现浇预应力砼连续箱梁施工技术的应用

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摘要：本文以日照市疏港高速中的临沂路分离立交施工为背景，详细介绍了现浇预应力砼连续箱梁在桥梁施工中的应用。在上跨疏港高速主线，并下穿日岚220kV高压线的复杂条件下，施工时间紧、施工质量要求高的情况下，安全效益、工期效益、经济效益和质量效果都得到了良好的保障，为同类工程施工积累经验，可作为参考借鉴。

Abstract： Based on the separated interchange construction of Linyi Road of Shugang Expressway in Rizhao City， this paper introduces the application of cast-in-place prestressed concrete continuous box girder in bridge construction. Under the complex condition of over crossing the principle line of Shugang Expressway and down crossing Rilan 220kV high-voltage line， coupled with tight construction time and high quality requirements， the security， time limit benefits and economic benefits and quality effect are well guaranteed， which provides reference for similar projects.

关键词：现浇预应力砼；连续箱梁；施工技术；应用

Key words： cast-in-situ prestressed concrete；continuous box girder；construction technology；application

中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）12-0137-02

0 引言

现浇预应力混凝土连续箱梁具有桥梁稳定好、线形美观、桥下空间大、施工难易程度适中等特点，近年来广泛应用于城市高架桥，公路下穿、上跨等立体交叉工程中（分离立交、互通立交等）。疏港高速公路作为连接日照港（吞吐量过亿吨）至沈海高速的交通主干道，与日照市经济技术开发区城市道路及国省道相交10余处，立体交叉多采用现浇预应力混凝土连续箱梁，取得了良好的社会效益和经济效益。

1 工程概况

临沂路分离立交上跨日照市疏港高速公路，与主线交叉桩号为LK0+761.53，交角90°。桥梁起点LK0+690.49，终点LK0+832.57，总长142.08m。桥梁采用左右幅正交对称布置，跨径为（2×20+2×25+2×20）m。

桥墩采用花瓶墩，桩基础；桥台采用重力式U型台。上部结构采用等截面斜腹板现浇预应力砼连续箱梁，单箱双室断面，顶、底板与桥面横坡保持一致，单幅桥箱梁宽13.99m。箱梁在端支点和中支点处设置横隔梁，厚度分别为1.5m和2m。箱梁梁高1.5m，悬臂长度2.5m，悬臂板端部厚0.2m，根部厚0.5m，顶板厚0.25m，底板厚0.25m，腹板厚0.5m。根据图纸设计、现场地质情况、施工技术水平及施工经验等，实施现浇预应力砼现浇连续箱梁施工方案。

现浇箱梁采用C50砼，钢筋采用HRB335、R235，钢绞线采用1×7-15.2-1860-GB/T 5224-2003标准型钢绞线。

2 现浇箱梁施工

2.1 地基处理 箱梁采用满堂支架现场浇筑施工，场地平整、压实，承载力要满足上部结构荷载的要求，沉降变形要求控制在允许范围以内。临沂路分离立交位于原临沂路路面（20cm水泥稳定基层+水泥混凝土结构）范围之内，承载力（原设计为30MPa）满足施工荷载的要求，不需要进行特殊处理，在场地周边做好排水措施即可。待箱梁完成后，在对疏港高速主路下穿临沂路分离立交处的原路面进行开挖。

2.2 支架搭设 墩台身两侧、腹板底部的支架间距为60cm×90cm，其他底板部位间距为90cm×90cm；支架的顶部分别设可调螺旋顶底托，以调节支架的高度。支架沿纵桥向每隔3-4排，设一道剪刀撑，剪刀撑与支架用螺扣联结紧固，靠近墩台身部位，则用螺旋托横向顶压在墩台身上，以确保支架的刚度稳定要求。支架下部支撑在原混凝土地面上，上部设U型承托，承托上顺桥向设10cm×15cm的方木主龙骨，上面横向铺设10cm×10cm的次龙骨，间距30cm，上铺厚15mm的双面覆膜的优质竹胶板作为底模。

2.3 支架预压及模板安装

2.3.1 支架预压 龙骨铺设完后，对支架进行加载预压，须完全消除支架的非弹性变形。第一至四跨采用风化料填装编织袋后，用吊车吊至支架顶进行预压。第五、六跨位于高压线下，若采用土袋预压，吊车吊装风化料编织袋容易引起高压线电击危险。为避免安全事故的发生，综合比较小沙袋人工搬运和水袋充水法的施工速度、便捷程度，采用水袋充水法预压。预压应分跨进行，且跨过墩身不少于4-6米，预压前应先布设沉降观测点，沉降观测点应按断面均匀分布；在两侧翼板、底板布点，并用油漆编号标示清楚。

2.3.2 沉降观测及卸载 加载前，先测量、记录所布点的高程；加载50%，一天后加载另50%，再次观测、记录布点的高程；加载期间，每天早晚各观测、记录一次；3天内两次高程差在±3mm左右，可视为沉降稳定。确定支架稳定后，先卸载50%，一天后卸载另50%。卸载后及时观测，并计算出每个点的回弹值，以作为模板拼装的预留高程参考值。

2.3.3 模板铺装 卸载后，调整顶托及主龙骨高程，铺设竹胶板，确保接触点密实，接触面平整，相邻无错台、缝隙，边角方正。竹胶板一律用铁钉钉设在龙骨上。内模制作与安装：内模采用木龙骨，外钉竹胶板制作。内模底部不设竹胶板，仅在底部倒角处钉设模板。为防止内模上浮及偏位，在内模内侧顺桥向设置两道φ50钢管与底模相联进行固定。在每跨箱梁底板的横向坡底位置沿桥梁纵向均匀布置3个D=8cm的通气排水孔，浇筑砼时用木塞堵住，初凝后拔出木塞，并清理排水通气孔。

2.4 墩台顶支座安装 根据设计高程及平面位置，将支座安装牢固。全桥采用GPZ（II）盆式橡胶支座，注意锚固螺栓孔预留和预埋构件的预埋。

2.5 钢筋的加工及绑扎

2.5.1 钢筋骨架的制作 钢筋的加工前清除钢筋表面的油渍、漆皮铁锈等，并且对钢筋进行检验合格后使用。钢筋的焊接采用双面焊时，焊接长度不小于5d，单面焊时焊接长度不小于10d。

2.5.2 钢筋骨架安装 施工中必须确保钢筋骨架的垂直度及接头焊缝质量，同一截面的钢筋接头数量不大于50%。安装时，用于钢筋定位的砼预制垫块；钢筋的支垫间距小于1.2m。钢筋就位后，及时设置钢筋支撑、交叉点作绑扎，确保钢筋骨架在立模前的整体稳定性，确保施工安全。在箱内进行现场焊接搭接钢筋时，防止焊渣烧伤竹胶板。

2.6 锚具、波纹管及穿束 ①垫板安装：钢筋绑扎完毕后，进行锚垫板安放，锚垫板用螺栓定位在模板上，其压浆孔须位于垫板上面。所有锚具均采用整体式锚头。②波纹管：塑料波纹管的管身无砂眼、孔洞、开裂及锈蚀，韧性要好，能满足弯曲要求而不开裂。所有直线段纵向预应力钢绞线管道沿长度方向每80-100cm；横向预应力钢绞线管道沿长度方向每50cm设一“#”字型定位钢筋并点焊在主筋上，确保管道在浇筑砼时不上浮、不变位。管道轴线必须与垫板垂直。波纹管相互之间接头严密，定位准确，与锚垫板之间及相邻接头之间都必须用胶带仔细缠裹，防止进浆。在管道的最高和最低位置预留排气孔或观察孔。③钢绞线下料长度应为管道长度加两端千斤顶张拉长度。钢绞线必须用砂轮切割机。每束钢绞线的单根下料长度应基本一致。将钢绞线每隔3-4m用细扎丝编织，然后卷起，每隔数米用扎丝捆扎固定，完成编束，认真完成穿束工作。

2.7 内模安装 内模严格按设计尺寸分段制作，分段长度为2-3m/节。内模的刚度应满足承载要求，且便于拆除。内模每接头处要用彩条布围裹防止拼接不严密而漏浆。内模安装后，必须加固，防止上浮。

2.8 箱梁砼的浇注 砼在拌合站集中拌制，使用砼罐车运输，砼泵车输送。拌和时，严格按照配合比拌制，坍落度控制在12cm-16cm。振捣时，必须由有经验的振捣工操作，每棒间距20cm-30cm，上下层重复振捣深度5-10cm。浇筑箱梁前注意预埋护栏、伸缩缝、盆式支座地脚螺栓等预埋件。完成振捣后，在初凝前对箱梁顶板顶面进行横向拉毛，同时将腹板、底板整修抹平，用湿毡覆盖，同时喷雾养生。砼浇注时要制作试块，将部分试块放在箱梁上同步养生，以检测砼强度，作为参考数据。在浇注过程中，要派专人在箱梁两端来回轻微抽动应力束，以免管道内进浆塞实。

2.9 钢绞线张拉 单根钢绞线直径为15.2mm，标准强度f=1860MPa。桥墩预应力钢绞线张拉时采用引伸量与张拉力双控，以张拉力控制为主，引伸量误差范围为±6%，单根钢绞线锚下张拉力为195.3kN。张拉前，应检查张拉机具设备并进行标定后使用；对采用的预应力管道进行试验，测定器摩阻系数。箱梁砼强度达90%以上，且龄期超过10天后，方可安装锚具千斤顶进行张拉。钢绞线张拉时，确保锚面与钢绞线垂直。横隔梁钢绞线张拉从一端张拉，精确测另一端的回缩量，并从千斤顶量测的伸长值中适当扣除；箱梁纵向钢绞线张拉，从两端同时进行。

张拉程序为：初张拉P0（总张拉吨位的10-15%）持荷2分钟（第一次量测引伸量）张拉到总张拉吨位P持荷3分钟（第二次量测引伸量）回油第三次量测引伸量。张拉顺序为：先腹板后底板，先中间后两边，先上束后下束，两端对称张拉。张拉时采用张拉力与引伸量双控，引伸量误差在±6%范围内，每一截面的断丝率不大于该截面总钢丝数的1%，且不允许整根钢绞线拉断。

张拉时，应注意安全，千斤顶方向严禁站人或穿行，同时，注意观察钢绞线有无断丝滑束现象。

张拉结束后及时进行压浆处理，然后进行封锚处理。

2.10 管道压浆

2.10.1压浆设备 水泥浆拌合机应能制备具有胶稠状的水泥浆。水泥浆泵可连续操作，对于纵向预应力管道，能以0.7MPa的恒压作业。水泥浆泵应是活塞式或排液式的，泵及其吸入循环应是完全密封的，避免气泡进入水泥浆内；且能在压浆完成的管道上保持压力，其唯一喷嘴关闭时导管无压力。压力表第一次使用时应加以校准，所有设备在每天结束使用时用清洁水彻底清洗。

2.10.2 压浆 水泥浆由强度等级为52.5的P.O.水泥、水、减水剂组成，水灰比为0.3，泌水率不大于3%，28天龄期后，浆体抗压强度大于60MPa。膨胀率小于5%。压浆应在钢绞线张拉后24小时内进行，采用真空辅助压浆技术。压浆由最低点压浆孔压入，由最高点排气孔流出，且流出稠度达到流入稠度。

2.11 模板、支架的拆卸 为防止砼裂缝和边棱破损，并满足局部强度要求，砼强度达到2.5MPa时方可拆除侧模。支架在预应力张拉后方可拆除。拆卸时，先支后拆，后支先拆，先跨中，后两端，依次拆除。拆除支架注意安全，防止出现伤人事故。

2.12 浇筑天窗混凝土 在预留天窗时，尽可能小，既要满足使用，又要保证竹胶板顺利取出。浇筑天窗混凝土前，将混凝土接触面仔细凿毛，钢筋焊接要满足规范要求，接头尽可能交错布置。

3 结束语

在工程施工中，对脚手架钢管的刚度、强度、稳定性，模板、方木的强度、刚度，以及支架的抗倾覆系数进行了演算，均符合规范及设计要求，确保现浇预应力混凝土连续箱梁的施工质量、施工安全和工程进度按要求顺利完成。利用原道路水泥混凝土路面作为支架基础、水袋充水法预压，使整桥箱梁施工比预定工期（2个月）缩短了15天，工程质量合格率100%，施工过程中零安全事故。

参考文献：

[1]JTJ041-2000，公路桥涵施工技术规范[S].人民交通出版社.

[2]周水兴.路桥施工计算手册[M].人民交通出版社，2001.

[3]JGJ166-2008，建筑施工碗口式脚手架安全技术规范[S].中国建筑工业出版社.