市政桥梁工程中预应力箱梁施工技术研究

吴文斌 广州市第二市政工程有限公司

1 前言

在桥梁工程项目建设过程中，预应力是保证混凝土结构稳定与可靠性的关键技术，在混凝土受力之前就对其施加一定压力，使得混凝土部分结构趋于产生外荷载，以此降低开裂以及其他质量通病的发生几率。随着执政桥梁建设规模的增大，有必要对预应力箱梁施工技术进行深入分析，通过创新满足行业需求，以此保证桥梁工程的建设效率与质量。

2 工程案例

以某市政主干道路施工为例，道路工程项目全长3400m，双向四车道，以Ⅰ级标准为设计标准，红线宽40m，市政桥梁工程与路基采用一次成型。在桥梁工程设计中，运用10×20+3×25 预应力混凝土连续箱梁结构，为保证市政桥梁整体质量与建设水平，需要对预应力箱梁施工技术要点进行深入探析，以此保证设计与施工的合理性与可靠性。

3 预应力箱梁施工技术要点

3.1 箱梁施工技术要点

3.1.1 箱梁立模

在实际施工过程中，需要在现场对箱梁预制技术进行硬化处理，主要是使用厚度为40cm的砂料填充预制区域，然后使用等级为C20的混凝土进行表层封顶，注意现场的排水设计，以此完成梁底座施工。在制作、安装箱梁模板时，应采用整块且能够牢固定型的钢模板，模板中间厚度一般控制在3m 左右。对于使用到的组合模板，确保端模的角度与长度相吻合，以免较大的偏差而影响箱梁预制质量。同时，采用“企口”处理两个模板间的接缝，然后使用橡胶条确保缝隙紧密、拉紧。在拼装定型钢模板时，应在顶部开一个小口，并预留出活动盖板，以此为后续制作做好铺垫工作。

3.1.2 钢筋绑扎

市政桥梁工程应用到的预应力箱梁结构复杂且数量多，使得钢筋绑扎工作存在一定难度。在绑扎钢筋时，应注意钢筋绑扎拧紧值的黏滞，严格按照相关规定保证钢筋绑扎的牢固程度。当扳手发出“咔咔”声，便要停止拧进，而钢筋连接使用10d单面焊接最为适宜，通过有效的钢筋绑扎能够有效保证底板、腹板、顶板处钢筋的焊接质量。

在完成骨架焊接工作之后，一定要在第一时间内完成预应力管道的安装，并明确标出钢筋的预应力，从根本上避免后续箱梁制作与桥梁施工出现质量问题。

3.1.3 塑料波纹管绑扎

塑料波纹管绑扎是保证预应力箱梁钢束孔施工质量的关键。在连接塑料波纹管的过程中，一定要在波纹管封口处以及接口处使用三层封口纸。根据预制箱梁制作图纸以及桥梁施工图纸，应使用不同的记号标出塑料波纹管预应力坐标，以此保证波纹管质量控制点清晰地展现在施工人员面前[1]。

一般情况下，塑料波纹管的绑扎工作在钢筋绑扎之后进行，主要是按照定位网进行塑料波纹管的绑扎工作，并注意绑扎不应产生较大的工作偏差，以免对箱梁的制作造成较大的影响。在控制塑料波纹管绑扎偏差的过程中，应该控制在4mm 范围之内，然后通过仔细检查来保证塑料波纹管钢束孔穿孔的精准性，进而完成塑料波纹管定位筋施工。

3.1.4 混凝土浇筑

在进行混凝土浇筑之前，应保证制作的箱梁模板拼接牢固，模板与模板之间无缝隙、连接紧密，必要时可使用泡沫双面胶来防止混凝土漏浆。由于箱梁空间有限，按照市政桥梁总体结构进行施工的难度较大。因此，在浇筑混凝土的过程中，应根据桥梁施工现场实际情况以及桥梁本身特点，合理选择浇筑方式。

通常情况下，采用灌注式方式开展混凝土浇筑施工，然后将按照配比制作成的混合料分层加入模具中，在此过程中要控制好分层施工角度。在浇筑前，应及时清除模板上的杂物，并对模板板面平整度、光洁度、凹凸性进行全面检查，若模板焊缝处有开裂破损，应及时补修合格。

与此同时，应紧密结合桥梁施工现场实际情况，对现场使用到的混凝土以及原材料进行质量检测，并根据施工段的不同，使用科学合理的配合比，以此从根本上保证预制箱梁的质量，对提升市政桥梁工程整体质量具有十分重要的现实意义。

3.1.5 混凝土振捣

混凝土振捣作为预制箱梁制作的又一重要工艺，在振捣的过程中，一般选用插入式振捣工艺，使用的振捣棒直径宜为Φ30mm，控制好振捣时间、间隔，采用快插、慢拔，同时使用木槌对混凝土侧壁进行敲击，以此保证混凝土的密实度。在振捣混凝土的过程中，要控制好振捣力度，以免对塑料波纹管产生损害，最大限度保证预制箱梁的制作质量。

3.1.6 混凝土养护

在完成混凝土浇筑与振捣施工之后，一定要在第一时间内开展合理的混凝土养护工作。一般在混凝土结构表面初凝之后，向表面的覆盖膜喷洒水，并在表面覆盖一层草帘或麻布袋，使得混凝土结构表面始终保持湿润状态，正常情况的混凝土洒水养护周期为7d。

经过养护的预制箱梁可以达到设计的强度，当强度为15MPa时，按照相关要求与操作规范，拆除模板，此时预制箱梁的顶层支架强度能够达到标准的75%，对于不合格的混凝土要采取合适的处理手段，以此从根本上避免由于预制箱梁的质量问题而引发的开裂[2]。

3.2 预应力施工技术要点

3.2.1 张拉、锚固施工

在开展张拉、锚固施工之前，应保证预制箱梁的混凝土施工已经结束一周，以此在混凝土强度达标的基础上开展接下来的工序。与此同时，对钢束穿束使用到的钢绞线进行编号，以此完成钢筋的整理工作，避免对接下来预应力施工造成麻烦。

在张拉、锚固施工过程中，应仔细检查孔道定位是否存在偏差，并及时调整，检查灌浆孔是否存在异物，以免影响张拉、锚固施工效率。正常情况下，张拉、锚固施工工艺流程为：张拉平台的设置→钢绞线束的穿拉→波纹管杂物以及垫板下杂物的清理→开始张拉、锚固施工→对施工数据进行记录与统计→结束张拉、锚固施工→施工验收。国际桥梁工程后张法预应力数据如表1所示。

表1 国际桥梁工程后张法预应力数据表

在张拉、锚固施工阶段，每个预先制作的箱梁混凝土强度宜达到85%的设计强度，此时进行张拉、锚固施工，能够达到有效控制预应力值的目的。在设计预应力的过程中，主要是对张拉伸长值、应力进行控制，一旦张拉超过6%，应立即停止。理论张拉伸长值的计算公式如下所示。

（1）直线预应力筋的伸长值

其中，Nj为张拉端的拉力；Ap为截面积；Es为弹性模量；L为长度。

（2）曲线预应力筋的伸长值

其中，LT为曲线长度；θ为曲线段的圆心角。

根据以上公式可知，在张拉、锚固实际施工过程中，在张拉完顶板之后，再张拉底板，然后同时进行两端的张拉，以此保证预应力的均匀性。在张拉过程中，应合理控制张拉油压差，一般控制在5MPa以内，通过每段张拉值的详细记录，能够为接下来的桥梁施工提供有力的数据支撑，对充分发挥出预应力箱梁施工技术的优势与作用具有十分重要的现实意义。

3.2.2 压浆施工

压浆施工是保证桥梁混凝土预应力达标的又一重要环节，为保证压浆施工作业能够顺利开展，正常情况下应从最下面的孔道开始压浆作业，并且要匀速推进压浆，不能出现断开现象，并且要压浆施工涉及的排气孔要通畅，这样才能从根本上提升压浆施工质量，注意应及时解决漏浆问题。

在完成压浆施工之后，应对箱梁两端的水泥浆进行一系列清理工作，彻底清洗施工过程中使用到的锚具，最大程度保证混凝土顶面平滑，对提升预应力箱梁施工技术应用效率、经济效益具有十分重要的现实意义。

4 质量控制措施

在市政桥梁工程预应力箱梁施工过程中，首先，做好施工现场原材料质量控制工作。市政桥梁工程应用到的原材料质量会直接影响工程整体施工质量，若质量控制不好，则会引发诸多质量通病。

因此，预应力箱梁使用的粗骨料含泥量不大于1.0%，细骨料含泥量不大于3.0%，宜选用细度模量为2.3～3.0 的中砂，并按照混凝土试验配合比添加适当的高性能早强减水剂。

其次，切实抓好预应力箱梁施工现场管理。由于市政桥梁工程内容较为复杂、难度较大，预应力箱梁施工效果直接关系到桥梁建设质量，通过严格的施工现场管理能够有效保证施工指标落到实处。

5 结束语

综上所述，通过对市政桥梁工程中预应力箱梁施工技术的分析，进一步明确了箱梁施工、预应力施工技术要点，通过预应力材料质量、预应力损失等质量控制措施，确保桥梁预应力施工的顺利开展，通过良好的混凝土浇筑、振捣、养护工作，最大程度避免了桥梁开裂，对提升市政桥梁施工质量水平具有十分重要的现实意义。