浅议南水北调中线某跨渠生产桥简支空心板梁施工

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摘要：简支空心板梁预制是桥梁工程的关键项目，本文介绍了南水北调中线某跨渠生产桥简支空心板梁施工

流程，及对于质量重点的控制。

关键字：南水北调; 简支空心板梁; 施工流程; 质量控制

中图分类号：0213.1 文献标识码：A 文章编号：

概述

穿黄工程北岸渠道在滩地为填方渠道，渠顶高程110.50~111.30m,填方高度8~9m，两侧渠堤外坡比1:1.7，堤内坡比1:2，堤顶宽约14m，渠道底宽8m，渠道总宽约108m，渠道外坡自堤脚至106高程为浆砌石护坡，106高程处有马道，宽约2m。

跨渠生产桥主要是恢复跨总干渠的交通，桥梁与总干渠正交，桥梁总长为80.04m，桥梁总宽为5.7m，荷载等级为公路-II级，设计桥型为3×25m简支空心板梁,桥面宽度4.5+2×0.6m（净），渠底高程101.58m，渠道加大水位109.13m，渠底宽度8.0m，过水断面边坡系数1:2.25，

桥梁采用25m预应力混凝土简支空心板梁，每跨共3片，梁高130cm，顶板厚12cm，底板厚12cm，端覆板厚37cm，板缝宽1cm，梁体混凝土采用C50混凝土。中板跨中顶板宽145cm，顶板宽149cm，边板顶板宽209.5cm，悬臂板宽60.5cm，悬臂端厚12cm，底板宽149cm。梁体采用单向预应力结构，预应力体系采用高强度低松弛钢绞线，fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,预应力孔道采用塑料波纹管成孔，真空辅助压浆，夹片式锚具。桥梁纵向钢束全部采用Φs15.2钢绞线。单片空心板梁最大吊重为603KN。

2施工工序

梁预制施工流程图

2.1钢筋（预埋件）加工及安装

2.1.1钢筋

所有钢筋的加工、安装和质量均应符合《公路桥涵施工技术规范》。钢筋满绑扎，保护层厚度为:受力钢筋3cm，非受力钢筋2cm。当钢筋与预应力管道发生干扰时，可适当移动普通钢筋以保证钢束管道位置准确。施工中如钢筋位置发生冲突，允许适当调整布置，但混凝土保护层厚度必须保证。如锚下螺旋筋与分布钢筋相扰时，可适当移动分布钢筋或调整分布钢筋间距。施工时要切记各工序之间的联系需在上一工序预埋的钢筋，不得遗漏，以免影响下一工序的进行。

2.1.2波纹管安装

将波纹管按照规定长度下料，把钢绞线按照设计穿入波纹管后将波纹管按图纸位置牢靠固定，检查管道是否有孔洞并在浇注砼之前修补好，管道接缝数量应尽量减少，接头长度不得短于30厘米，在穿入钢束以前，所有管道端部应密封并加以保护。

波纹管制作及安装要求：

(1)根据设计要求所有预应力管道必须采用金属波纹管，安装时内撑50的硬塑管防止波纹管在浇筑过程中发生渗浆、形变等。

(2)所有管道与管道间的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。

(3)所有管道沿长度方向每1m设一道＃字形定位钢筋并点焊于箍筋上，不允许用铁丝固定，确保管道在浇注混凝土时不变位。管道位置的容许偏差平面不得大于6mm，竖向不得大于5mm。

(4)管道轴线必须与锚垫板垂直。

2.1.3锚垫板安装

锚垫板安装要特别注意，其必须与预应力束管道端部垂直，锚孔中心与管道中心同心，并保证浇筑时不移动。采用M8的螺栓将锚垫板固定在端模上。

2.1.4预埋钢板

预埋件包括支座预埋钢板，在立模前先将其按照预定的孔位穿螺栓固定在底台模上。

2.2模板安装

2.2.1模板施工顺序

模板安装包括起吊、就位、连接、安装等工作，安装过程中应该在合理的安装顺序下进行；该处考虑设备原因，使用汽车式起重机吊装模板其具体施工方法和工作顺序为：底模安装安装钢筋安装波纹管、锚具内模板安装外模板安装.

2.2.2模板施工注意事项

模板的安装应符合下列要求：

(1)模板表面应光洁、无变形，接缝处用双面海绵胶带填充并压紧，确保接缝严密、不漏浆，符合结构尺寸、线形及外型。支撑系统搭设质量严格控制，确保模板具有足够的刚度，以防止浇注混凝土时有明显的挠度。模板应定位准确，不得有错位、上浮、涨模等现象。

(2)在整个梁预制过程中采用同一类型的脱模剂,不得使用废机油代替。

(3)模板内应无污物、砂浆及其它杂物，模板在使用前彻底涂以脱模剂或其他相当的代用品，应使能易于脱模，并使混凝土不变色。

(4)拱架和支架应稳定、坚固，应能抵抗在施工过程中可能发生的偶然冲撞和振动，支架主柱必须安装在有足够承载力的地基上，保证浇注混凝土后不发生超过规定的允许沉降量。

2.3混凝土浇筑

浇筑过程中的关键工序就是砼的振捣，以及确保浇筑中钢筋保护层尺寸的保持。该处实行插入式结合振捣的方式。

空心简支梁顶板，底板及翼板采用插入式振动器振捣，工作时振动棒的移位距离以振动作用半径的1.5倍为宜，该处使用30振动棒振点间距宜为45cm，每处振捣时间约为20～30S，当砼不再显著沉落，不再出现大量气泡，表面均匀、平整并已泛浆时即可判断密实。操作时应不断上下移动振动棒，以便振捣均匀，一个部位振动完毕后，须缓慢、匀速地边振动边上提，提升不宜过快，以防中心产生空隙或不均匀。在振捣过程中要特别注意，不要使振动棒碰着波纹管。分层浇筑，振捣时振动棒应插入到下层砼中5～10cm，并在下层砼初凝之前浇灌振捣其相应部位上层砼，以保证上下层砼连接紧密。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后才允许浇筑。由于梁体内部空间较窄，内部光线弱，容易产生视差，不利于直接观察控制其浇筑高度，建议用钢筋做成探棍，在其上标记高程，浇筑过程中插入测探控制浇筑厚度。锚头钢筋较密，锚头砼的振捣时务必保证锚头砼振捣密实。在浇注过程中随时观测支撑结构下沉等变形情况。

2.3.1混凝土养护

自然条件下进行养护的预制件养护均采用洒水养护。养护时间一般养护不得少于28d。每天浇水的次数以能使保持混凝土充分潮湿为度。一般浇筑完成的三天中，白天每隔1～2小时浇水一次，夜间至少浇水2～4次。

2.4拆模

预制梁要拆模时，根据当时的气温情况，在保证预制构件不损伤的情况下确定拆模时间，一般要求其混凝土强度不低于设计标号的40% 时允许拆模。

2.4.1拆模的基本操作程序及注意事项

（1）拆除模板相邻的接缝，并清除渗进缝内的水泥浆，以消除或减少模板间的挤压力；

（2）安装脱模千斤顶，模板上口挂设钢丝绳吊车适当施力使钢丝绳拉直即可，启动千斤顶施力使模板旋转脱离梁体；

（3）模板离开梁体后，仍需要移出一定的空隙再起吊，以免吊起时梁体和模板碰撞。

2.5预应力张拉 、压浆及封锚

2.5.1准备工作

施工前应按规范要求，对千斤顶和压力表以及油泵车、压力泵等设备进行校核检测标定， 并由计量部门出标定书。根据标定书上的数据，绘出张拉力与压力曲线，算出设计张拉应力所对应的压力表读数。

2.5.2穿束

根据设计图纸及规范要求，砼强度达到设计强度 85%且龄期不少于 7 天，方可进行钢绞线穿束和张拉，穿束前清理好波纹管中的杂物和污物。用塑料布包住线头便于穿束。穿束时两侧工人用力要均匀一致，保证钢绞线顺直。

2.5.3预应力张拉

张拉前技术负责人进行技术和安全交底，由专人统一指挥，并对预应力张拉次序进行核对检查，确定一切处于正常状态下再开始双向对称张拉。张拉程序为 0―0.1FK―0.2FK―1FK（持荷 2min） --锚固，其中：FK 为设计张拉控制应力。

张拉过程中先张拉到 0.1FK，然后开始张拉量测伸长值到 0.2FK，最后张拉到要求的张拉控制应力持荷后锚固。

张拉时采用张拉力和伸长值双控，理论伸长值和实际伸长值误差不应超过 6%，如超出须停止张拉，查找原因。实际伸长值等于从 0.2fk 到 1fk 伸长值加上 2 倍 0.1fk 到 0.2fk 的伸 长值。理论伸长值可按下式计算求得，但计算中所需弹性模量要从试验中算出。

预应力筋的理论伸长值L (mm)可按下式计算： L =PPL/APEP

式中： PP――预应力筋的平均张拉力(N)，直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋；

L――预应力筋的长度(mm)；

AP――预应力筋的截面面积(mm2)；

EP――预应力筋的弹性模量(N/mm2)。

预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工，均匀施加力。油泵操作人员给油和回油要慢，不得骤然间回油和给油。张拉要从最上面的孔道开始左右双向对称张拉，张拉时要有专人量测伸长值，并做好原始记录。

2.5.4预制空心板梁孔道压浆和封锚

孔道压浆的饱满程度从力学方面关系着预应力 筋的最大破坏应力，从化学意义上他可以保护预应力筋不被水分子和不良气体腐蚀，预应力施工工程中，孔道压浆应是一个重点。

（1）选用准确压力表，压浆泵密封性能好、不漏浆、漏气。水泥浆的拌和应首先将水泥加于拌和机内，再放入水，经充分拌和后，再加入掺加料，拌和时间不少于2min。水泥浆自调制至压入孔道的持续时间，视天气情况而定，一般在30min 至45min 范围内。

（2）压浆采用的水泥浆，由精确称量的普通硅酸盐42.5水泥和水配制而成，水泥浆的泌水 拌和后3h 泌水率宜控制在2%，泌水应完全被浆吸收。

（3）在灌浆前用无油份的压缩空气清洗管道，接着用清水冲洗管道，排除孔内粉渣杂物，再用压缩空气将管道吹干。以0.7MPa 的恒压将水泥浆从一端压入，至另一端冒出均匀浓浆时停止，用木塞打紧，压入端应保持不小于0.5MPa的恒压持压2min 以上，压浆过程应连续。

（4）压浆时，每一工作班应留取不少于3组试件 ，标准养护28d，检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。

（5）当气温或构件温度低于5℃时，不得进行压浆。水泥浆温度不得超过32℃。压满浆的管道应进行保护，使其在1d 内不受振动。管道内水泥浆在注入后48h内，结构混凝土温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。当白天气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。在压浆后2d，应检查注入端及出气孔的水泥浆的密实情况，需要时进行处理。

（6）一片梁张拉完毕后48h 内必须进行压浆。灌浆后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。

（7）切割多余钢绞线，一般应用砂轮切割机。如确需用加热方法切割时，应采取保护方法使锚具夹片不受热，以确保夹片不因受热退火而滑丝。

结语：南水北调中线某跨渠生产桥预制空心板梁施工涉及施工环节、施工工序与相关技术标准，必须加强施工管理。主要是结合具体工程条件，充分考虑各个环节的质量保证措施，制定施工组织管理工序，根据技术规定流程严格管理，使质量保证体系落实到位，并在施工过程中不断优化施工方案并用于后续施工中。

[参考资料]

1、《公路工程技术标准》（JTG B01―2003）

2、《公路路基设计规范》（JTG D3020―2004）

3、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60―2004）

4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62―2004）

5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041―2000）