桥面8米现浇预应力箱梁施工简述

　　摘要：本文主要论述了桥面8米现浇预应力箱梁施工要点。以昆明市主城二环快速系统改扩建工程某普通施工段为例，对施工中的地基处理、支架搭设、钢筋绑扎、混凝土浇注及养护等要点进行了较为详细的阐述。
　　关键词：桥梁施工，预应力桥梁，施工要点，箱梁施工
　　近年来，随着我国经济的快速发展，对高等级公路的建设投入越来越大，桥梁工程的建设也随之越来越多。预应力桥梁的施工工艺因其结构比较节省材料、安全系数高等优点在各种桥梁建设中应用也越来越广泛，本文以昆明市主城二环快速系统改扩建工程某普通施工段为例，对桥面8米现浇预应力箱梁施工要点进行简要的论述。
　　一、工程概况
　　施工段现浇箱梁共47联，桥面8米宽,梁高1.8米。
　　1、梁高：标准断面梁高1.8m，渐变段按设计规定的抛物线方程计算，顶板厚度为22㎝，底板厚度22㎝。
　　2、腹板：标准断面墩顶处腹板厚度85㎝，跨中截面处腹板厚度45㎝。
　　3、梁宽：标准断面处底板宽度3.802m，箱梁顶板宽度7.76m。
　　预应力连续箱梁混凝土等级C50。预应力筋采用直径ΦS15.2的高强度低松弛钢绞线，抗拉标准强度Rby=1860Mpa，单根面积139mm2，弹性模量195000Mpa,纵向预应力锚具采用YM锚具及其成套产品，纵向预应力管道采用塑料波纹圆管。
　　二、总体施工方案
　　1、支架形式
　　采用满堂可调碗口支架施工。横桥碗扣式支架布置详见下图，墩处脚手架纵向3.6m范围内按间距60㎝布置，其余段按90㎝布置。
　　
　　2、主要工艺
　　搭设支架前首先进行地基处理，直到地基承载力满足施工要求为止；然后搭设支架，铺设箱梁底模，搭设完毕后采用沙袋堆载法对支架进行预压，以消除地基和支架的非弹性变形，预压重量为箱梁自重的1.1倍，预压荷载应全联一次性加载，并观测其变形和沉降，待24小时内累计沉降不超过1.5毫米，方可停止预压；预压完成并卸载之后，依据测量数据，沉降变化调整底模标高，然后安装侧模，最后绑扎梁体钢筋及安装预应力；混凝土在混凝土拌和站集中拌和，混凝土罐车运输，汽车泵泵送入模；混凝土振捣采用插入式、平板式振捣器联合振捣；混凝土浇注完毕，初凝后采用土工布覆盖洒水养护。梁体混凝土在浇注过程中为预防停电等突发事件的发生，在现浇梁浇注现场准备5台120KW的发电机，各作业队一台，另外在浇注箱梁混凝土时我单位固定三家规模大、生产能力强的商品砼厂家随时供应混凝土。
　　三、施工方法和工艺
　　1、地基处理
　　由于满堂支架处于软土路基或既有道路段，分为四类方式处理：
　　①、考虑既有道路老路面地基相对稳定，未被破坏段可直接利用。
　　②、软土路基和沟槽、承台回填区，现将其基坑内积水抽干再采用山皮石或建筑砖渣分层进行回填夯实，承载力满足200KPa。同时设置1%横坡，以便起到排水作用，表层浇注10cm厚以上C15砼作基础硬化处理。
　　③、新老路面结合段，老路面可直接利用，其余段，采用山皮石或建筑砖渣进行回填夯实，承载力满足200KPa。合格后表层浇注10cm厚C15砼作基础硬化处理。
　　④、跨老桥段考虑老桥不能进行支架搭设，利用临时支墩现有桥墩柱搭设贝雷架。
　　2、支架搭设
　　根据施工段项目作业队施工现状，均采用碗扣式支架。钢管支架搭设注意事项如下：
　　①立杆安装应保证其垂直度，不得用有腐蚀破损的弯管作立杆。立杆接头应用专用扣件，接头处钢管需密贴；
　　②拧紧所有结点处的卡扣螺母，卡扣不得松动，更不得缺卡扣；
　　③无论横桥向还是顺桥向，钢管接头需错开布置，使同一步或每一跨的接头不超过该断面钢管总数的1/2；
　　④木板要密贴地面，底托密贴木板；
　　⑤支架的顶托部分的自由端长度不能超过50cm，否则应以钢管横杆连系成整体。
　　⑥支架安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点联结及纵横向稳定性进行全面检查，符合要求后，方可进行下一工序。
　　3、支架预压
　　为清除支架的变形和因地基沉陷而引起的箱梁早期开裂，同时为验证支架的安全性和预拱值的准确性，以便消除支架及地基的塑性变形预压在箱梁底模安装完成以后，按设计荷载1.1倍换算出压载重量。具体做法如下：
　　⑴搭架、立模作业程序完成后，在纵桥方向1/8、2/8、3/8跨、跨中，横桥方向底模、地基上设置对应的7个固定测量点，对地基及门架沉降进行观测，记录沉降值作为初始值。门架应预留弹性、下沉量。
　　⑵在底模上满铺彩条布进行防护，按混凝土浇注顺序分段分层加载砂袋进行预压，砂袋总重量不小于设计梁的重量的1.1倍，以消除支架、地基的非弹性变形，量测支架、地基的弹性变形。加压完成后，第二次测量固定点处的沉降量与第一次测量的沉降量进行对比计算出支架沉降量，根据沉降值，结合预拱度计算，确定模板高度。模板标高=设计标高－设计反拱度＋地基、支架的弹性变形值。
　　4、钢筋绑扎
　　纵向钢筋及端横梁、中横梁钢筋骨架在钢筋加工场焊接成型，骨架单元绑扎成型后要有足够的刚度和稳定性，再绑扎底、腹板钢筋，安装内模，绑扎、焊接顶板钢筋。在底模上进行钢筋绑扎时，为防止竹胶板面划伤，底部以方木垫高，焊接时在局部采取衬垫隔离措施，防止焊渣灼坏板面。
　　5、预应力管道埋设及穿束：
　　预应力管道采用塑料波纹管。底板钢筋绑扎定位后，开始穿底板纵向波纹管，严格按设计坐标位置定位固定；当腹板钢筋绑扎定位后，安装腹板纵向波纹管；待底、腹板波纹管绑好防崩钢筋和定位钢筋并检查合格后，再安装内模，绑扎顶板钢筋；预应力安装时按预应力钢束坐标定位预应力管道，接头采用宽胶带包缠，以免漏浆。管道纵向直线段每隔0.5米，曲线段每隔0.5米，应用Φ10钢筋设置一道“#”形定位网架。网架顶与钢筋骨架焊接牢，防止管道上、下、左、右移动而改变预加应力的效果。由于预应力束较长，曲线较多，因此采用先穿法，每束钢绞线头用绞带包缠，以防扎破波纹管，配合卷扬机穿束。穿束完成后进行初步检查，此阶段主要针对预应力管道坐标及有无接头损坏或漏洞进行逐段排查，并及时修补处理。待处理完成后进行复检，要求检查对每个部位、每条管道、每个定位节点进行仔细检查，有无损坏之处，并及时修补，防止波纹管漏浆。在梁顶预应力管道最高处设置排气孔。
　　6、内模安装：
　　在底、侧板钢筋绑扎完成,预应力钢束定位、穿束完成后开始安装内模。内模采用竹胶板，加工成整体吊装，每节长4-5米，在吊装前进行打磨，刷脱模剂。在每箱室在1/4跨附近设置顶板预留70×70cm工作孔，内模拆完后及时将拆模孔吊模浇注。内模与外侧模安装采取对拉、对撑固定，内模之间采用水平肋、斜撑等方法进行加固，内模自身采用横向、竖向、斜向支撑固定，模板拼装后腻缝或者采用玻璃胶密封，防止漏浆，并保证拼装后的内模具有足够的强度，刚度及稳定性。
　　7、混凝土浇注及养护
　　浇注顺序为由下到上，先底板、腹板，后顶板。采用水平分层，斜向分段，横桥向全断面推进，从一联的两端向中间向连续浇筑。分段长度不大于10米，上、下层水平距离保持在1.5米以上，分层厚度为30cm。
　　一联连续箱梁采用混凝土输送泵两次施工。混凝土振捣采用插入式振动器振捣和平板振动器振捣，避免振动棒碰触波纹管及其他预埋件，浇筑底、侧板混凝土时，横桥向同时布置三台振动器，插入式振动器移动间距不应超过振动半径的1.5倍，与侧模、内模保持5～10cm的距离。每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞模板及钢筋。对每一振动部位，必须振动到该部位砼密实为止，密实标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。顶部混凝土振捣采用插入式振捣器和平板式振动器结合振捣，混凝土在浇筑过程中或浇筑完成后，表面及时进行整平、压实、二次收浆。若表面泌水较多，可用吸水材料将这些泌水排除。
　　梁体混凝土浇筑成型一段，应对混凝土裸露表面及时修整、抹平，等定浆后再进行第二次抹面，初凝后对表面拉毛处理，然后对梁面进行覆盖。在浇筑过程中，设专人用水准仪观测支架下沉情况，观察是否在允许变形范围内，同时分别设专人检查支架、模板，钢筋和预埋件等稳固情况，当发现有松动、变形、移动时应及时处理。严格控制封锚段的尺寸，封锚模板不得漏浆和跑模。每浇注完成一段、二次收浆后，立即用塑料薄膜设棚保湿。混凝土初凝后及时洒水养护，经常保持混凝土表面湿润，养护期不少于七天。
　　8、张拉及压浆
　　⑴张拉
　　①千斤顶、油压表按相关要求配对检验、标定（至少5组标定值），并配对使用；严禁混合使用。
　　②张拉：施加预应力前应对混凝土构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求。张拉必须在构件混凝土强度达到设计强度的95%以上、混凝土弹性模量达到90%以上，且满足不小于7天龄期要求方可进行。
　　③张拉前应检查锚垫板位置，确保准确，灌浆孔和排气孔应满足施工要求，进一步确认孔道内畅通，无水份和杂物，无漏浆堵塞现象。对于锚具垫板接触面板上的混凝土残渣等要清除干净。
　　④由试压值来确定张拉及拆模时间。张拉次序：先横向，后纵向，先腹板长束再底板束。张拉时对称进行。张拉时采取张拉应力及伸长量双控制，张拉控制应力为δcon=1339Mpa，两端或单端张拉（按照设计要求张拉）。
　　准备工作完成后，经监理工程师检查后，技术员配合在监理工程师的监督、指导下进行张拉。应力筋张拉一束后，看其断丝、滑丝情况是否在规定范围内，若超出规范需要重新穿束张拉。张拉完成后，在钢绞线的端头用红油漆标注一定长度，随时检查钢绞线的滑丝情况。如果发现滑丝钢绞线，及时补拉。
　　⑵压浆
　　①施工准备:
　　为确保压浆的安全及质量，我们采取了以下措施：
　　a．真空泵端设在高端。压浆端设在底端，因高差3米引起的浆液静力压强为0.06-0.07Mpa，而柱塞式灌浆机的设备能力为0.8-1.0Mpa，那末对因高差造成的影响基本可忽略，却有利于压浆质量的保证。
　　b．管道密封及封锚。封锚做法：张拉完毕，将多余钢绞线切割，锚具端部留有3cm左右长度，用湿润水泥团封堵，为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂，在水泥封锚作出后，又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。对于其他可能漏气的连接点，采用玻璃胶及密封生料带进行密封，从而保证了管道的密封。封锚提前二天进行，在压浆之前进行检查，对有漏气的情况，再行用玻璃胶处理，以确保孔道密封。
　　c．浆体配比及指标，拌浆的连贯性。管道较长，且不能实现灌浆接力的情况，为减小孔道对浆体的阻力，我们修正了配比如下：水泥：水：高效减水剂＝1：0.38：0.4％，使浆体流动度控制在22±2S，其他指标满足规范要求。为保证灌浆的连续性，根据和考虑储备，每拌和好0.5立方米后，才予以连续灌浆。
　　②．施工工艺：
　　a、检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况，施工平台等措施，检查封锚及孔道密封工作，高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。
　　b、每压浆二至三孔作为一组，每一组在灌浆之前先用水灰比0.45的稀浆压入孔道少许润滑孔道，以减小孔道对浆液的阻力。
　　c、两端抽真空管及灌浆管安装完毕后，关闭进浆管球阀，开启真空泵。真空泵工作一分钟后压力稳定在-0.075Mpa至-0.08Mpa，继续稳压1分钟后，开启进浆管球阀并同时压浆。
　　d、压浆：对于圆管，从开始灌浆至出浆口真空泵透明喉管冒浆历时5分钟零10秒左右，各管道比较一致；对于扁管，灌浆历时2分钟30秒左右，各管道也比较一致。
　　e、补压及稳压：真空泵、灌浆机停机，将抽真空连接管卸下，将出浆端球阀关闭，用预先准备的4磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散，露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时，从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆，再持续补压稳压过程中，水泥浆由浓变稀，由稀变清，由流量大至滴出清水，此时灌浆及压力表稳定在0.8-1.0Mpa。补压稳压结束，关闭球阀（这里需要说明的是，我们利用了水泥浆在高压下易泌水的特点，通过排除多余水分，降低孔道内浆液的实际水灰比，从而进一步提高孔道内浆液的物理化学性质）。补压稳压历时3分钟。球阀拆除清洗在半小时后至一个小时之间进行。
　　9、模板和支架的拆除
　　1)拆除脚手架前的准备工作：全面检查脚手架，重点检查扣件连接固定、支撑体系等是否符合安全要求；根据拆除现场的情况，设围栏或警戒标志，并有专人看守；清除脚手架中留存的材料、电线等杂物。
　　2)拆除架子的工作地区，严禁非操作人员进入。
　　3)拆架前，应有现场施工负责人同意，拆架子时必须有专人指挥，做到上下呼应，动作协调。
　　4)拆除顺序应是后搭设的部件先拆，先搭设的部件后拆，拆除由上到下，逐步进行拆除。严禁采用推倒或拉倒的拆除做法。
　　5）从支架顶部开始拆除，先自脚手架一端开始拆除顶部的扶手和栏杆柱，再拆除脚踏板(或水平架)依次拆除扶梯、交叉杆、门架，取出驳芯。当一步脚手架拆除后再拆下一步脚手架，直至基底。
　　6)拆除的脚手架部件应及时运至地面，严禁从空中抛掷。
　　7)运至地面的脚手架部件，应及时清理、保养。根据需要涂刷防锈油漆，并按品种、规格入库堆放。
　　10、养护
　　梁顶使用湿土工布覆盖、塑料薄膜或养护剂养生。湿土工布养生时，必须覆盖全部砼表面，保持连续湿润，不得形成干湿循环。
　　四、结束语
　　在预应力箱梁施工过程中，除应严格按照图纸及设计要求进行施工外，还应根据施工设备、施工现场条件等情况综合考虑，对施工每一道工序严格把关，采取积极有效的措施，确保工程质量及施工安全。

《桥面8米现浇预应力箱梁施工简述》

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