1、预应力混凝土箱梁施工中的关键技术研究摘要：预应力混凝土箱梁因为其良好的整体性、较大的刚度、行车舒适等优点，在公路建设的桥梁施工中被广泛应用。为了提升预应力混凝土箱梁的施工质量，就要对其施工中的关键技术进行研究，并做好控制工作。文章在对预应力混凝土箱梁的施工过程及其施工中常见的问题进行讨论的基础上，分析预应力混凝土箱梁施工中的地基的处理和支架的设置、混凝土施工以及预应力施工这几个施工关键技术，对其施工中要点进行分析，希望对预应力混凝土箱梁施工工作有所帮助。 关键词：桥梁工程；预应力；箱梁；混凝土 中图分类号：K928 文献标识码： A 0 引言 我国的公路建设规模不断扩大，使得桥梁的建设越来越多
2、，而预应力混凝土箱梁因为其良好的整体性、较大的刚度、行车舒适等优点在桥梁工程中广泛被应用，尤其是高速公路的跨线桥。而预应力混凝土箱梁的施工质量好坏对整个桥梁的最终质量有着较大的影响，再加上预应力混凝土箱梁的施工过程复杂、影响施工质量的因素众多，所以对其施工技术进行研究就十分有必要。 1 预应力混凝土箱梁施工概述 1.1 基本的施工工序 预应力混凝土箱梁的施工过程相对较为复杂，整个施工工序如下：施工前期准备；对基底进行处理，包括计算地基的承载力，处理深度的确定以及处理措施的选择；根据设计的预留拱度以及设计标高来搭设支架；按照规范要求进行模板的安装；支架的预压，来检验支架的可靠程度，使支架中的安全
3、隐患得以消除，也能对地基的承载能力进行检验；对腹板钢筋及底板钢筋进行绑扎，并进行波纹管的安放；浇筑腹板和底板的混凝土，浇筑要尽可能一次完成，并对其进行养护；翼板和顶板混凝土的浇筑并养生；箱梁的预应力张拉施工；最后进行支架和模板的拆除，对施工场地进行清理。 1.2 施工中常见的问题 预应力混凝土箱梁施工中常见的问题主要是以下几点。首先是箱梁的表观质量较差。主要变现形式为箱梁的混凝土整体颜色不一致，底板的平整性不好，模板的接缝处明显有痕迹，而且存在麻面、蜂窝甚至漏筋的现象。这与要求的混凝土表面光洁、颜色一致等外观要求相差甚远，也是施工中常见的一种问题。其次是控制梁体的标高过程中误差过大。造成这种情
4、况是因为支架的不均匀沉降或者沉降过大，与预计的沉降有出入；或者是支架自身设计不到位，超出其承载能力、稳定性以及变形范围。再者是预应力施工中张拉不到位、应力束的定位有误差、压浆质量不合格等，使得预应力效应不能达到设计要求，对桥梁的受力造成影响。最后是桥梁的主体出现裂缝，使得梁体的承载能力降低甚至是梁体报废。所以施工中要对关键的施工技术进行控制。 2 施工关键技术 2.1 地基的处理及支架的设置 预应力混凝土箱梁施工中一个基础的工作就是对支架设置处地基的处理。处理完成的地基，应该能够承受支架荷载、施工荷载的共同作用，避免出现沉陷的情况。首要工作是箱梁以下的施工场地沿着桥长和桥宽范围内采取整平压实措
5、施，并保证原地面的良好排水，夯实过程中要尤其重视桥梁墩柱的基础位置，以保证箱梁的底模处地基的整体性。依据施工中对地基的要求，平整、碾压完成后的地基上要进行水泥稳定碎石基层铺筑，并且铺筑范围稍微超出梁宽度范围 4m 左右。 排架以及底模板的支撑施工时，一般排架选用碗口式支架，在处理完成的地基上，参照支架的排拒，铺筑一定尺寸（一般为30cm25cm15cm）的预制混凝土块作为支架的基础，碗口架架设在基础上面，碗口架上的方木尺寸为 15cm15cm，方木的架设间距一般为30cm，并铺设箱梁底模。底模铺设过程中要严格控制其标高，使其在设计要求规定的范围内。 浇筑混凝土前要用恒载对支架和模板进行预压，使
6、支架、模板的变形以及对地基的引起的沉降量降低。预压过程中，可以在碗口支架中加设横杆，预压的材料选择混凝土块或者砂，其用编织袋装预压材料对其支架进行预压。一边浇筑混凝土，一边卸载同等重量的预压材料。 2.2 混凝土的施工 （1）选择混凝土原材料。施工中要严格控制原材料的质量，尤其要注意水泥的安定性、碱集料的含量、砂中的含泥量等，这些对最终混凝土箱梁的质量有很大的影响。水泥尽量选择干缩量小、保水性好、质量稳定的硅酸盐水泥，且水泥用量不要超过 5000kg/m；同时控制混凝土的水灰比不超过 0.5；为了使混凝土有良好的施工性能，避免出现离析情况等，可以适当加入减水剂；混凝土的初凝、终凝时间分别控制在
7、45h、67h；而施工中要严格按照设计的配合比进行施工，必要时进行试配，只有强度满足要求了才能使用。 混凝土施工过程中一定要注意碱集料反应，避免工程建设完成后出现混凝土“爆炸”而导致的工程事故。它主要是混凝土集料中的活性矿物与其中的碱性溶液发生反应，生成了碱-硅酸盐凝胶，且遇水会膨胀，导致其体积增大，进而造成混凝土的开裂、剥落，直至最终的破坏。所以施工中要控制混凝土选用的水泥中碱性物质含量，且避免活性的骨料使用，另外也尽可能减少混凝土中水分的含有量，不为碱集料反应提供条件。 （2）混凝土的生产过程控制。拌合前要根据实际所有原材料的含水率来调整配合比，按照施工配合比来进行拌制，并随时对混凝土的坍
8、落度进行抽检，避免混凝土的坍落度过大。技术人员要做好检验记录，为后续的施工打下基础。 （3）混凝土浇筑的控制。首先，浇筑前做好准备工作，浇灌令的执行、施工方案的确定以及施工的设备、人员、场地等的准备。 其次是浇筑过程的控制。要根据施工人员以及箱梁的结构特点选择合适的施工工艺及振捣工具，而且浇筑与振捣要同时进行，中间不能出现施工缝，浇筑完成后对混凝土进行收面，不能后期用砂浆抹平。浇筑时要从梁的中间向两端对称形式进行浇筑，在桥墩位置合拢，以使支架变形造成的梁体位移消除。混凝土箱梁的浇筑按照底板、腹板、顶板的顺序进行浇筑。底板浇筑完成后，进行内模的支撑，一定要注意其位置的控制，使其和底板钢筋固定连接
9、，这个时间要尽量的短。而腹板的浇筑尽可能分层浇筑，并控制振捣，避免对钢筋进行振捣，同时也要根据浇筑的速度来对支架的预压进行卸载。顶板的浇筑要严格控制其标高，并做好桥面的横坡。混凝土的强度超过 2.5Mpa 时，才能进行下一道工序施工，并且禁止在混凝土表面层堆放施工器械或者材料。图 1 是混凝土施工现场图。 （a）混凝土的收面 （b）混凝土桥面的施工现场 图 1 混凝土施工现场图 最后，混凝土浇筑振捣完成后，要做好养护工作，避免混凝土产生过大的收缩。养护中进行专人洒水，保证混凝土的表面始终处于湿润状态，养护的周期为 7d。 2.3 预应力施工 一般选用预制的波纹管对预应力管道进行成孔，选用波纹管
10、前要检查其质量是否合格，同时确定安装位置是否准确，而且施加预应力工作应该在箱梁的混凝土强度超过 70%且养生 7d 以上才能进行，预应力刚束张拉过程中要严格按照施工图纸进行。 首先进行预应力钢筋的下料以及对穿束进行控制。预应力钢绞线使用中，按照规范的要求计算其下料长度，避免下料长度过大造成浪费。钢绞线下料进行以前，要对施工的场地进行布置，并且要保证场地的地面平整和硬度合格，如果为了防止钢绞线被污染可以用型钢来进行支垫。下料开始后，先把钢绞线拉伸到需要的长度，并用铁丝对切点两侧 5cm处进行绑扎标记，然后对其实施切割。钢绞线进行编束时，应该对所有的钢绞线进行编号处理，并按照设定的顺序进行拜访，防
11、治错误的出现。同时，用铁丝每间隔 1.5m 左右实施绑扎，绞丝要尽可能的栓紧且保持一致。 接着进行预应力的张拉。张拉过程中，按照编号顺序进行张拉，在专人的指挥下，从两侧逐级进行张拉，两侧的张拉要尽可能同步进行。张拉过程的控制采用伸长量和应力双控制的方法，应力要严格按照设计要求进行施加，并保证伸长量符合规定要求。张拉时应保证预应力钢绞线自身的轴线要与千斤顶中张拉力的作用线保持重合，锚固工作等到应力稳定后才能进行。 最后进行孔道的压浆工作。压浆进行前，先用清水对孔道进行清理，然后用无油分等杂志的压缩空气对其清理，接着再用含有生石灰或者氢氧化钙的压力水对其清洗，消除孔壁上的松散颗粒，并用压缩空气对其
12、吹干。压浆时，将水泥浆，从一端用活塞式的灰浆泵进行一次压入，等到冒出浓浆即可停止。压入过程应该保持均匀，压浆完成要立即将孔道口封闭，使得孔道内的水泥浆的凝固是在压力状态下进行的。采用的水泥浆的参数见表 1。 表 1 水泥浆的各项参数要求 另外，封锚的过程中要对混凝土做凿毛处理，然后浇筑与梁体混凝土相同标号的混凝土，振捣时只可以进行人工振捣，不能用振捣棒振捣，并且要保证混凝土的密实。 3 结语 文章针对预应力混凝土箱梁施工过程中地基的处理和支架的设置、混凝土施工以及预应力施工这几个施工的关键技术，探讨了箱梁施工质量控制的有效对策，希望能对预应力混凝土箱梁的施工提供一定参考。 参考文献： 1 赵文光.预应力混凝土连续箱梁施工技术及应用D.成都：西南交通大学，2008. 2 王焕丽，王卫彪.浅谈后张法预应力箱梁施工工艺J.黑龙江交通科技，2011（08）. 3 杨贺宏.浅谈现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术J.山西建筑，2011（16）. 作者简介：高毅，男，1965 年 12 月 23 日出生，山西运城人，工程师，本科学历，毕业于西安公路学院，现山西运城路桥有限责任公司工作
