浅析某预应力混凝土箱梁工程施工工艺

彭明英

内容提要：本文针对某预应力混凝土箱梁工程，详细论述了工程的施工方法、施工步骤和预应力张拉锚固方法，以及在施工中所用材料的特性

关键词：预应力箱梁 张拉锚固

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

1、工程概述

某工程有预应力混凝土连续箱梁2联，采用先张法张拉预应力筋。其中C线6~10#墩桥梁跨越津滨大道，跨径布置20+28+28+20米，结构型式为预应力箱梁，采用斜腹板单箱多室断面，梁高1.8米，悬臂长1.7米，D线7~11#墩桥梁跨越津滨大道，跨径布置为20+25+25+20米，结构形式为预应力箱梁。采用斜腹板单箱单室断面，梁高1.8米，悬臂长1.7米。

2、主要原材料及构配件

2.1混凝土强度等级 预应力箱梁采用混凝土强度等级为C50

2.2钢筋

（1）钢筋直径≥12mm时，采用HRB335（φ）钢筋应符合GB13013-91的规定。2）钢筋加工：其形状和尺寸应严格按设计图执行，对于标准弯钩应按有关规定执行。

2.3混凝土

2.3.1水泥

采用高品质强度等级为62.5、62.5R硅酸盐水泥或52.5、52.5R普通硅酸盐水泥。

2.3.2粗骨料

（1）粗骨料应采用坚硬的碎石。

（2）粗骨料应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过2cm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。

2.3.3细骨料

（1）细骨料宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河沙，且不含结块、软弱或针片状颗粒，无粘土、尘土、盐碱、壤土、云母、有机物或其他有害物质。在使用前应冲洗。（2）细骨料应选用合适的细度模数。

2.3.4水

（1）水中不应含有影响水泥正常凝结于硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。

（2）不应采用PH值小于4或大于8.5的水。

（3）不应采用硫酸盐含量（以S04计）大于2700mg/l的水。

2.3.5减水剂

减水剂必须是经过有关部门检验并附有合格证明的产品。且经监理工程师认可。

2.4钢绞线

（1）采用高强度低松弛应力钢绞线，其力学性能如下：fpk=1860Mpa，Ep=1.95×105Mpa，整根钢绞线公称截面为139mm2。

2.5锚具及联结器

（1）锚具及联结器应使用煤油或柴油洗净全部零部件表面的油污、铁屑、泥砂等杂物。

（2）联结器：预应力筋通过联结器，可以分段进行连续张拉，其工艺必须按操作规程执行。

2.6塑料波纹管

（1）塑料波纹管在使用前应注意检查，不得采用沾有油污、泥土或有压痕、裂口的波纹管。

（2）施工中应采取有效措施固定波纹管，防止在施工过程中发生位置改变，一般直线段约为左右75cm一道固定装置，曲线段应加密。

（3）在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭管接头处，均应采取有效措施，保证其密封，严防漏浆。

（4）在波纹管竖曲线顶部应留排气孔，以保证灌浆质量。

（5）混凝土浇筑过程中，应设专人对所有波纹管用高压水进行冲洗，并用木塞堵严。

三、施工方法

3.1、基底处理

3.1.1非原有道路地段，首先用推土机把地基推平，用振动压路机碾压密实，然后浇筑10cm厚C10混凝土，确保每层承载力大于0.2Mpa，并用静力触探或动力触探测出基底承载力。在原有道路地段，根据调查原有路面可直接利用不做地基处理。

在地基两侧做好排水沟并与天然排水系统顺接，确保排水畅通，避免养生水、雨水积聚在地基上或地基两侧。

3.2搭设脚手架

3.2.1在没有行车要求的桥跨下，采用满堂碗扣式脚手架，杆件的纵向间距为60cm，横向间距在箱梁底板下部为60cm，在腹板及翼缘板下部为90cm，每60cm高设置一层纵横向联系杆件。由于箱梁离地面较高碗扣式脚手架要布置一定数量的斜向支撑。

在有行车要求的桥跨下采用碗扣式脚手架和军用梁相结合的方法，碗扣式脚手架杆件的布置和没有行车要求的桥垮相同，军用梁的跨度设置为8m，高3m，在军用梁上再设置碗扣式脚手架，在梁下部及两侧立柱上挂防护网，确保无任何物品掉下落在行车道上。

支架布置示意图见后附图。

3.3安装模板、绑扎钢筋

3.3.1安装模板

(1)侧模采用高强竹胶模板，型钢模架，做成可调式支撑，腹板内外模间设上下两排拉杆，拉杆的纵向间距为0.6m。

(2) 内模采用2cm厚木板和5×5cm方木制作成木箱，外包地板革或采用组合钢模板，在跨中、1/4跨处内模顶部预留缺口，以便拆除内模；当底板混凝土浇筑完毕后，再封顶板。

(3)底、侧模、边模支撑牢固，严格控中线和桥梁宽度，严格控制模底标高，并且考虑支架预留沉降量、预拱度和设计标高，调整螺栓顶杆，使底模处于正确位置，然后绑扎钢筋。

3.3.2、绑扎钢筋

在立好外模后绑扎底板及腹板钢筋，验收合格后，吊装内模，再绑扎顶板钢筋。钢筋加工时抓住四个环节，钢筋的试验、钢筋的下料、钢筋的焊接质量、钢筋按图加工成平面和立体骨架。

3.3.3安装波纹管

预应力管道采用预埋塑料波纹管成孔工艺。

3.3.4排气（泌水）孔位置设置

在每节段中间处内外模板上设Ф8cm通风孔。直线孔道每40m设排气孔一处，有竖向弯曲的孔道在最低处及最高处均设排气孔，以利排气和排水及中继压浆。

3.3.5混凝土浇筑和养护

(1)设计混凝土的强度为C50，混凝土掺加缓凝型减水剂，坍落度控制在12～14cm。箱梁混凝土采用整体浇筑的方法，浇筑的顺序为：第一次浇筑底板和腹板，混凝土浇筑至肋板上倒角高度，第二次浇筑顶板混凝土。

(2)养护：混凝土浇筑完后，在收浆后及时用蓬布和塑料薄膜覆盖起来，4～5ｈ后浇水养护，养护期不少于14天。

3.3.6预应力张拉锚固

施工流程见下页预应力钢绞线施工工艺流程图。

（1）预应力钢绞线张拉

预应力张拉前，应提供箱梁砼的强度试压报告，砼强度达到80%以上时，开始对称张拉钢绞线。

张拉锚固程序：

0→初应力(σ10%)→100%σ持荷2min→锚固。σ为设计张拉力。

(2)压浆、封锚

为了防止预应力钢绞线腐蚀，提高箱梁结构的安全度和耐久性，确保工程质量，采取真空灌浆工艺压浆。

四、施工步骤

4.1准备工作

4.1.1检查确认材料数量，种类是否齐备，品质是否保证；检查机具是否齐备，完好；检查供水、供电是否齐全方便；按配方称量浆体材料，减水剂首先溶于一部分水中，待用。

4.1.2将灌浆阀、排气阀全都关闭，抽真空阀打开；启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，即管内的真空度，当管内的真空度维护在-0.06～-0.09MPa（压力尽量低为好）时，停泵约1min时间，若压力能保持不变即认为孔道能达到并维持真空。

4.1.3搅拌水泥浆之前，加水空转数分钟，将积水倒干净，使搅拌机内壁充分湿润。

4.1.4首先将称量好的水（扣除用于溶化减水剂的那部分水）水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机，搅拌2分钟。接着将溶于水的减水剂倒入搅拌机中，搅拌3分钟出料。水泥浆出料后应尽量马上进行泵送，否则要不停地搅拌。

4.2灌浆

4.2.1将灰浆加到灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆孔上，扎紧。

4.2.2关掉灌浆阀，启动真空泵，当真空度压力达到并维持在-0.06～-0.09Mpa值时，启动灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆，当浆体经过空气滤清器时，关掉真空泵及抽气阀，打开排气阀。

4.2.3观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之前稠度一样，关掉排气阀，仍继续灌浆2～3min，使管道内一定的压力，最后关掉灌浆阀。

4.3清洗

拆下抽真空管的两个活接，卸下真空泵；拆下空气滤清器和灌浆胶管，清洗灌浆泵，搅拌机，阀门，空气滤清器以及粘有灰浆的工具。

4.4封锚

预应力锚头采用50号砂浆封锚。

4.5、模板与支架拆除

4.5.1拆内模封进人孔

顶板混凝土强度达到设计的50%，由进人孔进去拆除内模及支撑，由进人孔运出，运完后封闭进人孔。

4.5.2拆外模

梁混凝土强度达到设计强度的75%可拆除外侧模，底模和支架待达到设计强度的100%后拆除，并预留相临一孔不拆除，以利于进行下孔施工。

4.5.3拆支架及底模

箱混凝土强度达到设计强度的100%、施工进人洞封闭完成后即可拆除支架、底模。拆除的顺序：先拆除每跨中间部分，然后由中间向两边（支座处）对称拆除，使箱梁逐渐受力，防止因突然受力引起裂纹等。拆除碗扣式支架时，按上述顺序先去掉楔型木，然后松动顶部系杆，取下楔木、模板，再拆除支架。

参考文献

[1]BEN C.GERWICK，JR著 ，王能远，黄棠译预应力混凝土结构施工中国铁道出版社

[2]高颜奎大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制[J].中外公路,2009.

[3]曾军.浅论公路桥梁施工中预应力技术施工质量控制[J].质量论坛,2008(7)．

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。