)中選用高性能混凝土材料，提高了箱梁結(jié)構(gòu)的抗裂性能，提高了施工質(zhì)量。實際作業(yè)中，通過對材料、工藝的嚴(yán)格把控，也減少了意外問題的出現(xiàn)。

其二，在橋面設(shè)計活動中，應(yīng)確保橋面設(shè)計的合理性，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接效果，降低實際作業(yè)中的危險系數(shù)。同時設(shè)計中，相關(guān)參數(shù)要進(jìn)行精準(zhǔn)處理。結(jié)合預(yù)應(yīng)力箱梁的特點(diǎn)，在實際制作中要展開綜合思考和分析，對場地和模板予以嚴(yán)格把關(guān)，并制定質(zhì)量控制方案，對每道工序?qū)嵭袊?yán)格控制，保障預(yù)應(yīng)力箱梁制作質(zhì)量，提高其受力能力[1]。另外，預(yù)應(yīng)力箱梁制作完成后，還要對其實行養(yǎng)護(hù)和壓漿處理，以提高橋梁整體施工結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

3 通過實例分析預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)

3.1 工程背景

以中國瀘州市區(qū)北側(cè)新區(qū)的市政橋梁工程建設(shè)為例，由于該項目所在位置存在很多商業(yè)建筑，是一個綜合性較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)空間。且項目所在區(qū)域與隆敘鐵路、蜀瀘大道、龍馬大道交叉，建設(shè)環(huán)境相對復(fù)雜，所以在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力箱梁技術(shù)時，務(wù)必做到綜合考量和分析，給出專業(yè)解決措施和方案，以保證預(yù)應(yīng)力箱梁的制作質(zhì)量。同時，根據(jù)區(qū)域地勢特征，即南高北低、東高西低，還要對施工內(nèi)容實行優(yōu)化調(diào)整。

3.2 預(yù)應(yīng)力箱梁施工流程

現(xiàn)澆箱梁施工工藝流程如圖1所示。

圖1 現(xiàn)澆箱梁施工工藝流程

3.3 現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)

滿堂支架選擇φ48×3.5mm 的碗扣式腳手架支撐形式，采取混凝土連續(xù)箱梁現(xiàn)澆筑的施工方法，完成搭建工作?，F(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)則是由混凝土基層、碗扣式腳手架、縱橫分配梁、模板（底膜、側(cè)模和內(nèi)膜）防護(hù)欄這幾部分構(gòu)成，并在箱梁內(nèi)部設(shè)置鋼管支架，加強(qiáng)內(nèi)膜支撐效果。貝雷梁和碗扣式滿堂支架利用φ48×3.5mm 的碗扣式腳手架支撐模板結(jié)構(gòu)，同樣以混凝土現(xiàn)澆處理工藝完成施工。工程中靠近蜀瀘大道一側(cè)利用鋼管柱貝雷梁現(xiàn)澆筑的方式完成施工作業(yè)，并在人行道上設(shè)置防護(hù)結(jié)構(gòu)，確保行車與行人的安全性。貝雷梁頂部要求鋪設(shè)2cm 的竹膠板，加強(qiáng)防控效果。

工字鋼支架施工中選擇145b 工字鋼進(jìn)行結(jié)構(gòu)架設(shè)，以混凝土連續(xù)澆筑的方式確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在模板施工中，內(nèi)膜以鋼管架實行支撐穩(wěn)固?？拷駷o大道一側(cè)的結(jié)構(gòu)采用工字鋼支架施工搭配混凝土現(xiàn)澆連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，同樣需要設(shè)置防護(hù)結(jié)構(gòu)，以保證行人與行車的安全性。在H 型鋼上鋪設(shè)2cm竹膠板，防止發(fā)生掉落危險?，F(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)

3.4 支架預(yù)壓

分級均勻加載，由于兩側(cè)翼緣板的混凝土不多，安全性較強(qiáng)，只需對中間底板和腹板部分展開預(yù)壓工作。預(yù)壓時應(yīng)按照加載總重的60%、80%、100%和120%加載。單級加載需在靜載6h 后測設(shè)支架及地基沉降量，完成加載后，待支架和地基沉降穩(wěn)定后分級卸載。卸載后靜載6h 分別測設(shè)支架及地基恢復(fù)量，詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)信息。如加載后局部形變較大，要及時停止加載，分析體系，補(bǔ)強(qiáng)后繼續(xù)加載。

3.5 支座安裝

支座安裝前，開展墊石鑿毛和雜物清理工作。安裝灌漿用模板，浸濕支撐墊石表面，以鋼楔、塊楔設(shè)置于支座四角。安裝灌漿用模板時需認(rèn)真檢查支座的中心和標(biāo)高，可以無收縮高強(qiáng)灌注材料展開灌漿，利用壓力灌漿。準(zhǔn)確計算漿體的數(shù)量，拌和注漿料，按照要求搗實錨固螺栓孔中的砂漿[2]。梁內(nèi)支座墊板和支座需同時安裝，擰緊四角的錨固螺栓，防止底模和支座墊板間出現(xiàn)漏漿問題。灌入混凝土后，需第一時間拆除支座的連接鋼板和螺栓，安裝支座周圍板。

3.6 模板安裝

3.6.1 箱梁底模及側(cè)模

底模需依據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)尺寸現(xiàn)場加工，通過驗收后便可使用。側(cè)模板需結(jié)合規(guī)定要求開展支撐工作。若方木無法放到橫桿上，可于橫桿和方木間加設(shè)木楔。梁體線型的流暢性對橋梁的美觀性具有顯著影響。支設(shè)側(cè)模時應(yīng)以5m 為間距，嚴(yán)格控制側(cè)模線型。翼板的模板可直接設(shè)置于10×10cm 的方木上，搭設(shè)在側(cè)板上，節(jié)點(diǎn)位置可以膠帶塞緊，以鋼釘加固。

3.6.2 箱梁內(nèi)模

控制內(nèi)模保護(hù)層，箱梁頂板內(nèi)模于四分之一跨出設(shè)置天窗洞，為拆除箱梁內(nèi)模板提供條件。箱室需支模兩次，分別在側(cè)模和頂板支模，箱室的側(cè)模板施工中要以方木作為骨架，方木間的距離為200mm。在水平方木位置設(shè)置鋼管水平支撐和斜撐。支撐間的距離為90cm，同時于縱橫兩向加固水平支撐。

箱梁內(nèi)模頂板需設(shè)置在方木之上，距離為30cm，以頂托支撐方木，橫向方木設(shè)于碗扣支架上，調(diào)整間距的路段可以碗扣支架或鋼管支架。施工中要保持支架穩(wěn)定，澆筑結(jié)束且強(qiáng)度滿足要求后，便可拆除內(nèi)模。

3.7 綁扎鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝

3.7.1 底腹板鋼筋綁扎安裝

于箱梁底模上彈放鋼筋分檔標(biāo)志，合理擺放各層鋼筋，依據(jù)設(shè)計要求設(shè)置鋼筋和預(yù)埋件位置。鋼筋需錯開布置，使接頭截面積滿足施工要求。橫向鋼筋采用焊接施工技術(shù)，接頭錯開超過50%?？v向鋼筋以搭接方式處理，接頭錯開保持在25%以上。鋼筋網(wǎng)綁扎施工中周圍兩排鋼筋節(jié)點(diǎn)均應(yīng)實施綁扎處理，內(nèi)部鋼筋節(jié)點(diǎn)以梅花形布置，火燒絲綁扎絲頭朝向結(jié)構(gòu)內(nèi)部。鋼筋骨架以電弧焊焊接，施工中需結(jié)合實際選擇焊接方式。而橫梁骨架主筋主要采用雙面焊，非骨架主筋焊接采用單面焊，焊縫長度必須滿足施工要求。為確?；炷帘Ｗo(hù)層的厚度，可在鋼筋和模板間設(shè)置高強(qiáng)砂漿或混凝土墊塊，采用梅花形設(shè)置方式分開設(shè)置。

3.7.2 預(yù)應(yīng)力孔道和鋼束安設(shè)

該工程預(yù)應(yīng)力用波紋管主要采用塑料波紋管。安裝施工中要依據(jù)設(shè)計給定的空間坐標(biāo)做好定位。波紋管需設(shè)于中橫梁和端橫梁位置與橫梁骨架鋼筋發(fā)生矛盾的位置，合理調(diào)整骨架彎起的鋼筋位置。如有必要，可斷開彎曲的鋼筋。安裝波紋管后及時補(bǔ)強(qiáng)斷裂的鋼筋[3]。合理設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，曲線位置需在加密后保持線形平順，同時波紋管就位要準(zhǔn)確，縱向間隔50cm，以井字形鋼筋定位，采用點(diǎn)焊方式成型。鋼絞線應(yīng)以設(shè)計要求編束，分別堆放，上部覆蓋油布。波紋管孔道定位后，要由一端穿插一定數(shù)量的鋼絞線，鋼絞線安裝后檢查管道密封效果，及時處理接頭或破損位置。鋼絲束端頭預(yù)埋錨具墊板和外掛螺旋筋，保證錨墊板與梁端面的平整性。中心要與波紋管中心相同，與鋼絞線垂直。安裝中可在間隙內(nèi)使用紗布填塞，依據(jù)設(shè)計圖確定錨板固定位置，錨墊板平面要與鋼束中心線保持垂直關(guān)系。

3.7.3 頂板鋼筋綁扎安裝

頂模安裝施工后綁扎安裝頂板鋼筋。高度落實設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，需要搭接的位置，必須滿足搭接長度標(biāo)準(zhǔn)。翼緣板鋼筋搭接位置可設(shè)于橫梁中，或受力相對較小的位置。工程頂板混凝土澆筑施工中采用插入式振搗模式，振搗梁可平整混凝土面，完成頂板鋼筋綁扎施工后，需在橫斷面上設(shè)置振搗梁軌道支架，軌道支架采取門型鋼筋，將其焊接在頂面層筋上。

3.8 箱梁混凝土澆筑

箱梁混凝土澆筑圖如圖3所示。

圖3 箱梁混凝土澆筑圖

3.8.1 第一次澆筑砼

首先，澆筑底板靠倒角外部，澆筑寬度不得小于50cm，混凝土澆筑坍落度保持在130～140mm。隨后，澆筑腹板倒角和兩端衡量，澆筑高度為腹板高度的1/3。施工中要充分振搗。振搗后澆筑底板混凝土，使?jié)仓穸葷M足設(shè)計要求，不得一次性澆筑到設(shè)計高度。隨后，澆筑腹板和橫梁剩余混凝土量，加強(qiáng)振搗的充分性，及混凝土頂面的平整性。認(rèn)真檢查底板混凝土厚度，如果混凝土厚度不足，則繼續(xù)澆筑以人工調(diào)平。如果底板混凝土厚度過大，要及時清理多余混凝土，做好混凝土面找平處理?；炷列璨捎梅謱訚仓绞剑聦踊炷脸跄?，方可澆筑上層混凝土。且高度重視振搗施工，防止振搗密實度較差而出現(xiàn)露筋和空洞問題。澆筑完最后一層混凝土后，工班長要設(shè)置專人清理腹板及橫梁頂部鋼筋上的混凝土和水泥砂漿。

3.8.2 第二次澆筑砼

綁扎完頂板鋼筋后，由監(jiān)理工程師檢驗，通過后便可組織箱梁頂板混凝土澆筑施工。作業(yè)前，先灑水濕潤腹板頂和衡量頂部的鑿毛位置，確保新舊混凝土混合，避免出現(xiàn)明顯的積水?；炷敛捎帽盟头绞剑韵露蠞仓?。澆筑施工中不得出現(xiàn)直接振搗現(xiàn)象，規(guī)避漏漿問題。且不得使用插入式振搗棒托送混凝土。

3.9 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土表面需以土工布覆蓋，灑水潤濕，土工布塊間的搭設(shè)寬度為10cm?；诃h(huán)境濕度確定灑水次數(shù)，使混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)。

3.10 梁體混凝土預(yù)埋件

為維護(hù)橋面附屬設(shè)施的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)混凝土需在現(xiàn)澆梁內(nèi)設(shè)置預(yù)埋筋。為讓橋面排水系統(tǒng)與橋面接縫位置有效連接，應(yīng)于梁端設(shè)置防水伸縮裝置。現(xiàn)澆施工中依據(jù)規(guī)范和圖紙要求預(yù)埋鋼板，安裝伸縮縫后便可施工。所有預(yù)埋件必須準(zhǔn)確就位，加強(qiáng)外露部分的防腐處理。

3.11 預(yù)應(yīng)力張拉

鋼絞線張拉前務(wù)必仔細(xì)檢查梁體，如有問題要做好補(bǔ)強(qiáng)處理。及時清理多余的灰漿，所有的高壓油表和千斤頂需經(jīng)過檢驗后方可使用，保證二者配套。鋼絞線應(yīng)在抽檢后滿足要求，以試驗確定鋼絞線彈性模量。張拉前仔細(xì)檢查孔道、錨墊板，錨固板承壓面需與孔道中心線保持垂直關(guān)系，也可在錨板下墊薄鐵板調(diào)整垂直度。

4 結(jié)語

在市政橋梁工程建設(shè)過程中，為提高橋建設(shè)的質(zhì)量，充分發(fā)揮路橋結(jié)構(gòu)自身的作用，就應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用效果，結(jié)合各環(huán)節(jié)的施工需求，對預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用。而預(yù)應(yīng)力箱梁施工則是工程施工中的重點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力箱施工對橋梁結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)及穩(wěn)定性有著較大影響，值得專業(yè)人員加以重視。