预应力混凝土现浇箱梁 浅谈预应力混凝土连续箱梁现浇施工的技术控制

~ 　　摘 要：预应力混凝土在高速公路和城市快速路工程中得到广泛。本文结合施工实践，就预应力混凝土连续箱梁现浇施工中的技术控制进行了简要阐述。 　　关键词：预应力 ；连续箱梁 ；质量控制
　　
　　AK0+799.15匝道桥天桥全长155.3米，全桥6孔一联，跨径组合为24.24+4*25+24.94米。本桥上部结构为预应力混凝土连续箱梁，下部结构为单柱式桥墩，肋板式桥台，钻孔桩基础。预应力箱梁梁高1.5m，桥面双幅宽15.5m，底板宽3.6m。本桥图纸设计分三个阶段进行施工依次为：53.24+50+45.94m分三次张拉。
　　施工时，先将桥位地基处理后，采用碗扣式满堂脚手架现浇施工工艺进行施工。混凝土采用一次浇注，先底板后腹板再翼板和顶板。总体施工工艺流程如下：
　　支架基础处理→支架搭设→支架静载预压→支架预拱度设置→模板制作→钢筋制作→混凝土的施工→ 预应力钢筋张拉、压浆→养护→拆除支架→桥面工程
　　1、支架预压
　　纵向预拱度的设置，最大值为梁跨的中间，桥台支座处、桥墩与箱梁固结处为零，按抛物线或竖曲线的计算确定。另外，为确保箱梁施工质量，采用土袋按箱梁砼分布荷载大小进行等重预压。根据预压结果，可得出设置预拱度有关的数值，据此对理论计算数值进行修正以确定更适当的预拱度。沉降观测的点按照纵向每5m横向每2m设点（主要对应于腹板位置），预压按照结构物重量和施工荷载以及模板及施工机具重量总重的1.2倍进行预压。
　　预压时间达到24小时，当荷载加满后每隔2小时进行观测。沉降观测分为基础沉降观测和支架沉降观测。在砼浇注过程前，逐步撤除预压荷载，并重新调整模板标高。
　　2、箱梁模板、钢筋
　　箱梁内、外模采用强度较高的竹胶板厚度为1.8cm，外模板全部铺装完成后安装钢筋；内模分节分块制做，分节分块组装成型。钢筋在加工场地统一集中弯制，在钢筋网架上精确放出钢筋及波纹管的位置，按照设计位置准确安放波纹管。
　　在安装模板时特别注意以下问题：
　　①在梁端与横梁位置预应力锚头位置的模板和支座处模板，应按设计要求和支座形状做成规定的角度与形状，并保证锚头位置混凝土面与该处钢绞线的切线垂直。
　　②在外露面底、侧面的模板，特别是预应力张拉端模板应按要求安装附着式振动器，以保证混凝土浇筑质量。
　　③所有外露面模板接缝采用脱模剂，保证模板光洁、严密不漏浆。
　　④在中间两靠近张拉端，顶板模板应设置适当面积的工作孔，以便进行预应力张拉工作。
　　⑤所有排气孔、压浆孔、泄水孔的预埋管及桥面泄水管按设计图纸固定到位，预埋件的预埋无遗漏且安装牢固，位置准确。
　　3、预应力钢绞线制作与安装
　　①检验
　　预应力的施工是连续梁施工的关键，因此很有必要对预应力钢材、锚具、夹具和张拉设备进行检验。
　　②预应力钢绞线、锚具、夹具检验
　　每批预应力钢材进场应附有证明生产厂家、性能、尺寸、熔炉次和日期的明显标志，每批预应力钢材的进场应分批验收，检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确；钢材表面质量及规格是否符合要求，经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污。为确保工程质量，对用预应力钢材及锚具、夹具进行力学性能试验。
　　锚具、夹具、钢绞线：
　　进场后必须进行检验，经检验合格后方可进行安装。
　　③张拉设备检验
　　张拉机具与锚具应配套使用，采用YCD梁板系列千斤顶，千斤顶与压力表在张拉前进行配套校验，校验设备送到国家认可的计量部门进行校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线或线性回归议程。从而计算出各束钢绞线的张拉控制应力相对的压力表读数值，并由专人负责使用、管理和维护。
　　④预应力安装
　　在普通钢筋安放基本完成后，应对预应力钢筋的平面和高度（相对底模板）进行放样，并在钢筋上标出明显的标记。放样完成即进行穿波纹管，波纹管连接处的缝隙应用胶带纸包缠牢，防止水泥浆渗入。张拉端锚垫板等的预埋，先制作满足设计图纸要求的角度和端头模板，将锚垫板用螺栓固定于端头模板上。
　　钢绞线下料长度时应考虑张拉端的工作长度，下料时，切割口的两侧各5cm先用铅丝绑扎，然后用切割机切割。下料后在地坪上进行编束，使钢绞线平直，每束内各根钢绞线应编号并按顺序摆放，每隔1m用18～22号铅丝编织、合拢捆扎。在波纹管、锚垫板安装完成和钢绞线编束后，即可进行钢绞线穿束工作，穿束时应注意不要捅破波纹管。在安装预应力管道的时候，同时进行预应力钢束的穿束工作，穿束完后，用间距50cm的Φ12“＃”字定位钢筋将波纹管牢固固定于钢筋骨架上，确保其平面位置和高度准确。当预应力钢筋与普通钢筋有冲突时，可适当挪动普通钢筋或切断，并在其它位置得以恢复。钢绞线外露部分用塑料膜包缠，防止污染。
　　在穿束之前要做好以下准备工作：
　　a、清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。
　　b、用高压水冲洗孔道。
　　c、在干净的水泥地坪上编束，以防钢束受污染。
　　d、在编束前应用专用工具将钢束梳一下，以防钢绞线绞在一起。
　　e、将钢束端头做成圆锥状，用电焊焊牢，表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。
　　4、砼浇注
　　砼施工依照先底板、次腹板、再翼板，最后顶板的顺序施工。砼根据需要使用ZN50和ZN30型插入式振捣器，振动时，特别注意不得碰撞波纹管及预埋件。
　　在砼顶面初凝前多次抹光以消除裂纹，并于砼初凝时进行表面拉毛以利于桥面铺装砼的连接。
　　砼施工时注意预埋伸缩缝、护栏座、泄水管等预埋件。
　　在混凝土浇筑完成后，应在初凝后尽快保养，采用土工布覆盖混凝土表面，洒水养护，混凝土洒水养护的时间为14天，每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。混凝土顶板和翼板采用平板振捣器和插入式振捣器结合振捣确保混凝土质量。混凝土表面一次收面后进行二次收面拉毛，严格按照相关文件进行施工。
　　用于控制拆模，落架的混凝土强度试压块放置在箱梁室内，与之同条件进行养生。
　　5、箱梁预应力张拉、压浆
　　根据设计预应力采用超张拉方法，并以张拉力和延伸量两项指标控制，严格按照设计图纸规定顺序张拉，张拉作业时，操作人员禁止站在千斤顶对面，并在两端做好防护，防止发生意外。
　　张拉完成后，全部预应力钢筋张拉完成后24小时内立即采用活塞式水泥浆泵压浆，压浆时压浆泵的进浆口使用滤网过滤，以防堵塞。孔道压浆顺序是先下后上一次压完，在出浆口出现与进浆口相同浓度的水泥浆后立即封闭。孔道压浆后，应立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污物，并将端面凿毛，设置端部钢筋网，按设计要求对张拉完成后的预应力钢束进行封锚。
　　孔道压浆采用C50水泥浆，进行孔道压浆工作。为使孔道压浆通畅，并使浆液与孔壁接触良好，压浆前应用压力水冲洗孔道，最后用压缩空气排除孔内积水并吹干孔道。压浆顺序自下而上，并应将其中一个断面的孔道一次作业中压完，以免孔道漏浆堵塞邻近孔道。待压浆强度达到设计强度后连接钢绞线，进行下一阶段施工。
　　6、支架及模板拆除
　　预应力钢束全部张拉完毕,且管道压浆的强度均达到设计强度的100%以上时, 并得到监理指示后，方可进行支架卸落。拆除支架及模板，先拆除翼板和侧模，再拆底模和支架。落架时按全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则，从跨中向两端进行，每一次拆除只允许在一孔内拆卸。卸架时尤其要注意施工作业的安全。
　　7、结束语
　　通过对以上关键工序进行严格的技术控制，AK0+799.15匝道桥天桥预应力混凝土连续箱梁现浇施工质量合格率100%，完全满足了设计要求。

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错那县15746297701： 桥梁工程中为何常采用预应力混凝土箱形截面? - ？
文荷海斯： 采用箱形截面的目的在于获得尽量大惯性矩的条件下减轻自重,采用预应力的目的在于尽量利用高强材料,同时利用预应力结构主动受力的特性平衡外荷载,避免结构因拉应力较大而产生裂缝影响正常使用.

错那县15746297701： 预应力混凝土的基本原理和特点? - ？
文荷海斯： 预应力混凝土,为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力.这种储存下来的预加...

错那县15746297701： 预应力混凝土梁桥的一般特点及使用条件. - ？
文荷海斯： 预应力混凝土梁桥的一般特点:1、除了具有钢筋混凝土梁桥的特点外,还有以 下特点: 2.充分利用高强材料,减轻自重,增大跨越能 力,扩大使用范围; 3.与钢筋混凝土梁桥比,可节省钢材30~40% 4.不开裂,刚度大,截面高度可小些;5.为装配式桥梁提供了良好的手段; 6.需要张拉设备; 7.施工工艺复杂.预应力混凝土梁桥的使用条件:小跨度桥梁;景观要求低的桥梁;同一项目桥梁较多的工程;地质情况复杂多变的地区.

错那县15746297701： 现在的桥梁为什么都使用预应力混凝土箱梁?现在的桥梁为什么都使用预 ？
文荷海斯： 因大型混凝土桥梁受力状态要比小型桥梁要大多而用普通钢筋混凝土做桥梁由于材料强度特性限制能承受大受力采用预应力来弥补足因预应力材料采用高强度金属材料制成而且还提前预张拉与桥梁受力状态相反力样当桥梁受力达大值前首先要去抵消原来预先张拉预应力产生反作用力所相当于给了桥梁承载能力预先加了大能力埋伏提出问题

错那县15746297701： 现浇预应力(钢筋)混凝土连续梁 - ？
文荷海斯： 预应力与预制是两个概念.预应力是给结构预加压应力,有先张和后张两种方式.预制结构是在工厂化的条件下生产钢筋混凝土结构,同样可以采用先张和后张两种方式.现浇结构是在工地现场生产钢筋混凝土结构,对于桥梁结构而言,大多是采用后张法施工的,即混凝土浇筑完成后,等其强度达到设计要求,然后进行张拉作业.

错那县15746297701： 什么是混凝土连续箱梁 - ？
文荷海斯： 混凝土连续箱梁是有三个或三个以上支座的梁,梁与梁之间用钢筋砼填充,上面钢筋砼桥面连续. 钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁.在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设,可加速工程进度、节约工期;...

错那县15746297701： 1、上部结构现浇整体化混凝土:现浇连续段 C50混凝土 2、现浇预应力混凝土上部结构:C50混凝土箱梁 - ？
文荷海斯： 不是一类东西,箱梁和T梁都属于上部结构,C50是混凝土的抗压强度值,预应力是施加预应力的构件,可以比作,混凝土同钢筋混凝土理解.所以这几个东西不是一类.

错那县15746297701： 什么是预应力箱梁 - ？
文荷海斯： 预压应力是用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度. 预应力箱梁就是在箱梁施加一个预压应力以抵消箱梁的...

错那县15746297701： 什么是预应力混凝土梁桥? - ？
文荷海斯： 一、预应力混凝土的概念如下: 为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力.这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现,这就叫做预应力混凝土. 二、在预应力施工工艺或做法中做成的梁(式)桥,叫做预应力混凝土梁桥,梁桥是桥的一种结构形式,还有拱桥、木桥等.

错那县15746297701： 什么是现浇箱梁? 什么是预应力现浇箱梁? 什么是现浇板梁? - ？
文荷海斯： 什么是现浇箱梁?答桥梁工程中梁的一种,内部为空心状,上部两侧有翼缘,类似箱子,因而得名.分单箱、多箱等. 钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁.在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设,可加速工...