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现浇预应力混凝土箱梁的施工质量控制分析

李克
【摘 要】本文通过对高架桥的预应力砼现浇箱梁的施工过程中的技术、质量要求进行分析，针对箱梁工程施工的质量控制以及注意事项进行了详细的论述。
【关键词】箱梁；质量控制
某公路高架桥上部构造为8×25m现浇预应力砼连续箱梁，桥梁全长207m，全宽24m，下部结构桥墩为柱式墩，桥台为肋板式台，基础为钻孔灌注桩基础及扩大基础。箱梁现浇施工是该桥梁质量控制的重点，拟采用满堂支架法组织施工。下面就根据箱梁施工顺序，对该工程的质量控制要点进行阐述。
1.支架设计及布设
1.1地基处理
将箱梁下方30m宽度范围内松软地段全部挖除，采用含石量在60%以上的砂砾石（或开山石）换填，山坡地段清理出坚硬的岩面，并设置横坡，坡度控制在3%范围内，便于及时排除雨水。如纵向坡度过大，采取设置台阶方式，便于底托支垫平整。
上游靠近便道开挖水沟排水，降低水位标高，以防止雨水和其他水流入支架区，引起支架下沉。
1.2支架布置
支架采用碗扣式钢管架，立杆主要采用3.0m、2.4m、1.8m三种，立杆接长错开布置，顶杆长度为1.5m、1.2m、0.9m三种，横杆采用0.9m、0.6m两种组成，顶托、底托采用可调托撑。
箱梁下立杆纵距0.6m，横距0.9m，横向及纵向横杆步距0.6m，并设置剪刀斜撑加固。
支架下垫15×15cm枕木，立杆底设可调底托支于枕木上，立杆上设可调顶托，顶托上方铺设15×15cm横向方木，纵向铺设10×10cm方木。
碗扣支架为定型支架，安装时先确定起始安装位置，并根据地面标高确定立杆起始高度安放枕木，利用可调底托将标高调平，避免局部不平导致立杆不平悬空或受力不均，安装可采取先测量所安装节段地面标高，根据所测数据计算出立杆底面标高，先用可调底托将4个角标立杆高调平后挂线安装其他底托，后安装立杆。
1.3支架预压
支架铺设完毕后，需进行预压，以检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形。
预压材料用编织袋装砂或水箱对支架进行预压，预压荷载为梁体自重的120%。支架拼装时按设计纵距及横距布置立杆，支架顶利用顶托调平，铺设横向方木和纵向木板，安装水箱或用吊车吊放砂袋对支架进行预压。
1.4施工预拱度
在确定预拱度时应考虑下列因素：卸架后箱梁本身及活载一半所产生的竖向挠度；支架在荷载作用下的弹性压缩；支架在荷载作用下的非弹性变形，支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；由温度变化而引起的挠度；由砼徐变引起的徐变挠度。
根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和，作为预拱度的最高值，设置在梁的跨径中点。其他各点的预拱度以中点为最高值，以梁的两端部为支架弹性变形量，按二次抛物线进行分配。根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。
2.模板制作及安装
模板制作及安装
底模板采用大块胶合板，铺在支架顶纵向布置的木板上，木板与胶合板用钉子固定，调模、卸模采用可调顶托完成。
外模板使用5cm厚大板刨光后内贴δ=12mm～15mm竹胶板，竖向设间距为90cm的方木支撑肋，横向设间距为50cm槽钢支撑肋。外模直接立于分配梁上，当内外侧模板拼装后用Φ18对拉螺杆对拉。
内模采用组合钢模，局部尺寸变化采用木模，内模板的紧固主要用对拉螺杆，并用脚手架连接。箱梁顶板采用钢管支架支模，支架直接支撑在底板。
堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼，模板采用胶合板挖孔，按断面尺寸挖割，孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。
3.钢筋加工及安装
首先将钢筋进行试验，符合要求后进行钢筋加工，受力钢筋的焊接采用双面焊接，焊接长度不少于5d，接头设置在内力较小处，并错开布置，焊接接头面积不宜超过50%。依据设计图纸，将钢筋在下料厂下料后运至现场绑扎。
顶板、底板、腹板内有大量的预埋波纹管，为了不使波纹管损坏，一切焊接在波纹管埋置前进行，管道安装后尽量不焊接，当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时，适当移动钢筋位置，准确安装定位钢筋网，确保管道位置准确。
钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程，其中高程包括按吊架的计算挠度所设的预拱度，无误后方进行钢筋绑扎。
为使保护层数据准确，保护层垫块不被压坏，箱梁施工垫块采用定型塑料垫块。
4.波纹管加工安装
按设计图纸所示位置布设波纹管，并用定位筋固定，安放后的管道必须平顺、无折角。
管道所有接头长度以5d为准，采用大一号的波纹管套接，要对称旋紧，并用胶带纸缠好接头处以防止混凝土浆掺入，当管道位置与非预应力钢筋发生矛盾时采取以管道为主的原则，适当移动钢筋保证管道位置的正确。
波纹管端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线，并在砼浇筑期间不产生位移。波纹管安装好后，将其端部盖好防止水或其他杂物进入。
5.砼浇注及养生
采用混凝土泵车泵送砼，一次浇筑成形，先底板，后腹板，再顶板，每个T构对称进行，分层浇筑，每层30cm，从前端向后端浇筑，在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕，保证无层间冷缝，混凝土的振捣严格按振动棒的作用范围进行，严防漏捣、欠捣和过度振捣，当预应力管道密集、空隙小时，配备小直径30型的插入式振捣器，振捣时不可在钢筋上平拖，不可碰撞预应力管道、模板、钢筋；混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面，第二次抹面应在混凝土初凝前进行，以防早期无水引起表面干裂，混凝土浇筑完毕后，覆盖麻袋或草袋进行湿润养护。
6.张拉及孔道压浆
6.1张拉
（1）箱梁浇筑时制取充足数量的同条件养生试块。预应力张拉必须在同条件养生试块强度达到设计强度100%后进行。
（2）具有预应力张拉资质的队伍进行张拉作业，张拉前应对张拉所用千斤顶及油压表进行精度控制的校核、标定，同时张拉设备要统一编号。对钢绞线和锚具做取样试验检测。
（3）张拉前清除工作面、承压板和钢绞束四周的灰浆，并按有关规范要求抽测代表孔道实际摩阻参数。锚夹具安装并检查是否合格。
（4）对施工人员进行有关技术培训和机具熟悉，操作人员持证上岗。预应力张拉采用张拉应力和量测伸长值双控法进行操作。
6.2孔道压浆
（1）压浆顺序。原则上从一端向另一端压浆，当管道超过35m时，在管道中设置三通，从一端压浆至三通出浆后，再从三通向另一端压浆，依次循环压浆。
（2）压浆前的准备工作。用空压机吹净管道内积水；检查压浆用的材料是否齐全充足；检查设备、工具是否配齐，性能良好；检查支架是否牢固，安全设施是否有效。
（3）压浆。试验室按设计标号要求配制水泥浆，水泥浆宜采用普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0.4～0.45之间，水泥浆稠度控制在14s～18s之间。水泥浆的拌制在压浆机的灰浆搅拌桶内进行，先将水加入拌和机内，然后再放入水泥，充分拌和以后再加入膨胀剂，膨胀剂的掺量严格按试验配比控制，一般用量不超过水泥总量的0.01%。灰浆配比24h内的泌水率控制在3%以内，膨胀率控制在10%以内。
【参考文献】
[1]JTJ041-2000，公路桥涵施工技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2000.
[2]JGJ166-2008，建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]李文.论现浇钢筋混凝土预应力箱梁的施工质量控制[J].武汉建设，2012，（03）.

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