公路箱梁预制技术浅析

来源:用户上传      作者: 王剑明

　　[摘要] 从公路工程箱梁施工中，分析箱梁预制技术特点及施工质量过程控制。图文并茂地分析说明了箱梁预制从台座制作、钢筋骨架、波纹管制作与安装、模板制作安装、混凝土浇注、预应力张拉、养护等施工技术。
　　[关键词] 公路 箱梁 预制 技术
　　
　　
　　泉（州）三（明）高速公路位于残坡积台地及丘陵地貌，间夹高差及范围不等的山间盆地及狭长河谷，地形起伏较大。预应力钢筋混凝土箱梁构造简单，施工方便，广泛应用于工程桥梁设计中。
　　
　　1 工程概况
　　
　　泉三高速公路是国家“7918”新公路主干线规划的东西横线泉州至南宁、南北纵线长春至深圳的干线公路的重要组成部分，是中西部地区一条重要出海通道，也是我省“三纵四横”高速公路网的横线泉州至宁化、纵线政和至武平的重要组成路线。
　　2008年12月25日，泉三高速公路(三明段)通车，泉三高速公路泉州市区至永春段完工，预计2009年3月泉州段全线投入运行。
　　QA7合同段为双向六车道标准，路基宽度33.5m，设计行车速度100km/h。其中，码头互通主线桥桥长：左幅257m；右幅282m。钢筋混凝土盖梁，柱式桥墩，钻孔桩基础，桩柱式桥台。预应力混凝土连续矮箱梁118片。
　　
　　2 技术规格
　　
　　箱梁主梁跨径25m，中心梁高1.4m，其中内梁预制宽度为2.2m，边梁标准预制宽度为2.75m。主梁跨中肋厚0.2m，两端部均匀加厚段0.3m。不设吊环，采用兜托梁底起吊。C50砼4273m3，钢绞线154t，钢筋987t。
　　
　　3 预制技术及分析
　　
　　3.1 预制箱梁（后张法）工序流程
　　
　　3.2 施工准备
　　根据施工需要，做好箱梁预制准备工作，如：开工报告等技术资料报审、交底；钢筋场、张拉平台及龙门吊建设；人员到位、合理、齐全；千斤顶、油泵、钢筋加工机械及压浆机等机械设备进场；张拉设备标定等。
　　3.3 制作台座
　　场地选择上因地制宜，利用桥台后挖方段长180m为存梁场，之后400m长度利用挖方与填方段路基作为预制梁场，宽33.5m。设计上，桥台后路基为曲线段，横坡5.0%，平整场地时，取平坡，用碎石垫层、混凝土硬化。预制台座采用0.25m厚C25砼底板及5mm厚钢板台面，台面侧边用∠5×5角钢保护。台面下0.15m每隔1.0m设置直径3cm对拉螺栓孔。两端设吊装孔以便于箱梁出坑兜底吊装时穿过钢丝绳。保证了场地开阔、坚固、无沉陷；台座平整度好、耐周转。其中需注意设置箱梁台座的反拱度值，侧边顺直。
　　3.4 钢筋骨架、波纹管制作与安装
　　钢筋加工形状、尺寸严格按设计图纸执行，标准弯钩严格按钢筋规范执行。
　　箱梁钢筋由于钢筋密、规格多、预留多、不易整体绑扎等，分底板与腹板及顶板钢筋两部分安装。钢筋制作工艺流程：绑扎底板及腹板钢筋→布设正弯矩波纹管→安装侧模、芯模→绑扎顶板钢筋→布设负弯矩波纹管。
　　底板与腹板钢筋在外侧边用油漆标出箍筋的固定底模上安装，顶板钢筋在用角钢、短钢筋支架上进行，正弯矩圆形波纹管按设计坐标位置，采用井字形钢筋固定。方法简便、操作简单，是泉三指挥部推荐的方法。
　　钢筋绑扎完成后，由龙门架装吊入模。为防止钢筋骨架在吊装时变形，需临时制作钢制横担支架。钢筋保护层采用不同形状（圆形、方形、三角形）、不同尺寸的成品硬质PVC垫块，满足保护层厚度及定位准确。
　　
　　
　　3.5 模板制作安装
　　箱梁侧模、芯模采用定型钢制模板，每节长2.5、3m，端模采用整体钢板加工。模板支架用型钢焊接，钢板厚度不小于6mm，钢板接缝及底板接缝处磨光处理。模板应不漏浆，其平整度、刚度满足规范要求。模板安装、拆除采用龙门吊配合人工进行。
　　定型钢模能满足强度、刚度和稳定性要求，能可靠地承担施工过程中的各项荷载，保证箱梁几何尺寸符合设计要求。安装前，需进行模板表面光洁处理，如：铲除模板表面的混凝土、氧化物，用磨光机磨光，涂油或脱模剂，保证混凝土拆模后表面光洁、平整。
　　施工中，内模定位需认真、准确，容易错位、上浮、胀缩等。端模安装困难，就位准确与否直接影响波纹管及锚垫板安装的准确性。为防止芯模上浮，在施工中采用在芯模顶部施加一组垂直压力的方法，即：用横向槽钢上焊接短钢管顶在芯模顶板上，利用槽钢两端螺栓拉结在两侧外模钢支撑上，两侧外模钢支撑与底模固定。
　　
　　
　　3.6 混凝土浇灌、养护
　　箱梁C50混凝土考虑耐久性，选用能使砼表面光洁，颜色均匀的作为施工配合比，搅拌站拌和，汽车运输，龙门吊提升料斗卸料，坍落度控制在70~90mm。灌注采用一次灌注完成，不设施工缝，由一端向另一端全断面推进，或者由中间同时向两端推进。施工中加强观察，防止漏浆，欠振和漏振。避免振动器碰撞预应力管道、预埋件、模板，对锚垫板后钢筋密集区应认真、细致振捣，确保锚下砼密实。
　　严格掌握好拆模时间，以混凝土强度达到50%~60%设计强度为宜，芯模较早，侧模稍晚些，保证混凝土不缺棱掉角或肿皮等。
　　砼浇注完后及时进行养生，在砼表面铺上薄膜或土工布，专人对梁侧面进行不间断的洒水。凡是湿接缝部位，拆模后即进行凿毛。
　　3.7 预应力张拉、压浆、封端
　　预应力钢束张拉前完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的准备工作。采用双控指标，即锚下张拉力和钢束延伸量，以张拉力为主，延伸量校核。两端张拉，按顺序对称均匀进行。
　　张拉结束后，立即按规范进行孔道压浆、冲洗处理梁端水泥浆及支承垫板、锚具及端面上的污垢、凿毛，浇注封口混凝土。
　　3.8 其他
　　预制完成及时做好梁片标识（见表1）。
　　
　　
　　4 结语
　　公路工程箱梁预制是个综合性、各工种协作施工过程，每一环节都必须切实有效、合乎标准，才能保证箱梁成品的整体质量。本文所述箱梁预制中钢筋分两部分绑扎安装、砼由设在预制场内的拌合站集中拌合，插入式振动器和外部振动器结合振捣及利用龙门吊机进行钢筋、模板运输安装、混凝土运输、梁体起吊等技术，实践证明是成功的。
　　
　　参考文献：
　　[1] 公路工程技术标准(JTG B01-2003). 北京: 人民交通出版社, 2004.
　　[2] 公路桥涵施工技术规范(JTJ041―2000). 北京: 人民交通出版社, 2001.

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