淺析預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁施工技術(shù)
關(guān)鍵字：預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁；箱梁預(yù)制；施工工藝；質(zhì)量控制
隨著預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁在高速公路建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，和現(xiàn)澆箱梁比較，預(yù)制箱梁對(duì)地理環(huán)境的要求低，如果用架橋機(jī)配合安裝，幾乎對(duì)地基沒什么壓實(shí)度的要求，但在施工中機(jī)械人員投入大，工藝較為復(fù)雜。筆者結(jié)合某大橋預(yù)制工程中25m預(yù)制箱梁的施工技術(shù)及施工工藝進(jìn)行了探討。
1.工程概述
該橋裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁一共有5跨，每跨由14榀箱梁組成，共有預(yù)制箱梁70榀。每榀箱梁長(zhǎng)24.94m，梁高1.4m。
2.箱梁預(yù)制工法
可以說在多年來的橋梁施工過程中，箱梁預(yù)制的施工工藝、方法日趨成熟、完善。而且還有統(tǒng)一的通用圖可以參照，整個(gè)施工過程已形成“工法”。但是，如果從施工過程中的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行深層次的討論時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多方面我們?nèi)菀缀鲆暎@些方面往往是影響箱梁預(yù)制的外觀，以及內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵所在，箱梁預(yù)制的施工工藝順序：底模鋪設(shè)→（鋼筋加工）鋼筋綁扎、波紋管安裝→側(cè)、端模安裝→（頂板鋼筋綁扎）內(nèi)模安裝（內(nèi)模加工）→混凝土澆筑→模板拆除→養(yǎng)護(hù)→（張拉力計(jì)算）鋼絞線張拉→濕潤(rùn)波紋管內(nèi)壁并清理→（水泥漿配制）灌漿→封錨。
2.1鋼筋綁扎與波紋管安裝
鋼筋綁扎包括腹、底板鋼筋和頂板鋼筋綁扎兩部分。
鋼筋在固定加工場(chǎng)地按設(shè)計(jì)圖紙下料制作，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，鋼筋的間距、尺寸、接頭符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定。其中間距和尺寸在通用圖即設(shè)計(jì)圖紙中有明確說明，底板鋼筋在焊接時(shí)應(yīng)該注意接頭數(shù)量，在同一截面上的接頭數(shù)量不超過本截面鋼筋數(shù)量的30%，并且焊接接頭位置應(yīng)彎曲，保證在同一中軸線上。
因頂板鋼筋在內(nèi)模安裝完成后才能進(jìn)行綁扎，為縮短預(yù)制周期，事先在場(chǎng)外將頂板鋼筋網(wǎng)片綁扎成型，包括齒板鋼筋也預(yù)先綁扎成型待內(nèi)模拼裝就位后，再將鋼筋網(wǎng)片就位進(jìn)行整體綁扎，這樣可以縮短預(yù)制周期，提高工作效率。
箱梁Ⅱ級(jí)鋼筋的接頭采用焊接，Ⅰ級(jí)鋼筋采用冷拉。
波紋管在綁扎完腹板鋼筋后穿入腹板鋼筋內(nèi)，波紋管使用前要進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查和密封性試驗(yàn)，檢查合格后波紋管才能使用。安裝過程中避免彎曲，以免波紋管開裂破壞。同時(shí)防止電火花灼傷波紋管。錨具用螺栓固定在封頭鋼模板上，其定位偏差必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
并且定位鋼筋按設(shè)計(jì)位置進(jìn)行固定，用卡口式套管接長(zhǎng)波紋管，并按要求對(duì)接頭進(jìn)行密封處理。整體上要順滑，保證預(yù)應(yīng)力鋼束在梁長(zhǎng)方向和梁寬方向的位置準(zhǔn)確，符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
鋼筋的保護(hù)層采用船舵型塑料墊塊，在綁扎鋼筋時(shí)同步墊放。
2.2模板制作與安裝
模板工程包括外模和內(nèi)模的制作與安裝。
外模采用組合式鋼模，由廠家統(tǒng)一加工制作，同時(shí)為保證箱梁外觀質(zhì)量，外模采用5mm鋼板加工而成，其支架為槽鋼和角鋼。共分4節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)度6.235m，每節(jié)加工形狀與箱梁外部尺寸相吻合，單片模板結(jié)構(gòu)如圖1所示。
端頭模板采用10mm鋼板加工，形狀與箱梁端部形狀相同。
箱梁內(nèi)模為拆裝式精制定型鋼模板，模板底面設(shè)計(jì)為拆裝方便的卡口形式，澆筑底板混凝土?xí)r不安裝底片，底板混凝土澆筑完成后裝好底片，再澆筑腹板混凝土。內(nèi)模加工為8塊，每塊長(zhǎng)度3.31m。內(nèi)模每隔60cm設(shè)置一組十字撐，十字撐用100mm的方木加工而成，十字撐中心用Φ20圓鋼連結(jié)成整體。
為防止混凝土澆筑過程中內(nèi)模上浮，每節(jié)內(nèi)模采用四點(diǎn)壓緊，壓模扁擔(dān)采用10號(hào)槽鋼，扁擔(dān)兩端采用拉鉤固定在事先預(yù)埋在場(chǎng)地混凝土中的拉環(huán)上。內(nèi)模在拼裝場(chǎng)地進(jìn)行整體拼裝后，檢查每?jī)晒?jié)內(nèi)模接口處是否嚴(yán)密，否則，需要用海綿膠條填充，以確保不漏漿。然后，用龍門吊配合整體吊裝就位后，即可綁扎頂板鋼筋。
1-[8壓模扁擔(dān)（每段內(nèi)模設(shè)置2組）2-壓模支撐（每段內(nèi)模設(shè)置2組）
3-[8內(nèi)模支撐（每段內(nèi)模設(shè)置2組）4-腳手管支架（每段內(nèi)模設(shè)置2組）
5-[8內(nèi)模支撐（每段內(nèi)模設(shè)置2組）6-8mm鋼板內(nèi)模
7-外模8-細(xì)鋼絲繩9-拉環(huán)10-M20拉桿螺絲
圖2預(yù)制箱梁模板結(jié)構(gòu)圖
模板施工注意事項(xiàng)：
�、倌０灞砻鎽�(yīng)光潔、無變形，接縫處用海綿膠條填充并壓緊，確保接縫嚴(yán)密、不漏漿。
②在整個(gè)箱梁預(yù)制過程中采用同一類型的脫模劑，最好不換用別的脫模劑更不得使用廢機(jī)油代替。
③模板應(yīng)定位準(zhǔn)確，不得有錯(cuò)位、上浮、漲模等現(xiàn)象。
�、苣０灞仨毐ＷC足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證箱梁各部位形狀、尺寸符合設(shè)計(jì)要求。特指內(nèi)模，在每次拆裝的過程中，容易引起變形，導(dǎo)致箱梁的尺寸有誤差，在施工中務(wù)必引起注意。
2.3混凝土澆筑
箱梁采用標(biāo)號(hào)C50，坍落度5~9cm的混凝土澆筑，混凝土由50m3/h的攪拌站拌制，混凝土攪拌車運(yùn)輸，龍門吊吊料斗入模。
混凝土橫斷面澆筑順序：底板→腹板→頂板混凝土縱向澆筑順序：由一端向兩一端逐漸分層遞進(jìn)澆筑。
混凝土腹板采用平板附著式振搗器振搗，振動(dòng)時(shí)間一般為180±20秒。底板和頂板混凝土采用插入式振搗器振搗。混凝土澆筑完成后用軟泡沫覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)。
混凝土施工中值得注意的幾點(diǎn)：
①混凝土的運(yùn)輸應(yīng)滿足澆注工作不間斷并使混凝土到澆筑地點(diǎn)時(shí)仍能保證均勻性和規(guī)定的坍落度。
②對(duì)鋼筋、預(yù)埋件、波紋管、混凝土保護(hù)層厚度及模板進(jìn)行檢查后，才能澆筑混凝土，澆筑前必須清除模板中的雜物。
�、蹪仓^程中注意振搗，特別是箱梁腹板與底板及頂板的承托、預(yù)應(yīng)力鋼束錨固鋼筋密集部位，由于鋼筋比較密集，建議采用直徑稍小的振動(dòng)棒，適當(dāng)延長(zhǎng)振搗時(shí)間，并配合附著式振搗器，確保不漏振，不過振，保證箱梁的外觀質(zhì)量。
�、芑炷翝仓�(yīng)連續(xù)進(jìn)行，混凝土振搗密實(shí)，混凝土密實(shí)的標(biāo)志是：混凝土停止下沉、表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。
�、轁仓炷�?xí)r應(yīng)防止模板、鋼筋、波紋管等松動(dòng)、變形、破裂和移位。
⑥混凝土澆筑完成，表面收漿干燥后，應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)和抽動(dòng)波紋管內(nèi)芯棒。
2.4預(yù)應(yīng)力施工工藝
2.4.1鋼鉸線張拉
�、購埨皽�(zhǔn)備工作
張拉前檢查千斤頂、油泵、壓力表是否完好、配套。
�、跈z查錨具的位置，確定張拉順序?yàn)椋篘1→N2→N3，兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行對(duì)稱張拉。
�、蹚埨绦�
箱梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后才能進(jìn)行張拉，張拉時(shí)采用張拉應(yīng)力和伸長(zhǎng)量進(jìn)行“雙控”控制，以張拉應(yīng)力為主，伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核。張拉過程中作好記錄，對(duì)張拉過程中出現(xiàn)的滑絲、斷絲等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理以確保張拉質(zhì)量。
張拉應(yīng)力控制過程：（0→初始張拉力0.1δk→0.2δk→δk）
δk=0.75Ry
b=1395MPa
鋼束張拉時(shí)應(yīng)用伸長(zhǎng)量進(jìn)行對(duì)照校核，鋼束標(biāo)準(zhǔn)伸長(zhǎng)量如下表所示。
在張拉這一工序中，關(guān)鍵是通過實(shí)際量測(cè)的引申量來校合張拉力，而實(shí)際引申量必須滿足計(jì)算引申量±6%的范圍要求，計(jì)算引申量是通過設(shè)計(jì)要求，結(jié)合規(guī)范要求，利用統(tǒng)一的計(jì)算公式得來。
張拉完畢后，有一道容易忽略的環(huán)節(jié)，就是箱梁上拱度觀測(cè)。
預(yù)制箱梁張拉完畢后應(yīng)注意觀察梁跨中1天、3天、7天、14天、30天、60天的上拱值并作好記錄，繪出其變化曲線，并和理論計(jì)算值（如下表所示）比較，若差值超過±20%，應(yīng)暫停張拉，查明原因并提出有效的解決方案后，方可繼續(xù)施工。
2.4.2壓漿、封錨
預(yù)應(yīng)力鋼束在張拉24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行灌漿，灌漿前先用水濕潤(rùn)管道，再用壓縮空氣清除管內(nèi)積水。壓漿用水泥漿的水灰比不大于0.4，具備足夠的流動(dòng)性，水泥漿內(nèi)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)摻入適量的減水劑和膨脹劑。
壓漿機(jī)使用活塞式壓漿泵，壓漿壓力為0.5Mpa，將配制好的水泥漿從壓漿孔中注入，直到另一端流出泥漿的稠度和壓漿口泥漿的稠度完全相同，關(guān)閉出漿口，保持壓力2分鐘以確保壓漿密實(shí)。按照設(shè)計(jì)的壓漿順序進(jìn)行施工，壓完一榀梁后，應(yīng)及時(shí)封錨，其封錨混凝土強(qiáng)度一般不低于構(gòu)件強(qiáng)度等級(jí)的80%。
另外，壓漿施工不宜在高溫下進(jìn)行，如氣溫高于35℃時(shí)，適宜在夜間施工，以防堵管。
壓漿完畢后，只有等到壓漿試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可吊裝。
3、結(jié)束語
作為專業(yè)技術(shù)人員只有在施工中不斷地進(jìn)行總結(jié)和實(shí)踐，必然會(huì)有所創(chuàng)新，為工程的順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。
