1、浅议南水北调中线某跨渠生产桥简支空心板梁施工摘要：简支空心板梁预制是桥梁工程的关键项目，本文介绍了南水北调中线某跨渠生产桥简支空心板梁施工 流程，及对于质量重点的控制。 关键字：南水北调; 简支空心板梁; 施工流程; 质量控制 中图分类号：0213.1 文献标识码：A 文章编号： 概述 穿黄工程北岸渠道在滩地为填方渠道，渠顶高程 110.50111.30m,填方高度 89m，两侧渠堤外坡比 1:1.7，堤内坡比 1:2，堤顶宽约 14m，渠道底宽 8m，渠道总宽约 108m，渠道外坡自堤脚至 106 高程为浆砌石护坡，106 高程处有马道，宽约 2m。 跨渠生产桥主要是恢复跨总干渠的交通，桥梁
2、与总干渠正交，桥梁总长为 80.04m，桥梁总宽为 5.7m，荷载等级为公路-II 级，设计桥型为325m 简支空心板梁,桥面宽度 4.5+20.6m（净） ，渠底高程 101.58m，渠道加大水位 109.13m，渠底宽度 8.0m，过水断面边坡系数 1:2.25， 桥梁采用 25m 预应力混凝土简支空心板梁，每跨共 3 片，梁高130cm，顶板厚 12cm，底板厚 12cm，端覆板厚 37cm，板缝宽 1cm，梁体混凝土采用 C50 混凝土。中板跨中顶板宽 145cm，顶板宽 149cm，边板顶板宽 209.5cm，悬臂板宽 60.5cm，悬臂端厚 12cm，底板宽 149cm。梁体采用单
3、向预应力结构，预应力体系采用高强度低松弛钢绞线，fpk=1860MPa,Ep=1.95105MPa,预应力孔道采用塑料波纹管成孔，真空辅助压浆，夹片式锚具。桥梁纵向钢束全部采用 s15.2 钢绞线。单片空心板梁最大吊重为 603KN。 2 施工工序 梁预制施工流程图 2.1 钢筋（预埋件）加工及安装 2.1.1 钢筋 所有钢筋的加工、安装和质量均应符合公路桥涵施工技术规范 。钢筋满绑扎，保护层厚度为:受力钢筋 3cm，非受力钢筋 2cm。当钢筋与预应力管道发生干扰时，可适当移动普通钢筋以保证钢束管道位置准确。施工中如钢筋位置发生冲突，允许适当调整布置，但混凝土保护层厚度必须保证。如锚下螺旋筋与
4、分布钢筋相扰时，可适当移动分布钢筋或调整分布钢筋间距。施工时要切记各工序之间的联系需在上一工序预埋的钢筋，不得遗漏，以免影响下一工序的进行。 2.1.2 波纹管安装 将波纹管按照规定长度下料，把钢绞线按照设计穿入波纹管后将波纹管按图纸位置牢靠固定，检查管道是否有孔洞并在浇注砼之前修补好，管道接缝数量应尽量减少，接头长度不得短于 30 厘米，在穿入钢束以前，所有管道端部应密封并加以保护。 波纹管制作及安装要求： (1)根据设计要求所有预应力管道必须采用金属波纹管，安装时内撑50 的硬塑管防止波纹管在浇筑过程中发生渗浆、形变等。 (2)所有管道与管道间的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。(3
5、)所有管道沿长度方向每 1m 设一道字形定位钢筋并点焊于箍筋上，不允许用铁丝固定，确保管道在浇注混凝土时不变位。管道位置的容许偏差平面不得大于 6mm，竖向不得大于 5mm。 (4)管道轴线必须与锚垫板垂直。 2.1.3 锚垫板安装 锚垫板安装要特别注意，其必须与预应力束管道端部垂直，锚孔中心与管道中心同心，并保证浇筑时不移动。采用 M8 的螺栓将锚垫板固定在端模上。 2.1.4 预埋钢板 预埋件包括支座预埋钢板，在立模前先将其按照预定的孔位穿螺栓固定在底台模上。 2.2 模板安装 2.2.1 模板施工顺序 模板安装包括起吊、就位、连接、安装等工作，安装过程中应该在合理的安装顺序下进行；该处考
6、虑设备原因，使用汽车式起重机吊装模板其具体施工方法和工作顺序为：底模安装安装钢筋安装波纹管、锚具内模板安装外模板安装. 2.2.2 模板施工注意事项 模板的安装应符合下列要求： (1)模板表面应光洁、无变形，接缝处用双面海绵胶带填充并压紧，确保接缝严密、不漏浆，符合结构尺寸、线形及外型。支撑系统搭设质量严格控制，确保模板具有足够的刚度，以防止浇注混凝土时有明显的挠度。模板应定位准确，不得有错位、上浮、涨模等现象。 (2)在整个梁预制过程中采用同一类型的脱模剂,不得使用废机油代替。 (3)模板内应无污物、砂浆及其它杂物，模板在使用前彻底涂以脱模剂或其他相当的代用品，应使能易于脱模，并使混凝土不变
7、色。 (4)拱架和支架应稳定、坚固，应能抵抗在施工过程中可能发生的偶然冲撞和振动，支架主柱必须安装在有足够承载力的地基上，保证浇注混凝土后不发生超过规定的允许沉降量。 2.3 混凝土浇筑 浇筑过程中的关键工序就是砼的振捣，以及确保浇筑中钢筋保护层尺寸的保持。该处实行插入式结合振捣的方式。 空心简支梁顶板，底板及翼板采用插入式振动器振捣，工作时振动棒的移位距离以振动作用半径的 1.5 倍为宜，该处使用 30 振动棒振点间距宜为 45cm，每处振捣时间约为 2030S，当砼不再显著沉落，不再出现大量气泡，表面均匀、平整并已泛浆时即可判断密实。操作时应不断上下移动振动棒，以便振捣均匀，一个部位振动完
8、毕后，须缓慢、匀速地边振动边上提，提升不宜过快，以防中心产生空隙或不均匀。在振捣过程中要特别注意，不要使振动棒碰着波纹管。分层浇筑，振捣时振动棒应插入到下层砼中 510cm，并在下层砼初凝之前浇灌振捣其相应部位上层砼，以保证上下层砼连接紧密。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后才允许浇筑。由于梁体内部空间较窄，内部光线弱，容易产生视差，不利于直接观察控制其浇筑高度，建议用钢筋做成探棍，在其上标记高程，浇筑过程中插入测探控制浇筑厚度。锚头钢筋较密，锚头砼的振捣时务必保证锚头砼振捣密实。在浇注过程中随时观测支撑结构下沉等变形情况。 2.3.1 混凝土养护 自然条件下进行养护的预制件养护均采用洒水养
9、护。养护时间一般养护不得少于 28d。每天浇水的次数以能使保持混凝土充分潮湿为度。一般浇筑完成的三天中，白天每隔 12 小时浇水一次，夜间至少浇水24 次。 2.4 拆模 预制梁要拆模时，根据当时的气温情况，在保证预制构件不损伤的情况下确定拆模时间，一般要求其混凝土强度不低于设计标号的 40% 时允许拆模。 2.4.1 拆模的基本操作程序及注意事项 （1）拆除模板相邻的接缝，并清除渗进缝内的水泥浆，以消除或减少模板间的挤压力； （2）安装脱模千斤顶，模板上口挂设钢丝绳吊车适当施力使钢丝绳拉直即可，启动千斤顶施力使模板旋转脱离梁体； （3）模板离开梁体后，仍需要移出一定的空隙再起吊，以免吊起时梁
10、体和模板碰撞。 2.5 预应力张拉 、压浆及封锚 2.5.1 准备工作 施工前应按规范要求，对千斤顶和压力表以及油泵车、压力泵等设备进行校核检测标定， 并由计量部门出标定书。根据标定书上的数据，绘出张拉力与压力曲线，算出设计张拉应力所对应的压力表读数。 2.5.2 穿束 根据设计图纸及规范要求，砼强度达到设计强度 85%且龄期不少于 7 天，方可进行钢绞线穿束和张拉，穿束前清理好波纹管中的杂物和污物。用塑料布包住线头便于穿束。穿束时两侧工人用力要均匀一致，保证钢绞线顺直。 2.5.3 预应力张拉 张拉前技术负责人进行技术和安全交底，由专人统一指挥，并对预应力张拉次序进行核对检查，确定一切处于正
11、常状态下再开始双向对称张拉。张拉程序为 00.1FK0.2FK1FK（持荷 2min） -锚固，其中：FK 为设计张拉控制应力。 张拉过程中先张拉到 0.1FK，然后开始张拉量测伸长值到 0.2FK，最后张拉到要求的张拉控制应力持荷后锚固。 张拉时采用张拉力和伸长值双控，理论伸长值和实际伸长值误差不应超过 6%，如超出须停止张拉，查找原因。实际伸长值等于从 0.2fk 到 1fk 伸长值加上 2 倍 0.1fk 到 0.2fk 的伸 长值。理论伸长值可按下式计算求得，但计算中所需弹性模量要从试验中算出。 预应力筋的理论伸长值L (mm)可按下式计算： L =PPL/APEP 式中： PP预应力
12、筋的平均张拉力(N)，直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋； L预应力筋的长度(mm)； AP预应力筋的截面面积(mm2)； EP预应力筋的弹性模量(N/mm2)。 预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工，均匀施加力。油泵操作人员给油和回油要慢，不得骤然间回油和给油。张拉要从最上面的孔道开始左右双向对称张拉，张拉时要有专人量测伸长值，并做好原始记录。 2.5.4 预制空心板梁孔道压浆和封锚 孔道压浆的饱满程度从力学方面关系着预应力 筋的最大破坏应力，从化学意义上他可以保护预应力筋不被水分子和不良气体腐蚀，预应力施工工程中，孔道压浆应是一个重点。 （1）选用准确压力表，压浆泵密封性能好、不漏浆
13、、漏气。水泥浆的拌和应首先将水泥加于拌和机内，再放入水，经充分拌和后，再加入掺加料，拌和时间不少于 2min。水泥浆自调制至压入孔道的持续时间，视天气情况而定，一般在 30min 至 45min 范围内。 （2）压浆采用的水泥浆，由精确称量的普通硅酸盐 42.5 水泥和水配制而成，水泥浆的泌水 拌和后 3h 泌水率宜控制在 2%，泌水应完全被浆吸收。 （3）在灌浆前用无油份的压缩空气清洗管道，接着用清水冲洗管道，排除孔内粉渣杂物，再用压缩空气将管道吹干。以 0.7MPa 的恒压将水泥浆从一端压入，至另一端冒出均匀浓浆时停止，用木塞打紧，压入端应保持不小于 0.5MPa 的恒压持压 2min 以
14、上，压浆过程应连续。 （4）压浆时，每一工作班应留取不少于 3 组试件 ，标准养护 28d，检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。 （5）当气温或构件温度低于 5时，不得进行压浆。水泥浆温度不得超过 32。压满浆的管道应进行保护，使其在 1d 内不受振动。管道内水泥浆在注入后 48h 内，结构混凝土温度不得低于 5，否则应采取保温措施。当白天气温高于 35时，压浆宜在夜间进行。在压浆后 2d，应检查注入端及出气孔的水泥浆的密实情况，需要时进行处理。 （6）一片梁张拉完毕后 48h 内必须进行压浆。灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。 （7）切割多余钢绞线，一般应用砂轮切割机。如确需用加热方
15、法切割时，应采取保护方法使锚具夹片不受热，以确保夹片不因受热退火而滑丝。 结语：南水北调中线某跨渠生产桥预制空心板梁施工涉及施工环节、施工工序与相关技术标准，必须加强施工管理。主要是结合具体工程条件，充分考虑各个环节的质量保证措施，制定施工组织管理工序，根据技术规定流程严格管理，使质量保证体系落实到位，并在施工过程中不断优化施工方案并用于后续施工中。 参考资料 1、 公路工程技术标准 （JTG B012003） 2、 公路路基设计规范 （JTG D30202004） 3、 公路桥涵设计通用规范 （JTG D602004） 4、 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D622004） 5、 公路桥涵施工技术规范 （JTJ0412000）
