论文部分内容阅读
摘要：本文结合工程实例，对预应力混凝土箱梁后张法预应力张拉施工质量控制要点进行总结，并对施工过程中遇到的问题进行浅析。同时对预应力混凝土连续箱梁质量控制过程中需注意的施工细节提出建议供同行参考。
关键词：现浇连续箱梁；预应力施工；质量控制
中图分类号：U448.21+3文献标识码： A 文章编号：
随着基础工程特别是桥梁工程大量的投资建设，作为预应力现浇连续箱梁的施工工艺也慢慢的成熟。其结构比较节省材料、安全系数高等优点也常在桥梁工程中被普遍使用。下面对预应力现浇连续箱梁上部结构施工工艺作进一步的介绍。
1、工程概况：
本文结合陕西省西安至商州高速公路25标段互通立交施工为例，桥梁上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁，跨径为30m，下部采用柱式墩、肋板式桥台，基础为钻孔灌注桩基础。上部结构施工工艺地基处理，支架搭设和预压，支座安装，制作加工安装模板，钢筋安装，波纹管施工，浇筑混凝土，预应力施工，孔道压浆、封锚，支架、模板的拆除等。
2、施工准备及施工控制
2.1、地基处理
清除地表杂物，并用平地机平整场地，保证路基面有横向排水坡，使基底范围内不积水。原地面向下翻耕20cm，掺加5%消石灰，用旋耕机拌和均匀，并用压路机碾压，压实度≥93%。灰土压实度达到要求后，用砂浆进行封面，确保持力层灰土不受雨水浸泡，使其承载力降低。支架下垫30cm×30cm×10cm砼预制垫块，砼垫块标号为C25。
2.2支架搭设与预压
2.2.1支架搭设
① 清除支架范围内杂物，按支架位置进行放线、定位。
② 钢管、扣件检查：支架搭设前，应对钢管逐根检查，检查是否顺直，有无变形和损伤，扣件丝扣是否损坏。
③ 杆件组装顺序
放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步纵向扫地杆→第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆 第二步横向水平杆→纵向斜撑杆→横向斜撑杆→拧紧扣件
④ 杆件组装方法
杆件组装时要求最多两层向同一方向，或由中间向两边推进，不得从两边向中间合拢组装。
2.2.2支架预压
施工中采用压土法对支架进行预压，预压重量不小于箱梁的恒重。
对检测数据进行整理，连续观测7天，一般日没降量不大于0.5mm，即可认为沉降已稳定。
2.3支座安装
根据测量站放出的墩顶支座十字线和标高摆放支座，支座上的十字线与墩顶十字线应当吻合，用水平仪测量标高，使之符合规范要求。
2.4制作安装加工模板及底模
底模采用18mm厚优质新竹胶板。在腹板脚手架模板下方铺设120×150mm方木，在翼缘板脚手架模板下方铺设100×120mm方木，方木直接支撑于支架顶层横向水平杆上，模板标高由立杆顶托进行调整。
底模铺设要求：①竹胶板铺设应平整，与方木接触应密贴，不得有橇头及空隙等现象；②木板与横向水平管的接触良好不得有空隙，防止局部下挠；③竹胶板之间拼缝应严密、平整，拼缝间夹双面胶，防止漏浆；④底板两侧边缘应顺直，不得有明显错台，确保与外侧模连接密贴，不得漏浆；⑤底模与支座间缝隙密贴平整，防止漏浆；⑥墩顶处模板下垫方木的楔块不得下挠，且考虑到便于拆除。
2.5内模及侧模
内侧模和中腹板侧模、横梁内模均采用竹胶板拼装，支撑采用钢管、角钢，模板与砼接触的表面应平整、光滑，拼缝采用平缝，模板拐角处加嵌条或做成斜角，其强度、刚度和稳定性满足设计及施工要求。内模制作完成，经检查合格后，整体吊装入模，模板与钢筋间夹垫高标号砂浆垫块。
支架预压之后，根据设计标高、梁体尺寸，应对底、侧模进行调整。箱梁内模用木支架加固，外模用钢管支承，钢管与下面的支架相连。两侧支撑钢管上下端应用横钢管连为一体，防止“跑模”现象发生。
2.6钢筋安装
钢筋制作、焊接在钢筋加工场统一加工，其钢筋尺寸、弯制、焊接、绑扎应符合图纸设计要求。钢筋接头尽量使用焊接，无法焊接时，其绑扎接头的长度应符合规范要求。普通钢筋与预应力钢筋干扰时，适当移动普通钢筋。
箱梁顶板、底板的上下层钢筋及腹板的内、外层钢筋之间采用Φ12
短钢筋（ 两端用9 0 度弯钩） 固定绑扎成整体。钢筋纵横交错布置，间距50×50cm。钢筋与模板之间加垫高标号砂浆垫块，确保砼保护层厚度满足要求。
2.7波纹管施工
预应力波纹管定位网与钢筋骨架同时安装，定位网按设计预应力钢绞束的坐标放置。定位网采用φ8钢筋成片精确制造，曲线段按50cm间距，直线段按100cm间距设置。
波纹管的接头采用套接方式，套管长25cm，采用大一号规格的波纹
管，两头再用胶带沿周长贴封，防止水泥浆渗入。波纹管直接套入喇叭管内，为防止砼浆液渗入，应在喇叭管与波纹管之间空隙用棉花、棉纱等塞实，再用胶带封固。
预应力筋孔道的尺寸与位置应正确，孔道顺直，锚垫板安装时必须使其锚固面与孔道相垂直，保证传力均匀。波纹管安装完成后，圆形波纹管内穿塑料管、扁形波纹管内穿钢筋束做芯管，防止砼浇筑时波纹管受到破坏。
钢筋绑扎完毕全面檢查钢筋的位置、间距、骨架尺寸、预埋件尺寸与数量、波纹管位置、线形、锚垫板位置等，保证砼浇筑时波纹管不下弯、不发生位移及上浮现象。
2.8浇筑混凝土
砼施工时，应从原材料质量、砼配合比、搅拌运输、振捣工艺等各个环节严加控制，确保箱梁砼浇筑质量。
原材料：材料进场后，试验人员及时到现场取样做试验，检验合格经监理工程师认可后方可使用。
砼搅拌采用有自动计量功能的强制式拌和机拌和，为确保砼拌和均匀，砼搅拌时间不得低于120S。
施工时严格按施工配合比对拌和机进行标定，确保计量准确，拌和物性能优良稳定，且保证连续供料，并现场测试砼坍落度。
为防止砼浇筑时产生离析现象，采用砼输送泵泵送入模，每节段箱梁砼分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，第二次浇筑顶板。
2.8.1首先浇筑底板
灌注底板时， 由低处向高处进行，当灌注到支座位置时，必须精心操作，确保振捣密实，且不得将振动棒触及支座，防止支座受到破坏。底板灌满振捣完成后再浇腹板砼。
2.8.2腹板砼浇筑
腹板内砼采用水平斜向分层，灌注顺序由上而下，由低向高进行。
腹板砼施工时，砼经振捣后，易沿下梗胁冒出底板，应将内模下梗胁
与底板交接处设置水平横板压住，防止砼大量冒出，其冒出的砼不宜过早铲除，也不能用振动棒振捣，防止因振动产生的流失现象，造成腹板区域出现空洞、麻面等现象。
2.8.3顶板砼浇筑
为避免因顶板悬臂模板支架变形过大而产生裂纹，顶板宜采用由外向内的灌注顺序，同时严格控制顶板砼厚度，不得超过标高，并保证表面平整度和坡度符合要求，剌叭管附近及四周、普通钢筋密集处及波纹管下方必须振捣仔细、密实，以防止张拉受力后出现问题。
砼振捣是保证砼质量的关键工序，采用插入式振动器振捣。施工时采用有经验的技术工人操作。操作人员熟悉预埋件及波纹管位置，防止波纹管受到破坏，影响钢绞线施工。
砼振捣完成后，立即派人找平底板砼面，让内侧模下的横板端露出，并且用铁抹子在水平横板底下刮出一条缝隙以利脱模。顶板砼灌注完成后，进行二次收浆、抹平。砼浇筑完成后及时采取措施进行养护，并用土工布覆盖养护。
2.9预应力施工
钢绞线应按规范进行验收，并对其强度、伸长值、强度、尺寸进行检查、测试。
钢绞线下料采用薄片砂轮机切割，在切割线两端约3~5cm处用扎丝捆扎，防止切割后出现散头、毛头现象。
砼强度达到设计强度的85%以上时，方可张拉预应力钢绞线，钢束锚下控制应力为0.75Rb=1395MPa。
张拉顺序：中层束、下层束、上层束，同类型束应先中腹板后边腹板，且左右两侧对称张拉。张拉程序：0→10%δ→20%δ→103%δ（持荷5分钟）→补张→回油→退顶。
预应力筋张拉：张拉采用两端张拉，从梁的两端对称整束一端张
拉， 初张拉力为设计控制张拉力的10%，使钢绞线再次调整松紧，均
匀受力，使张拉设备中心与孔道中心线一致。施加预应力时，伸长量不得超过千斤顶的张拉行程，如伸长量较大，分两次进行张拉，第一次张拉至50%δ进行初锚固，第二次张拉至设计控制应力。预应力施工时，千斤顶张拉方向应与支承板垂直，锚具、千斤顶中线与应力筋中线保持重合。
2.10孔道压浆、封锚
2.10.1孔道压浆
孔道压浆在张拉完毕24小时内必须完成，此间先检查端部砼锚具钢绞线变化，确定无异常后先用高压空气清孔，然后将每个锚具夹片缝隙用高标号砂浆封堵，达到一定强度后进行压浆。压浆泵采用UB3型压浆泵，压浆气温在30°C以下，压浆顺序由下至上，水泥选用P.O52.5磊达水泥，水灰比0.35，JM-HF型减水剂，搅拌3小时后的泌水率不超过2%，稠度14～18S之间。水泥浆由一端压浆压入，另一端排气和泌
水，排气孔喷出稠浆后用木楔封孔，压浆压力为0.6Mpa，当压浆压力稳定不再下降时方可停止压浆。压浆一个孔道压浆一次性压满，拌浆时随机作好灰浆试块以供检验压浆强度，压浆过程中作好压浆记录。
2.10.2封锚
当灌浆完毕后，将外露部分进行清洗，并将端面混凝土凿毛，并绑扎钢筋。锚后钢筋网与预留钢筋点焊一体，然后安装模板，浇筑混凝土。
2.11支架、模板的拆除
在压浆强度达90%及封锚完成后拆除所有支架。拆除支架时从跨中开始对称向两头均匀拆卸，以便使桥体重量对称、均匀地由两端支座平均承擔，同时预防箱梁因受力不均匀产生裂纹。拆除底模时防止损坏箱梁外观质量。
3、结束语
在施工过程中，应当根据图纸要求、施工设备、现场施工条件、等各方面情况综合考虑。认真、谨慎的做每一道施工工序，采取积极有效的措施，保证工程质量、节约成本、确保施工安全。
本人在施工过程中从波纹管的精确定位、钢绞线弹性模量的修正、理论伸长量的复核、张拉油顶的标定、混凝土强度弹模龄期的控制、张拉时的伸长值的精确量测等多方面都进行了严格控制，使得所施工的箱粱张拉应力控制和伸长值误差均在规范允许内，及时处理滑丝、断丝现象。但预应力施工中仍有很多现象很难准确分析，需今后不断的摸索和总结。
参考文献:
[1] 罗海胜. 预应力现浇连续箱梁施工技术探讨.城市建设理论研究,2012, (8) .
[2] 李广臣侯贞霞. 浅析现浇预应力连续箱梁施工工艺.民营科技,2011, (9) .
关键词：现浇连续箱梁；预应力施工；质量控制
中图分类号：U448.21+3文献标识码： A 文章编号：
随着基础工程特别是桥梁工程大量的投资建设，作为预应力现浇连续箱梁的施工工艺也慢慢的成熟。其结构比较节省材料、安全系数高等优点也常在桥梁工程中被普遍使用。下面对预应力现浇连续箱梁上部结构施工工艺作进一步的介绍。
1、工程概况：
本文结合陕西省西安至商州高速公路25标段互通立交施工为例，桥梁上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁，跨径为30m，下部采用柱式墩、肋板式桥台，基础为钻孔灌注桩基础。上部结构施工工艺地基处理，支架搭设和预压，支座安装，制作加工安装模板，钢筋安装，波纹管施工，浇筑混凝土，预应力施工，孔道压浆、封锚，支架、模板的拆除等。
2、施工准备及施工控制
2.1、地基处理
清除地表杂物，并用平地机平整场地，保证路基面有横向排水坡，使基底范围内不积水。原地面向下翻耕20cm，掺加5%消石灰，用旋耕机拌和均匀，并用压路机碾压，压实度≥93%。灰土压实度达到要求后，用砂浆进行封面，确保持力层灰土不受雨水浸泡，使其承载力降低。支架下垫30cm×30cm×10cm砼预制垫块，砼垫块标号为C25。
2.2支架搭设与预压
2.2.1支架搭设
① 清除支架范围内杂物，按支架位置进行放线、定位。
② 钢管、扣件检查：支架搭设前，应对钢管逐根检查，检查是否顺直，有无变形和损伤，扣件丝扣是否损坏。
③ 杆件组装顺序
放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步纵向扫地杆→第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆 第二步横向水平杆→纵向斜撑杆→横向斜撑杆→拧紧扣件
④ 杆件组装方法
杆件组装时要求最多两层向同一方向，或由中间向两边推进，不得从两边向中间合拢组装。
2.2.2支架预压
施工中采用压土法对支架进行预压，预压重量不小于箱梁的恒重。
对检测数据进行整理，连续观测7天，一般日没降量不大于0.5mm，即可认为沉降已稳定。
2.3支座安装
根据测量站放出的墩顶支座十字线和标高摆放支座，支座上的十字线与墩顶十字线应当吻合，用水平仪测量标高，使之符合规范要求。
2.4制作安装加工模板及底模
底模采用18mm厚优质新竹胶板。在腹板脚手架模板下方铺设120×150mm方木，在翼缘板脚手架模板下方铺设100×120mm方木，方木直接支撑于支架顶层横向水平杆上，模板标高由立杆顶托进行调整。
底模铺设要求：①竹胶板铺设应平整，与方木接触应密贴，不得有橇头及空隙等现象；②木板与横向水平管的接触良好不得有空隙，防止局部下挠；③竹胶板之间拼缝应严密、平整，拼缝间夹双面胶，防止漏浆；④底板两侧边缘应顺直，不得有明显错台，确保与外侧模连接密贴，不得漏浆；⑤底模与支座间缝隙密贴平整，防止漏浆；⑥墩顶处模板下垫方木的楔块不得下挠，且考虑到便于拆除。
2.5内模及侧模
内侧模和中腹板侧模、横梁内模均采用竹胶板拼装，支撑采用钢管、角钢，模板与砼接触的表面应平整、光滑，拼缝采用平缝，模板拐角处加嵌条或做成斜角，其强度、刚度和稳定性满足设计及施工要求。内模制作完成，经检查合格后，整体吊装入模，模板与钢筋间夹垫高标号砂浆垫块。
支架预压之后，根据设计标高、梁体尺寸，应对底、侧模进行调整。箱梁内模用木支架加固，外模用钢管支承，钢管与下面的支架相连。两侧支撑钢管上下端应用横钢管连为一体，防止“跑模”现象发生。
2.6钢筋安装
钢筋制作、焊接在钢筋加工场统一加工，其钢筋尺寸、弯制、焊接、绑扎应符合图纸设计要求。钢筋接头尽量使用焊接，无法焊接时，其绑扎接头的长度应符合规范要求。普通钢筋与预应力钢筋干扰时，适当移动普通钢筋。
箱梁顶板、底板的上下层钢筋及腹板的内、外层钢筋之间采用Φ12
短钢筋（ 两端用9 0 度弯钩） 固定绑扎成整体。钢筋纵横交错布置，间距50×50cm。钢筋与模板之间加垫高标号砂浆垫块，确保砼保护层厚度满足要求。
2.7波纹管施工
预应力波纹管定位网与钢筋骨架同时安装，定位网按设计预应力钢绞束的坐标放置。定位网采用φ8钢筋成片精确制造，曲线段按50cm间距，直线段按100cm间距设置。
波纹管的接头采用套接方式，套管长25cm，采用大一号规格的波纹
管，两头再用胶带沿周长贴封，防止水泥浆渗入。波纹管直接套入喇叭管内，为防止砼浆液渗入，应在喇叭管与波纹管之间空隙用棉花、棉纱等塞实，再用胶带封固。
预应力筋孔道的尺寸与位置应正确，孔道顺直，锚垫板安装时必须使其锚固面与孔道相垂直，保证传力均匀。波纹管安装完成后，圆形波纹管内穿塑料管、扁形波纹管内穿钢筋束做芯管，防止砼浇筑时波纹管受到破坏。
钢筋绑扎完毕全面檢查钢筋的位置、间距、骨架尺寸、预埋件尺寸与数量、波纹管位置、线形、锚垫板位置等，保证砼浇筑时波纹管不下弯、不发生位移及上浮现象。
2.8浇筑混凝土
砼施工时，应从原材料质量、砼配合比、搅拌运输、振捣工艺等各个环节严加控制，确保箱梁砼浇筑质量。
原材料：材料进场后，试验人员及时到现场取样做试验，检验合格经监理工程师认可后方可使用。
砼搅拌采用有自动计量功能的强制式拌和机拌和，为确保砼拌和均匀，砼搅拌时间不得低于120S。
施工时严格按施工配合比对拌和机进行标定，确保计量准确，拌和物性能优良稳定，且保证连续供料，并现场测试砼坍落度。
为防止砼浇筑时产生离析现象，采用砼输送泵泵送入模，每节段箱梁砼分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，第二次浇筑顶板。
2.8.1首先浇筑底板
灌注底板时， 由低处向高处进行，当灌注到支座位置时，必须精心操作，确保振捣密实，且不得将振动棒触及支座，防止支座受到破坏。底板灌满振捣完成后再浇腹板砼。
2.8.2腹板砼浇筑
腹板内砼采用水平斜向分层，灌注顺序由上而下，由低向高进行。
腹板砼施工时，砼经振捣后，易沿下梗胁冒出底板，应将内模下梗胁
与底板交接处设置水平横板压住，防止砼大量冒出，其冒出的砼不宜过早铲除，也不能用振动棒振捣，防止因振动产生的流失现象，造成腹板区域出现空洞、麻面等现象。
2.8.3顶板砼浇筑
为避免因顶板悬臂模板支架变形过大而产生裂纹，顶板宜采用由外向内的灌注顺序，同时严格控制顶板砼厚度，不得超过标高，并保证表面平整度和坡度符合要求，剌叭管附近及四周、普通钢筋密集处及波纹管下方必须振捣仔细、密实，以防止张拉受力后出现问题。
砼振捣是保证砼质量的关键工序，采用插入式振动器振捣。施工时采用有经验的技术工人操作。操作人员熟悉预埋件及波纹管位置，防止波纹管受到破坏，影响钢绞线施工。
砼振捣完成后，立即派人找平底板砼面，让内侧模下的横板端露出，并且用铁抹子在水平横板底下刮出一条缝隙以利脱模。顶板砼灌注完成后，进行二次收浆、抹平。砼浇筑完成后及时采取措施进行养护，并用土工布覆盖养护。
2.9预应力施工
钢绞线应按规范进行验收，并对其强度、伸长值、强度、尺寸进行检查、测试。
钢绞线下料采用薄片砂轮机切割，在切割线两端约3~5cm处用扎丝捆扎，防止切割后出现散头、毛头现象。
砼强度达到设计强度的85%以上时，方可张拉预应力钢绞线，钢束锚下控制应力为0.75Rb=1395MPa。
张拉顺序：中层束、下层束、上层束，同类型束应先中腹板后边腹板，且左右两侧对称张拉。张拉程序：0→10%δ→20%δ→103%δ（持荷5分钟）→补张→回油→退顶。
预应力筋张拉：张拉采用两端张拉，从梁的两端对称整束一端张
拉， 初张拉力为设计控制张拉力的10%，使钢绞线再次调整松紧，均
匀受力，使张拉设备中心与孔道中心线一致。施加预应力时，伸长量不得超过千斤顶的张拉行程，如伸长量较大，分两次进行张拉，第一次张拉至50%δ进行初锚固，第二次张拉至设计控制应力。预应力施工时，千斤顶张拉方向应与支承板垂直，锚具、千斤顶中线与应力筋中线保持重合。
2.10孔道压浆、封锚
2.10.1孔道压浆
孔道压浆在张拉完毕24小时内必须完成，此间先检查端部砼锚具钢绞线变化，确定无异常后先用高压空气清孔，然后将每个锚具夹片缝隙用高标号砂浆封堵，达到一定强度后进行压浆。压浆泵采用UB3型压浆泵，压浆气温在30°C以下，压浆顺序由下至上，水泥选用P.O52.5磊达水泥，水灰比0.35，JM-HF型减水剂，搅拌3小时后的泌水率不超过2%，稠度14～18S之间。水泥浆由一端压浆压入，另一端排气和泌
水，排气孔喷出稠浆后用木楔封孔，压浆压力为0.6Mpa，当压浆压力稳定不再下降时方可停止压浆。压浆一个孔道压浆一次性压满，拌浆时随机作好灰浆试块以供检验压浆强度，压浆过程中作好压浆记录。
2.10.2封锚
当灌浆完毕后，将外露部分进行清洗，并将端面混凝土凿毛，并绑扎钢筋。锚后钢筋网与预留钢筋点焊一体，然后安装模板，浇筑混凝土。
2.11支架、模板的拆除
在压浆强度达90%及封锚完成后拆除所有支架。拆除支架时从跨中开始对称向两头均匀拆卸，以便使桥体重量对称、均匀地由两端支座平均承擔，同时预防箱梁因受力不均匀产生裂纹。拆除底模时防止损坏箱梁外观质量。
3、结束语
在施工过程中，应当根据图纸要求、施工设备、现场施工条件、等各方面情况综合考虑。认真、谨慎的做每一道施工工序，采取积极有效的措施，保证工程质量、节约成本、确保施工安全。
本人在施工过程中从波纹管的精确定位、钢绞线弹性模量的修正、理论伸长量的复核、张拉油顶的标定、混凝土强度弹模龄期的控制、张拉时的伸长值的精确量测等多方面都进行了严格控制，使得所施工的箱粱张拉应力控制和伸长值误差均在规范允许内，及时处理滑丝、断丝现象。但预应力施工中仍有很多现象很难准确分析，需今后不断的摸索和总结。
参考文献:
[1] 罗海胜. 预应力现浇连续箱梁施工技术探讨.城市建设理论研究,2012, (8) .
[2] 李广臣侯贞霞. 浅析现浇预应力连续箱梁施工工艺.民营科技,2011, (9) .