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浅谈异形预应力小箱梁施工技术

发表时间：2020/1/7 来源：《建筑学研究前沿》2019年20期作者：王益通

[导读] 预制小箱梁具有施工精度要求高、成品保护要求高、重量轻、承载能力强、结构性能比较好等特点，目前在城市桥梁上有广泛应用。

天津融合置业有限公司 300405
        摘要：永金引河2号大桥桥梁全长620m，桥梁横断面布置为：0.5m（防撞护栏）+19.75m（行车道）+0.5m（防撞护栏），桥梁全宽20.75m。其中，40m小箱梁42片，34.8m小箱梁70片，29.2m小箱梁70片，共计182片。异形预应力小箱梁与河道斜交135度，预制小箱梁具有施工精度要求高、成品保护要求高、重量轻、承载能力强、结构性能比较好等特点，目前在城市桥梁上有广泛应用。
        关键词：异形小箱梁、城市桥梁、预应力


1、工程概况
        天津外环线东北部调线工程第6标段属于天津市重点工程，本工程的主要施工项目是城市快速路，其中，桥梁段永金引河2号大桥桥梁全长620m，桥梁横断面布置为：0.5m（防撞护栏）+19.75m（行车道）+0.5m（防撞护栏），桥梁全宽20.75m，异形预应力小箱梁共计182片。
        2、主要施工工艺
        2.1异形预制小箱梁台座施工
        预制小箱梁台座主要承受钢模整体自重及混凝土构件重量的重要组成部分，要求必须具有良好的强度、刚度、稳定性。施工过程中应根据相关的应力计算及台座施工图，进行台座混凝土浇筑作业，并在表面铺设厚度6mm的钢板，台座施工中，注意以下几点：①保证台座基底的平整，相邻的台座之间需要设置排水设施；②根据施工工期要求及场区规划面积确定台座的数量；③台座底部混凝土浇筑应预埋孔道，便于设置拉杆螺栓；④台座底部两端设置预留槽，以便张拉预应力安装千斤顶；⑤台座浇筑混凝土时，注意台座纵断面线形控制，保证小箱梁的预拱度设置。
        2.2钢筋及波纹管安装
        钢筋在钢筋加工厂里统一进行机械加工制作，主筋采用闪光对焊，其他架立钢筋可采用双面电弧焊，焊缝长度不小于5倍钢筋直径。人工现场绑扎钢筋，要先绑扎底板及腹板钢筋，可在模板台车上绑扎好后采用整体吊装至制梁台座模板上，顶板钢筋在内模安装完成后再进行绑扎。
        波纹管安装应按设计图中预应力筋的曲线坐标在侧模上做好标记或弹线，以波纹管管底为准，定出波纹管曲线位置，或以梁底模板为准，按预应力筋曲线坐标，直接量出相应点的高程，标记在箍筋上，确定波纹管曲线位置。管道上设置一定数量的压浆孔和排气孔，使用塑性管或者标准管作为压浆管，压浆管的长度以能够引出结构物为标准。波纹管的固定可采用U型钢筋托架，间距为600mm。钢筋托架应焊在箍筋上，箍筋下用垫块垫实以保证强度及保护层厚度且固定牢靠。波纹管安装准确后，用铁丝将波纹管与钢筋托架绑扎在一起或在波纹管顶部绑扎一根钢筋，防止浇筑混凝土过程中波纹管的上浮引起重量事故。在安装波纹管的过程中应避免反复弯曲波纹管，防止波纹管管壁开裂等。波纹管的连接头采用在一型号的同型波纹管制作，用密封胶进行封口处理。为防止电焊火花烧伤管壁，波纹管安装后应检查波纹管的位置、曲线、形状是否符合规范及设计要求及波纹管的安装固定是否牢靠，接头是否完好，管壁是否有破损。波纹管安装控制点的安装偏差、垂直方向和水平方向应符合设计及规范要求。
        2.3侧模板安装
        采用定型钢模板作为小箱梁的侧模板，采用钢模板作为箱梁的内模板，通过龙门吊进行拼装，模板拼装时，接缝位置必须平整严密，不能出现漏浆或者错台现象，侧模板采用对拉螺栓紧固。
        2.4混凝土浇筑
        一般情况下，箱梁混凝土浇筑分为两个阶段，先进行底板混凝土浇筑，再进行腹板和顶板混凝土浇筑。为加快施工进度可采用一次性混凝土浇筑方式，分阶段、分层浇筑，先浇筑底板混凝土，厚度约为3-4m，再对称进行腹板和顶板混凝土浇筑。从梁的一端开始，逐步向前浇筑，需要注意的是，腹板和顶板混凝土浇筑一定要在底板混凝土初凝前结束，单片梁的混凝土浇筑时间应该控制在最后6个小时以内。

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混凝土的强度等级为C50，采用集中拌和方式，通过罐车进行转运，再利用龙门吊提升入模，为了保证混凝土的密实度，需要对混凝土进行振捣处理，主要设备是附着式振捣器和插入式振捣器，振捣过程中，尽量避免振捣器和支座预埋钢板、锚固端钢板、预应力管道之间的碰撞、防止出现位置偏移或者尺寸变化问题。异形梁端角处壁薄浇筑振捣要特别注意，不可过振，防止掉角。
        2.5模板拆除
        当混凝土的强度满足相应的要求时，即混凝土表面不会出现裂缝或者塌陷时，才可以拆除内模。当混凝土表面或者边角区域不会因为拆模而损坏，或者混凝土的强度达到2.5MPa时，也可以拆除中梁外模。当混凝土的强度超过设计强度的50%时，则可以拆除边梁外模。
        2.6养护
        混凝土浇筑完成后，应该以洒水养护为主，如果环境温度低于5℃，覆盖混凝土表面进行保温处理可不用洒水养护。一般情况下，洒水养护的时间为7天左右，应综合考虑外加剂种类、水泥型号、环境温度和空气湿度等因素，可适当调整洒水养护时间，但必须保证混凝土表面长时间处于湿润状态。
        2.7钢绞线制作
        按照张拉设备型号、锚具类型和设计图纸等确定钢绞线的下料尺寸，通过砂轮锯进行切割位置一定长度，使用铁丝绑扎端头，避免出现散头问题。预应力筋束内，钢绞线的数量为5股和7股，且强度一致，编束时，需要进行梳理，提高预应力筋束的强度。
        2.8张拉
        张拉作业之前，要清理和检查构件，保证构件的尺寸和外观满足相关要求，混凝土的强度符合设计标准，检查孔道的位置，孔道内是否存在杂物等，垫板位置处是否有焊渣等。根据设计及规范要求，配置相应的油泵和千斤顶并进行配套检定合格，计算钢绞线理论伸长量等。
        2.9封锚及孔道压浆
        张拉结束后，使用水泥砂浆进行封锚处理，填充预应力筋束的间隙，等到封锚砂浆的强度超过10MPa时，就能够进行压浆作业。采用活塞式压浆泵从梁的一端向另一端孔道依次进行压浆。浆液配比应符合设计及规范要求，现场集中拌制。注浆压力及闭浆时间严格按照设计及规范要求进行控制。压浆过程中注意以下几点：①孔道压浆待预应力筋张拉结束后立即进行；②压浆前，将孔道冲洗干净，吹除积水等杂物；③水泥浆的强度、稠度、水灰比、泌水率、膨胀剂掺量等均应符合设计及规范要求；④压浆使用活塞式压浆泵，曲线孔道从梁最低点的压浆孔开始，水泥浆由最高点的排气孔流出；⑤压浆按先下层孔道后上层孔道的顺序，缓慢、均匀、连续地进行；⑥压浆以0.7MPa恒压作业，水泥浆自调制到压入孔道的延续时间不超过30-45min。
        2.10存放移梁
        孔道压浆强度满足设计及规范要求后，才能进行移梁工作。移梁前，要在梁的侧面标记出标号、位置、制作时间、长度、规格、型号等参数，移梁时，通过龙门吊进行移梁，按照编号进行存放，以便后期架设。
        3 结束语
        异形预应力小箱梁施工工艺现在在城市桥梁中也很常见，但在工程实施过程中还是会出现更多的问题有待工程技术人员去解决和总结经验，文章仅对异形预应力张拉小箱梁的施工工艺进行浅略论述，以供今后施工人员参考。

        参考文献
        公路桥涵施工技术规范.JTG/T F50-2011.北京：人民交通出版社.2011.
        城市桥梁工程施工与质量验收规范.CJJ2-2008.北京：中国建筑工业出版社.2008.
        混凝土结构工程施工规范.GB 50666-2011.