预应力混凝土变截面连续箱梁施工技术

赵宇婷

(山西路桥第六工程有限公司，山西 晋中 030600)

本次桥梁工程项目属于我国某地区一处高速公路工程项目重要的组成部分，高速公路施工段总长度28.5 km，其中桥梁工程项目施工段总长度7.2 km。本次桥梁工程主要包含主桥、副桥和引桥等三个重要的组成环节，其中主桥部分使用的是双塔自锚式悬索桥结构，总长度为725 m，副桥结构部分使用的是变截面预应力混凝土连续梁结构，总长度850 m，总共分为上下行两幅桥梁结构。本次桥梁工程施工过程中，采用的是3跨连续箱梁施工结构。连续箱梁跨径组合为75+135+75 m，桥梁总长度285 m，总共分为上下行两幅桥梁结构，其中单幅桥梁结构宽度为15.25 m，桥面净宽度为15 m两幅，桥梁之间的间距大小为0.5 m，全桥桥梁施工宽度为35 m。本次桥梁工程施工过程中，采取应力混凝土变截面连续箱梁施工技术，全面提高预应力桥梁工程施工质量和稳定性。

1 现浇箱梁施工技术要点

1.1 现浇施工场地准备

对现浇施工场地地面进行事先处理，为了有效保证箱梁浇筑工作完成之后表面不会产生沉降开裂等病害情况，首先需要对施工地表面进行充分碾压，对局部比较软弱的位置进行土壤换填，在支架外范围开挖排水沟，对碾压的地基表面铺设枕木，实际铺设间距为0.5 m，或者是浇筑混凝土支撑梁结构，为后续的满堂支架搭设施工做好准备。

1.2 满堂支架搭设

现浇段施工支架我部设计采用CKC脚手架搭设满堂支架。CKC支架立于枕木上，间距0.75 m×1.26 m，上、下采用底、顶调整标高和卸架，CKC支架用交叉拉杆进行联接，纵、横、斜向用钢管联接加固，其顶部放置钢轨，形成完整支架。箱梁一次拼装两孔现浇段。视地基情况和支架体系，每孔设立预拱度，其值按两次抛物线由跨中对称为了有效保证箱梁施工的外观为了有效保证箱梁施工的外观质量和效果，工程施工单位计划在箱梁的底侧模板位置使用12 mm厚度的光面直角板材料来进行施工，竹胶板后方使用6层10 cm的木方作为底方间距大小为40 cm，模板的缝隙使用油漆会进行填平，充分保证模板充分光滑和平整内膜位置使用组合钢模板进行拼装[1]。

1.3 预应力管道铺设和锚垫板安装施工

(1)预应力管道下料和布设

在施工段交接位置通过使用胶头管进行连接，通过使用比设计孔径更大的波纹管材料进行施工，如果采取的是现场加工钢波纹管的施工处理方法，需要尽可能减少施工管段内部的接头数量。比如，在使用塑料波纹管进行下料工作过程中，需要禁止使用刀具或者是火烤等形式来进行下料处理，在波纹管的布设工作过程中，需要保证下层面钢筋材料施工完成或者是下层面的模板完全封闭，需要对波纹管材料进行定位处理。通常情况下，使用的是井字形钢筋材料或者是使用U型钢筋材料进行定位，必须要严格依照图纸当中的设计工作要求和标准，在波纹管的四周位置进行定位处理[1]。

在直线段钢筋间距大小设定过程中，通常情况下钢筋材料之间的设置间距大小不能超过1 m，曲线施工段的定位钢筋间距大小不能超过0.5 m，需要基于波纹管的加固施工处理原则，如果加固程度不足,则可以适当的增加定位钢筋的使用数量。在立体螺旋曲线段施工过程中，需要针对钢绞线混凝土的实际受力方向进行确认，同时需要进一步提升混凝土钢筋材料的使用量，以此来增加混凝土材料的劈裂强度大小。对普通钢筋和预应力孔到位置产生冲突问题时，可以适当的移动钢筋材料的施工位置，禁止出现将钢筋材料直接进行折断。在施工过程中普通钢筋施工需要对波纹管进行适当的防护处理，尤其是针对普通类型的钢筋材料焊接工作，通过横向或者纵向的位移处理之后，对钢筋材料的施工位置进行重新定位，最后需要保证在预应力孔道的最高点位置预留出相应的监控，并且在混凝土项目工程正式开始施工之前，有效检查波纹管位置是否存在泄漏问题，避免波纹管受到混凝土或者是振捣棒的影响出现受力变形以及漏浆等各种问题[2]。

(2)锚垫板安装施工

锚垫板的加固处理工作需要和预应力孔道的轴线位置保持垂直，同时在加固处理工作过程中，钢筋材料的设施数量不能过多也不能过少，必须要严格依照前期的项目图纸设计工作要求来进行施工。相关施工人员必须要对图纸当中的相关设计工作内容进行全面了解，判断钢筋材料的施工密度，是否会对后续的混凝土浇筑振捣工作质量产生影响，如果产生影响则需要通过增强钢筋材料直径的方式来进行替换。该施工环节当中钢筋材料不但需要加强混凝土材料的抗开裂能力，同时还需要充分保证混凝土材料可以得到充分振捣和密实，以此来有效达到标准的混凝土构件设计工作标号，避免在后续的预应力张拉工作过程中出现锚垫板开裂情况。

2 预应力筋的下料、穿束和预应力施加施工

2.1 预应力筋下料工作

通过对预应力管道的长度进行计算，每一种千斤顶在工作过程中的程度各有差异，在具体施工中首先需要对两端千斤顶的实际工作程度进行计算，钢绞线在下调工作当中，需要通过使用砂轮锯进行切割，不能使用电焊或者是气焊等进行热切割处理，同时在下调工作过程中，需要充分保护好材料的切割工作范围，避免钢绞线产生损坏，如果存在钢绞线损坏问题需要在损坏位置进行割断，避免在张拉工作过程中产生安全隐患[3]。

2.2 穿束工作

当钢束材料较短的情况下，可以通过使用人工进行单根或者是整个进行穿束处理，当钢束材料较长的情况下，材料的重量相对较大，通过人工无法承担钢束材料的重量，此时可以通过将钢束钢脚线的一端，通过使用点焊的方式将其焊接成一个完整的整体，同时在端头部位焊接一个牵引环结构，通过使用卷扬机设备拉动钢丝绳的方法进行穿束。但是不管使用何种方法进行参数工作都需要对钢绞线进行编号处理，同时还需要针对锚环孔位置进行编号，在安装锚环过程中需要保证钢绞线材料的对号入座，避免钢绞线形成十字交叉问题，在张拉工作过程中容易产生断丝情况。

2.3 预应力施加处理

在预应力施加处理工作过程中，必须要对应力的施加大小进行准确计算，在实际张拉工作之前需要根据高速的实际长度大小准确设置出张拉工作流程，并且根据实际张拉控制力大小将其分为初步应力、二倍初应力和最终应力施加。在千斤顶安装过程中需要安装对应的纤维板和锚垫板，并且保证材料相互之间的紧密贴合。在用力张拉工作正式开始之前，需要通过使用25 t的单根抽芯，对每一根钢绞线进行初步应力调整，有效保证整数钢绞线处于同一个受力点位上，这种情况下初步预应力大小施加，不能超过张拉工作过程中单根钢绞线的最大张拉应力，需要根据每一根钢绞线的受力大小来进行控制。在整体上拉工作过程中需要根据初步应力二倍出应力以及张拉控制力大小，将其分为三次测量有效保证应力施加的科学性与合理性。

2.4 箱梁混凝土浇筑施工

箱梁混凝土拌制工作，使用的是混凝土拌合厂集中进行拌合与生产，使用混凝土输送泵浇筑箱梁段，每小时混凝土泵的材料输送量为30 m3，混凝土浇筑施工需要顺着桥梁方向进行一次性浇筑工作，沿着桥梁高度分三次进行。首先，需要浇筑箱梁的底板和覆板位置的分布区域，然后再进行腹版，最后浇筑顶板和翼缘板位置。在实际浇筑工作过程中，需要尽可能选择一些常温天气环境，避免外部环境温度过高。混凝土浇筑施工结束之后，需要充分做好混凝土的养护工作，箱梁施工缝必须要严格依照施工缝处理工作要求和标准来进行处理。混凝土浇筑施工过程中，需要有效做好混凝土材料的振捣工作，要保证材料充分振捣均匀和密实，浇筑完成之后需要对支架结构稳定性情况进行观测。在首次混凝土浇筑施工之前，需要对支架展开80%的荷载预应力施加，判断支架结构的稳定性情况，保证支架受力科学合理，有效保证项目工程的整体施工质量[2]。

2.5 预应力及压浆施工

在预应力进行张拉工作完成之后，需要先对钢绞线部分进行切割处理，然后再对锚头展开分锚处理。通过这种施工处理方法会对后续的压浆施工质量产生一定的影响，主要表现在管道最高点位置的水泥将材料不密实，并且会产生空管情况，因此首先需要先进行封锚工作，在封锚工作当中使用的是干硬性水泥砂浆材料来进行处理，这种施工方法会出现水泥砂浆的凝固速率相对较慢，如果需要对风锚快速凝固或者是进一步加快工程施工进度，可以在水泥砂浆材料当中加入一定量的生石灰材料，然后再使用水进行充分搅拌。封锚工作过程中需要对锚垫板夹片以及锚环之间的间隙进行充分封堵，完成该项施工之后需要对多余的钢绞线使用手动砂轮进行切割，禁止出现电焊或者气焊切割情况[3]。

在电焊切割工作当中可能会造成钢绞线，在管道内部出现打火情况，严重的情况下会出现钢绞线直接断裂，气焊切割工作可能会造成夹片周围区域的钢绞线会失去刚性而产生滑丝情况，因此在封锚水泥砂浆充分凝固之后，在正式开始压浆工作之前，需要对孔道内部进行完全通水湿润，同时使用风机设备对轨道内部进行通风处理，并且将其中流动的水分进行彻底清理。在压浆工作过程中所使用的水泥砂浆材料，必须要严格依照材料的配比工作要求来进行搅拌，搅拌工作结束之后需要根据施工规范要求来进行进一步检测，对一些不符合要求的水泥砂浆材料禁止进行使用。

2.6 挂篮安装施工

在主纵梁将散装的贝离片直接调放到指定的施工位置，同时在工程施工现场进行拼装桁横梁，在车间内部进行加工，通过使用汽车吊直接进行安装，挂篮拼装完成之后需要进行悬挂重物进行荷载实验，有效测定弹性塑性变形量大小，各项指标合格之后保证安全系数符合要求，方可进行后续的使用。挂篮安装工作结束之后，需要移动挂篮到指定的施工位置，有效调整施工设计工作标高，在挂篮的底模板位置使用沙袋，根据模板的实际受力条件，有效做好预压实验和分析工作。预压实验工作完成之后需要基于预压工作结果，重新调整模板标高大小，然后开始安装底部模板，腹板钢筋以及预应力管道等。钢筋材料的纵向方向上需要直接深入到下一阶段的中部位置，预应力管道需要露出本节段长度30 cm以上，同时还需要设置好相应的防护措施，方便和下一阶段的预应力管道之间进行连接。在钢筋材料验收合格之后即可移动内部模板，有效调整内模板标高大小，安装顶板钢筋以及预应力管道。在检查验收工作完成之后，即可进行后续的混凝土浇筑施工。需要在同步养生处理完成之后的混凝土试块进行压力检测符合要求之后，松开模板进行预应力筋张拉施工，张拉工作结束之后需要使用水泥浆材料进行封锚处理，等到封锚水泥砂浆材料强度达到标准规范要求的情况下，即可进行预应力管道压浆施工，等到水泥将试块强度满足事故要求和标准之后，即可移动挂篮进入到下一个施工区域，以此类推反复循环一直到最后一个施工块。在实际施工当中需要充分注意安装中过程中中临时钢性连接结构，需要有效做好预留合拢段的挂篮施工[5]。

2.7 合拢段施工技术要点

在连续梁施工过程中，使用先边跨合拢后、中跨合拢的施工技术方法，在前面所有的施工段结束之后可以直接拆除，边挂位置两个挂篮以及中画位置的一个古兰，有效调整和垄断支架系统的标高，同时安装底部模板。在底模板上安装底板和腹板钢筋应力管道以及临时性钢支撑结构，同时还需要安装侧向模板材料，需要等到钢筋检验合格之后再进行内模板安装施工，需要将其调整到预定的设计高度然后安装顶板钢筋，有效做好施工完成之后的监理和验收工作。测量边跨合龙段两端的高差设计要求，合拢段两端悬臂标高允许偏差2 cm，轴线允许偏差1cm，若不满足要求对两端进行预压。满足规范要求后即可进行混凝土的浇筑施工。混凝土的浇筑施工须在一天中温度最低时进行，可保证合拢段新浇注混凝土处于气温上升的环境中，在受压的状态下达到终凝，以防混凝土开裂。中跨合龙段的混凝土浇筑对温度要求较高，须在一天内温度最低时进行混凝土浇筑。待其同步养生的混凝土试块试压合格后，松动模板，即可开始张拉预应力筋，张拉完成后用水泥浆封锚。待封锚水泥浆强度达到规范要求时，即可对预应力管道压浆。待水泥浆试块强度满足要求后，拆除挂篮进入桥面系施工[4]。

3 结 语

综上，相关施工人员首先需要对施工图纸当中的设计工作内容加以明确，并且根据项目工程设计工作参数，对预应力孔道的施工程度大小进行全面复核与计算，同时根据管道施工长度大小对施工材料进行准备，有效保证预应力张拉施工的质量和效果。