预应力混凝土箱梁施工中的关键技术分析

建筑旋工　ＣｏＮｓＴＲＵＣＴＩＯＮ　预应力混凝土箱梁施工中的关键技术分析　张时洪　浙江正方交通建设有限公司浙江省金华市８２１　０００　摘要：文章主要分析了预应力混凝土箱梁施工中的混凝土施工控制方法和预应力施工关键技术。　关键词：箱梁施工：混凝土施工；预应力施工　一、引言　配合比，在每班开盘前测定砂石含水量，如有需要可适当调整施工配　在预应力混凝土箱形梁桥中，整休现浇箱粱具有整体性好、刚度　合比。　大等优点，因而被广泛应用于各种中小跨径桥粱工程中。但在施工过　（３）在混凝土生产、运输和浇筑过程中，不断抽查混凝土坍落　程中，箱梁易出现外观质量差、梁体的标高控制误差大、预应力束定　度，防止混凝土坍落度不稳定，并采取措施防止坍落度过大的混凝土　位不准、张拉不到位、压浆质量不过关，以及粱体出现裂缝而降低承　用到工程施工中。　载力等质量问题。下面笔者将从混凝土施工和预应力施工这两方面探　（４）试验员及时收集原材料质保书、检验报告。在施工过程中　讨控制箱梁施工质量的技术要点。　对各部位使用的原材料批号、配合比情况做好记录，以便出现问题时　查找和分析原因。　二、混凝土施工的控制方法　３．混凝土浇筑的质量控制　１．混凝土材料选择与控制　（１）混凝土浇捣前的准备。在签发浇灌令之前，要做好施工现　施工中首先要把握好原材料的进料关，原材料不合格将会导　场隐蔽工程验收、技术复核、作业环境的检验，好好人员、机械设　致许多工程问题。水泥应选择保水性好、干缩值小且质量稳定的硅　备、施］：材料、照明、安伞防护等的准备情况。根据浇筑的混凝土方　酸盐水泥，为防施工用水量大而弓ｌ起收缩裂缝，应将水灰比控制在　量、时间、结构特点等制定浇筑作业方案，确定混凝土的初凝时间、　０．５以内，为减少用水量，避免混凝土出现泌水离析现象，可掺人一　浇筑方法、设备组合和人员配备等。　定的缓凝高效减水型泵送剂，以便改善混凝士和易性和可泵送性，　（２）混凝土浇捣时的控制。为防止混凝土在运输过程中发生坍　减少干缩。此外，为减少水泥水化热，避免大体积混凝土因内外温　落度偏大或偏小以及离析现象，可采用自动搅拌的混凝土运输罐车运　差过大而引起开裂，在满足设计强度的前提下，可适当减小水泥用　送混凝土，出现不能满足质量要求的混凝土时应报废，以免影响混凝　量，并将初凝时问和终凝时间分别控制在４～５ｈ以上和６～７ｈ以上。　土强度和结构外观质量。高处倾ａ混凝土时，其自由倾落高度以不发　为防止碱骨料反应，可采用低碱水泥，或掺用粉煤灰来降低其碱　生离析为度。振捣工具和丁艺应根据结构的特点来合理的选择，振捣　性。　器应快插慢拔，振捣至混凝土表面不再下沉和无气泡冒出为止，防止　混凝土配合比设计前必须进行水泥与外加剂的匹配试验，对于试　漏振和过振。混凝土浇筑与振捣要连续进行，浇筑完成后，及时收　验效果不好的不得采用。对于现浇混凝土标号为Ｃ５０的，尽量采用标　面，不留施工缝。为防止支架轻微沉降变形对梁体砼的影响，可提前　号３２．５的普通硅酸盐水泥，目前有较多的项目混凝土标号为Ｃ５０仍在　预压支架以消除其不可恢复变形，并且由梁体中部向每孔梁的两端对　使用标号４２．５水泥，混凝土强度难以保证。　称灌注混凝土在桥墩的地方汇合。混凝土未达到设计强度前，不可在　混凝土骨料粒径应选配合理，应考虑设计冈纸巾钢筋间净间距　其表面堆放载荷过重的材料，在混凝土浇筑后，强度未达到２．５ＭＰａ　和保护层的情况，如钢筋过密，石子尺寸偏大就会导致混凝土难以灌　时，不准进行下道工序。　注，影响了混凝土的均匀性。粗骨料可采用具有一定强度的５　２５ｒａｍ　（３）混凝士浇捣后的控制　的连续级配的碎石，细集料可选用级配良好的细度模数为２．４～２．７的　混凝土硬化前容易产生裂缝，这种裂缝形成的原因有两种，一　中砂，且粗细集料的含泥量要低。　种是由于塑性混凝土收缩引起的，尤其是在高温、大风的条件下施工　通常桥梁中一次连续浇筑混凝土蛄大，结构配筋率大，如果利用　时，混凝土表面水分蒸发过快而形成裂缝，为防止混凝土产生这种裂　吊车、人工运输方式将非泵送混凝土送至桥衙，受施丁时间的影响会　缝，应适当增加混凝土收衙的次数，在施工后覆盖土工布或麻袋等，　减小其坍落度，容易引发桥体裂缝，所以应尽量采用泵送混凝土，且　并且浇水养护；另一种裂缝由塑性混凝土沉降引起，混凝土刚浇筑后　到施工现场坍落度控制在１４～１８ｃｍ。混凝士的配合比在试验室提前进　由于重力的作用，会使骨料下沉水分上升，骨料下沉而受到钢筋的阻　行试配，并应满足设计强度要求。　挡时，就在钢筋顶部滑钢筋方向形成表面裂缝，施工中应改善混凝土　２．混凝土的生产质量控制　配合比，加强和易性，延长砼的搅拌时间，充分振捣，加强养护，以　（１）水泥、砂石料、外加剂等混凝土原材料都选用质量比较稳　防止此类裂缝。要通过控制混凝土强度和养护时问的方法来控制混　定的供应商，进场后按规范规定对材料进行复试。　凝士的拆模时间，混凝十在平均气温高于２０　的正常养护条件下，梁　（２）混凝土由混凝土搅拌站集中供应，配料计　一律采用重量　体底侧模在７ｄ以后拆模，遇到冬季施工时要适当延长３—５天的拆模时　比，并采用经过标定的电子自动汁量配料机来完成；施ｌ丁时以　论配　间，拆模时可先拆除梁体中间部位的模板后拆两侧的模板，这样更符　合比为基础，再结合浇筑气温、拌合运输设备、运距等来确定最终的　合结构的受力特点。　建筑施工　ｌ　ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ　ｌ　三、预应力施工关键技术　１．预应力管道安装、定位　油管接头。张拉时千斤顶作用线与预应力筋轴线要一致，张拉控制应　力不得超过设计规定的最大张拉控制应力，钢筋的实际伸长值与理论　预应力管道目前比较常用的有铁皮波纹管和塑料波纹管，根据施　伸长值的差值不得超过设计要求，否则应停下查明原因并采取措施调　工图纸设计的预应力筋的形状，准确的将波纹管固定在梁体内，并将　整，然后才能继续张拉。出现实际伸长值与理论伸长值差出现负偏差　螺旋筋、锚垫板及其他预埋件准确放置并固定在梁体内。可采用一定　较大是应对锚圈口磕力损失及孔道摩阻系数进行测定，必要时会同设　间距的“井”字形钢筋限位网来固定波纹管，并将限位网与构件的非　计调整控制应力并根据测定的数据重新计算理论伸长量。　预应力钢筋固定在一起。在绑扎钢筋和浇筑混凝土时注意加快对波纹　于管道较长且钢绞线较多的，应尽量采用比设计大一号的管道，以利　张拉操作过程为：①由两人在两张拉端互相呼应，协调指挥，　管的保护，防止其被压扁或破损漏浆，不利于下一道工序的施工。对　准备操作；②打开油泵阀门，排除油路空气；③将张拉油路持荷阀关　闭，使张拉端油缸缓缓进油，油压升压至初应力读数油压时，测量油　于穿束。　若管道较长，对于呈波浪状布置的曲线束，应在每个峰顶处设置　排气孔，在低点处设排水孔，而直线孔道应每隔２５ｍ～３０ｍ左右设置　排气孔。波纹管可采用大一号的同型波纹管进行连接，接头管用密封　胶带封口。在固定波纹管时，要严格按设计图在主梁预应力底板束竖　弯曲线段以５０ｃｍ为间距设定位钢筋，直线段以１００ｃｍ的间距设定位钢　筋，并在竖弯曲线段按设计要求的间距设置防崩钢筋。安装锚具时，　应使其端面与钢束相垂直，并要特别检查预埋锚垫板后钢筋的布置，　使锚垫板与锚垫板后钢筋（螺旋筋）的间距不超过３ｃｍ。　２．预应力钢筋下料和穿束控制　预应力钢绞线下料场地应平整，在计算钢绞线下料长度时应综　合考虑箱梁孔道和张拉千斤顶长度的影响，下料长度既要满足使用要　求，又要避免材料的浪费，长度误差应控制在（一５０，＋１００）ｍｍ范围　内。由于钢绞线弹力较大，在下料之前用钢管架制成简易的铁笼装载　钢绞线原料，下料时将钢绞线从铁笼内的卷内逐步抽出，以防下料过　程中钢绞线紊乱并弹出伤人。下料宜采用砂轮切割机切割，不得使用　电弧切割，以防高温引起钢绞线局部发生马氏组织脆性变形而造成脆　断。钢绞线下料后，用铁丝每隔１—１．５ｍ绑扎缠绕后卷起成束，这样　能方便穿孑Ｌ。　钢绞线的穿束在工艺顺序上可以分为砼浇筑前穿束和浇筑后穿　束，尽量在砼浇筑前完成穿束，对于不能在砼浇筑前穿束的，需在管　道内安放小一号的衬管，在砼浇筑后开始初凝时抽出衬管，若发现衬　管外壁上游混凝土，应及时用高压水冲洗管道。　在进行预应力钢绞线穿束时，先将其端部做成锥型并包裹好，　用高强钢丝或钢铰线作引线先由人工穿过，再用卷扬机拉进。穿束前　先用空压机吹风清理孔道内污物，并尽量让钢绞线束在孔道两边长度　大致相等，最后将管道端部进行密封，以防水分进入。在有预应力筋　的构件附近进行电焊施工时，为防止预应力筋溅上焊渣或造成其他损　坏，应对预应力筋和金属件采取保护措施。　３．预应力张拉　张拉前应根据千斤顶尺寸Ｊｍｉ：：好限位板及工作锚板，限位板的限　位槽的深度要根据锚板、夹片与采用的钢绞线来确定，而不是仅仅与　锚板、夹片相配套，工具锚夹片应保持清洁和良好的润滑状态。限位　槽深度要综合考虑锚圈口的应力损失和回缩量对张拉控制力损失的影　响。　预应力张拉通常采用千斤顶与压力表等设备进行，施工前应对这　些设备进行检查和校验，张拉前砼弹性模量要达到设计ｌ　００％，强度　应达到设计９０％以上。预应力张拉前应清理承压板面，并用柴油逐一　清洗锚具。安装限位板及千斤顶时，先套人限位板，再套人千斤顶，　对正千斤顶与孔道，油管宜自然垂向地面，防止漏油。用二台倒链分　别吊住千斤顶的两个吊环，以便调整千斤顶的高度和角度，同时保护　缸活塞伸长量，调整千斤顶高度，让其自然受力；④缓缓地将油压升　到控制张拉力所对应的油表读数后，持续３～５ｍｉｎ再测量伸长量；⑤　将张拉油路持荷阀打开，调节卸压阀，到初应力所对应的油压时。停　止卸压，将千斤顶倒链收紧，然后将油压卸至０。⑥关闭顶压、回程　油路持压阀，收回千斤顶；⑦关闭油泵，并分析各记录数值，查找问　题并进行处理，最后进行拆卸操作。　预应力张拉的注意事项：①施工前加强技术培训，对施工人员进　行理论与实践的技术考核，严禁技术不过关者上岗。由结构工程师对　预应力施工进行现场指导和工后检查，做好施工记录；②由于预应力　筋持有很大的能量，一旦锚具与张拉千斤顶失效，或筋被拉断，都可　能造成很大的伤害，所以在预应力作业中，应特别注意安全，应充分　做好安全防护措施；③进行张拉施工时要对称张拉，操作千斤顶和量　测伸长值的人员，应严格遵守操作规程，站在千斤顶侧面操作，张拉　时千斤顶前方严禁站人，防止断丝伤人。　４．孑Ｌ道压浆　首先制备水泥浆，其抗压强度应不小于４ＯＭＰａ，水泥不得含有任　何团块，可在水泥浆中掺人适量膨胀剂，水中不能有对预应力筋或水　泥有害的成分，控制好灰水比，水泥浆的泌水率最大不得超过３％。　为减少预应力的损失，减轻锚固端部的压力，张拉锚固后要及时灌　浆；孔道灌浆要求密实，灌浆应连续进行，不可在各跨全部张拉完毕　后一次灌浆，应张拉完一跨灌注一跨。　具体施工＿Ｔ艺为：对正密封罩与锚垫板上的安装孔，拧紧螺帽，　关闭灌浆阀、排气阀，肩动真空阀抽真空。再将搅拌均匀后的水泥浆　送人灌浆泵。将灌浆泵高压橡胶管接到孑Ｌ道压浆管，绑扎牢固；关闭　灌浆阀，启动真空泵，当真空值达到并维持在一０．０６—０　１ＭＰａ时，打　开灌浆阀，启动灌浆泵，开始灌浆。灌浆泵工作压力达Ｎｏ．６Ｍｐａ￣右　时，持续１ｍｉｎ以排气泌水，使管道内浆体密实饱满，完成灌浆。关闭　灌浆泵及灌浆阀ｒ了。封锚时应对混凝土进行凿毛处理，浇筑过程中严　禁用振捣棒进行捣固，应采用人工来捣固。　总之，预应力混凝土箱梁施工受到原材料质量、桥梁设计、施工　工艺、施工条件等多方面的影响，因此，在桥梁施工过程中一定要做　好各方面的工作，加强质量管理，掌握施工中的关键技术，以提高桥　梁的质量，确保桥梁的安全和使用寿命。　参考文献：　［１】李国平，桥梁预应力混凝土技术及设计原Ｙ￣ＥＭ］．北京：人民交　通出版社．２００４．　【２］刘鹏，生米大桥预应力混凝土连续箱梁施工质量控制【Ｊ］．淮阴　工学院学报．２００５．５（１０）．　［３］候宇亮，浅谈西姚互通匝道桥现浇预应力钢筋混凝土箱梁施工　【Ｊ］．北方交通．２０１０（１）．　［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