浅淡预应力混凝土现浇箱梁施工及其质量控制

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摘 要：本文结合商漫高速公路预应力混凝土现浇箱梁的施工实践，就预应力混凝土现浇箱梁的施工立法进行了详细阐述，指出了施工过程中的质量控制要点和施工注意事项。

关键词：预应力；现浇箱梁 ； 施工质量 ； 控制

商州至漫川关高速公路N7合同段由我公司负责施工，该施工段具有线路短，构筑物密集的特点，其中五座大桥一座中桥中有五处梁体要横跨S203省道及沿线河流，为便于施工、保证省道车辆通行，这五处横跨S203省道处皆设计为预应力混凝土连续现浇箱梁。

1.支架施工

1.1支架基础

现浇箱梁施工采用满堂支架，施工前应清除支架地段原地面杂物、淤泥等，采用含水量合适的素土、石灰土或碎石对不符合要求的地基进行基底换填夯实，然后用混凝土对地表进行硬化处理。跨路一跨可采用Φ50钢管支架支撑在公路两旁浇筑混凝土支墩，搭设工字钢横梁，支架安装在工字钢纵梁、横梁上。

1.2支架搭设

按预先布设好的位置安放支架的底座，从一端开始，安装底层立杆和横杆，调整立杆垂直度和位置，然后将碗扣扣紧，第一层立杆、横杆安装完后再进行第二层立杆和横杆的安装，直至最项层。在支架各横向支点处应设置剪刀撑，以保证支架的整体稳定性，确保施工安全。支架搭设完毕后，将U型上托座调至设计标高，然后铺设纵向1515cm的方木，铺设时应注意使其两纵向方木接头处置于U型上托座上，然后按30cm间距铺设横向1010cm的方木，最后将现浇箱梁底模放置其上。

1.3支架基础静载预压

在铺设好箱梁底模及外侧模后，应对全桥支架及模板进行静载预压，预压荷载不得小于箱梁自重与施工荷载重量之和。预压时应在重点受力部位设置观测点，用水准仪对其进行观测，将预压前后观测到的标高进行对比分析，找出变化点，并分析原因，针对具体原因进行支架的二次调整、加固，直到满足设计及施工要求为止。

2.模板制作及安装

现浇箱梁底模应由大块建筑钢模组合而成，以减少模板接缝，提高混凝土外观质量。模板拼装时，所有的接缝都应按一致的形式位于水平或垂直面上，接缝处可采用贴胶条或涂石腊等方法进行处理，以保证接缝严密不漏浆。为保证混凝土表面光洁，防止拆模后混凝土表面出现“花脸”和混凝土表面颜色不一致，可采用建筑模板长效脱模剂，应将模板表面打磨光亮平整、无铁锈后，再涂刷脱模剂，所有模板在第一次使用前均应事先涂上两次脱模剂，并在晾干后使用，以保证混凝土脱模质量。

梁端与横梁处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。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。在中间两靠近张拉端、顶模板处还应设置适当面积的工作孔，以便于以后内模拆除及预应力张拉工作的进行。

3.钢筋加工与安装

箱梁钢筋应按设计图纸在钢筋加工棚内进行加工，钢筋在运输和储存过程中应避免锈蚀和污染，进场钢筋必须经检验合格后方可使用。钢筋接长采用焊接，搭接长度必须满足设计及规范要求，同时接头应尽量避免处在同一截面上，所有的焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离均应符合施工规范要求，并应注意桥梁竖曲线的影响。钢筋应严格按照图纸进行加工及安装布置，先绑扎底板钢筋，再绑扎腹板钢筋，最后绑扎顶板及翼板钢筋。

4.预应力管道及预埋件的安装

在钢筋安装基本完成后，应对预应力管道的平面位置和高度（相对底模板）进行放样，按设计图纸要求在箱梁肋上准确布置预应力管道的定位筋，然后就可以进行预应力管道的安装。预应力管道连接处的缝隙及锚垫板接头处均应用胶带等包缠堵塞密实，以防混凝土施工时水泥浆渗入。

预应力管道的位置是否准确是质量控制的关键，如果管道位置不准确，改变了结构受力状态，曲线孔道标高变化段不圆顺都会增大预应力孔道摩阻损失，降低预应力张拉效果，对结构安全和工程使用阶段是否会产生裂缝都有很深的影响。因此，预应力管道的埋设要严格按设计图纸仔细认真的进行，安装时要严格逐点检查管道的位置是否准确圆顺，如有不符合要求的地方要立即调整。

对于支座预埋钢板、预应力设备、泄水孔、护栏底座钢筋、箱室通气孔等预埋件的尺寸和位置也要准确无误，浇筑前要仔细与图纸进行核对，千万不可遗漏。

5.混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认真检查，清除模板内的杂物，再用清水对模板进行认真冲洗，并涂刷脱模剂。混凝土原材料和外加剂选用、施工配合比设计均应符合混凝土施工技术规范要求，为保证混凝土质量，混凝土拌和采用带电子计量的混凝土拌和站集中拌制，泵送入模。混凝土浇筑顺序为：底板、腹板顶板、翼板。混凝土浇筑应按顺序、一定的厚度和方向分层进行，为防止内模位移，应对称平衡浇筑，并注意应在下层混凝土初凝或重塑前浇筑完成上层混凝土施工。上下层混凝土同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持1.5米以上。混凝土浇筑时应控制好混凝土的均匀性和坍落度，并设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况，当发现松动、变形等情况时应及时处理。

浇筑过程中底板及肋板用插入式振捣器振捣，顶板部分可采用平板式振动器振捣。振捣时应避免振捣器碰撞模板、钢筋及预应力管道等预埋件，特别注意不要振破预应力管道，以防水泥浆堵塞管道。在浇筑过程中为防止预应力管道漏浆堵管，可采用高压水对孔道进行冲洗。采用插入式振动器振捣，移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍，并与侧模保持5-10cm的距离，每处振完后应慢慢提出振动棒。对每一振动部位必须振捣到该部位混凝土密实为止，也就是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。

在混凝土浇筑完成后，应在初凝后尽快保养，可采用麻袋（注意麻袋在覆盖前应先在水中浸漂，除去黄色素，以防污染混凝土表面）、土工布或其他物品覆盖在混凝土表面，并洒水养护，每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。混凝土养护时间一般为7天，应根据天气情况控制养护时间及方法，当气温低于+5℃时，不得采用洒水养生，须采取保温措施进行养生。

6.预应力施工

6.1钢绞线加工及安装

预应力施工是预应力连续箱梁施工的关键，预应力钢绞线的各项技术性能必须符合国家现行标准规定和设计要求，对进场的钢绞线必须按规定进行检验，检验合格后才能使用。钢绞线的下料长度应满足张拉端的工作长度，应采用切割机或砂轮机进行切割，严禁用电气焊烧割。为防止钢绞线缠绞，应先将切割好的钢绞线梳理平直，然后再按要求进行编束，每束内各根钢绞线应按编号顺序摆放，并每隔1m用铅丝编织捆扎。

混凝土强度达到规定要求时，就可以进行预应力钢束穿束工作。在穿束前应清除锚头上的杂物，并用高压水将预应力管道冲洗干净，然后用卷扬机牵引进行预应力钢束穿束。预应力钢束的孔道位置及钢绞线是否缠绞是质量控制的关键。如果多根钢绞线缠绞在一起，张拉时各根钢绞线受力不均匀，增大了钢绞线之间的摩阻，就会造成预应力损失加大，影响张拉效果及结构稳定性。因此，一定要做好钢束的编束及穿束工作，严禁使用人工转动钢束穿进，避免产生预应力筋缠绞现象。

6.2钢绞线张拉

当箱梁的混凝土强度达到设计强度的95%后，就可以进行预应力张拉施工。在张拉前要拆除对梁体轴向收缩有约束作用的梁侧模板，拆除支座周围对活动支座在顺桥方向的移动和旋转、以及对固定支座的旋转有约束作用的模板和支架，以免张拉时产生轴向收缩和挠曲，使混凝土产生裂缝，影响结构安全，造成质量事故。

预应力筋的张拉顺序应按照设计规定进行，若设计没有规定应避免使构件截面呈过大的偏心受力状态，不使构件边缘产生过大的拉应力。尤其是曲线桥梁更应注意，张拉时不能使曲线梁内、外边缘产生过大的拉应力，而使梁腹产生裂缝。张拉时必须先张拉靠近截面形心的钢束，如果有多排钢束，必须对称进行。张拉过程如下：安装锚具、千斤顶张拉至初应力作量测伸长量起始记号张拉到设计应力（持荷2min）量伸长量回油锚固。张拉时钢绞线的实测伸长量和理论伸长量误差应控制在±6%以内，张拉过程中如有伸长量不够、滑丝、断丝等情况时，应停止张拉查明原因并处理后再进行下一步施工。

张拉控制应力能否达到设计值直接影响预应力效果，因此张拉控制应力是张拉中质量控制的重点，张拉控制应力必须达到设计规定值，但是却不能超过设计规定的最大张拉控制应力。预应力值过大，超过设计值过多，虽能提高结构抗裂性，但因抗裂度过高，预应力筋在承受荷载时经常处于高的应力状态，与结构出现裂缝时的荷载接近，往往在破坏前没有明显的预兆，将严重影响结构的使用安全。因此，一定要准确把握预应力的施加情况。

7.压浆

应力筋张拉完成后应尽快进行孔道压浆，压浆应使用检查、标定合格的压浆机，压浆前用压浆机向管道内注压清水，充分冲洗润湿管道，至全部管道冲洗完后，正式拌浆，开始压浆。压浆开始后需等到孔道另一端开始排水，排水孔亦喷出纯浆并稳定后，才可封闭排气孔，其后对管道加压至0.6Mpa以上并持荷2-5min后封闭。

压浆是预应力混凝土现浇箱梁施工的最后一步，也同样是最关键的一步，对后张预应力构件起着举足轻重的作用，可以防止预应力筋锈蚀，使预应力筋与混凝土有效粘结，实现整体应力效果，增强梁体的承载力，减轻锚固体系的负荷。因此必须高度重视压浆质量，要求压入孔道内的水泥浆在硬结后应有可靠的密实性，能起到对预应力筋的防护作用，同时也要具备一定的粘结强度和抗剪切强度，以便预应力有效地传给周围的混凝土。在以往的工程实践中，由于施工人员对孔道压浆的工艺和材料质量未给予足够的重视，导致预应力筋过早生锈，降低结构耐久性。要想使压浆工作成功，必须做到以下几点：水泥、水、外加剂和压浆设备符合规范要；水泥浆的水灰比、泌水率、膨胀率和稠度等指标符合规范要求；孔道畅通，压浆顺序正确，按孔道由低向高的顺序进行；严格控制压浆压力和速；采用真空压浆技术。

8、结束语

预应力混凝土连续现浇箱梁一般都是作为全预应力结构进行设计，施工控制极为重要。但是在实际施工中常有很多原因造成预应力达不到设计要求，导致梁体产生裂缝、支座破坏等问题，因此在施工过程中要严格控制影响预应力施工质量的关键因素，把好施工环节中的质量关，才能有效保证预应力混凝土连续箱梁的整体施工质量。