浅析32m预应力砼现浇箱梁施工工艺及质量控制

来源:用户上传      作者: 刘兰兵

　　摘要：预应力混凝土现浇连续箱梁具有整体性好、刚度大、易于做成复杂形状等优点，被广泛应用。本文结合武黄客运专线黄山水库1#中桥的施工，阐述32m现浇连续箱梁施工工艺及质量控制措施，为类似工程施工提供一定的借鉴。
　　关键词：预应力混凝土;现浇箱梁;支架法;施工工艺;质量控制
　　1 工程概况：
　　武黄客运专线黄山水库1#中桥整孔箱梁3跨（3*32m），梁长为32.6m，跨度为31.1m，梁中心高为2.53m。由于受地理条件限制，无法预制假设，只能采用支架现浇施工。
　　2 施工工艺及质量控制
　　（1）现浇32m箱梁施工工艺
　　现浇32m箱梁采用满堂支架法现浇。主要施工流程：地基处理→支架搭设→箱梁底模安装→支架预压→安装侧模→绑底板钢筋、腹板钢筋及预应力管道安装→上内模、内支架、及顶模→绑顶板钢筋→浇筑砼→养生、穿钢束→张拉钢束→压浆、封锚→拆模→拆支架→施工下跨。
　　（2）支架搭设
　　①支架基础用压路机或振动夯碾压密实，然后浇筑不小于20cm厚C15混凝土作支架基础，并且支架下必须垫足够长度和强度的条石；②现浇箱梁采用满堂支架搭设，支架采用WDJ式碗扣架，碗扣架外径48mm ，壁厚3.5mm。0#-1#、2#-3#支架高3.6m，1#-2#支架高4.8m。
　　（3）支架荷载检算
　　箱梁中部、端部及翼缘板部支架竖杆纵横向间距均为60cm×60cm，支架步距采用120cm，底模、内膜、外膜均采用定型钢模。以1#-2#跨为例，支架高度为4.8m。①箱梁端部I2.766×10-5m4 ，F 5×gL24/（384×EI）5×27.5×0.64/（384×10×106×103×2.766×10-5）0.17×10-3m 。（木材弹性模量E＝10×106kn/m2），F/L0.17×10-3/0.61/3529<［f/l］1/400 ，符合；②箱梁中部I2.813×10-5m4 ，F5×gL24/（384×EI）5×17.13×0.64/（384×10×106×2.813×10-5）0.11×10-3m 。（木材弹性模量E＝10×106kn/m2），F/L0.11×10-3/0.61/5455<［f/l］1/400 ，符合；③支架立杆强度、稳定性计算，按箱梁底6.5m宽范围箱梁均布荷载计算：q4.5+48.5 kN/m2，合计32米跨箱梁恒载705.9t④地基承载力验算,支架高度按4.8米计算，单根立杆的支架重量为：4.8×（0.6+0.6）×5+4.8×552.8kg（φ48×3.5mm钢管每米自重3.84kg，加上扣件按5kg/m考虑）。从支架、模板内力验算过程中得知各段立杆承受由纵梁传递来有荷载N分别为：13.26KN，18.36KN，16.73KN。立杆底托下用15cm×15cm的方木作垫板。各段基础底面最大荷载P计算结果：跨中断面：P125.94KN/m2；梁端断面：P2142KN/m2；梁翼缘断面：P327.1KN/m2,符合；
　　（4）支架预压：预压采用在支架顶面堆码砂袋的方式，按照总荷载值的50%、100%和120%分三级进行加载，每次加载静置2h，并分别测量沉降数据。
　　（5）上拱度预留：本箱梁设计预设反拱，跨中反拱为21.8mm，其余点预拱度yD-D*（1-4x2/L2）（y:任意一点预拱度；x：横坐标；L：跨径；D：跨中预拱度）。
　　（6）模板安装：安装箱粱底模、侧模及翼缘模板，底模下木枋分配粱采用12×12cm木枋，箱梁模板全部采用定型钢模。
　　（7）箱梁钢筋安装：梁体钢筋事先加工制作，现场一次绑扎成型。
　　（8）预应力管道安装：按要求严格固定管道位置，确保管节平顺，孔道锚固端的预埋板应垂直于孔道中心线。
　　（9）预应力筋穿束：采用穿束机在砼浇注前进行钢绞线的穿束，两端各预留85cm，防止长度不足。
　　（10）砼浇筑: 混凝土施工时采取控制入模温度、推迟外侧模板的拆除时间、加强养护并通过预应力管道通水降低水化热影响等措施。
　　（11）砼养护：及时进行覆盖养护及洒水工作。
　　（12）预应力施工
　　1）预应力筋张拉工艺流程： 0→0.2σk→σk（持荷5min）→锚固。①张拉采用两端对称张拉，分为预张拉→初张拉→终张拉；②张拉时按每束根数与相应的锚具配套，张拉时当钢绞线初始应力达到0.1σk时停止供油，检查夹片情况完好并作标记；③向千斤顶油缸充油，张拉时实行张拉力与伸长值双控，锚下张拉控制应力以油表读数为主，以伸长值加以校核。
　　2）二次张拉：待混凝土强度及弹性模量达到设计值，主要张拉剩余钢绞线，工艺同第一次。
　　3）管道灌浆：①水泥浆制备要通过配合比试验确定，且满足下列要求：泌水率最大不得超过3%；自由膨胀率应小于10%；稠度宜控制在14～18S。②本工程灌浆采用真空压浆法施工。施工时，在锚垫板的一端压浆孔连接真空泵，连续抽气至-0.06～-0.08 Mpa，另一端连接压浆泵，灌注水泥净浆。压浆泵的压力控制在0.6～0.7Mpa；在现场施工中，主要通过调整水温来控制水泥浆的凝结时间。③灌管道内压浆在钢绞线预加应力完毕后24h内进行，尽量减少应力损失。水泥砂浆拌制均匀后，采用孔格2.5×2.5mm滤网过滤，然后方可压入管道。
　　3 结语
　　从具体的施工工艺入手对现浇箱梁施工进行了总结，并提出了控制箱梁质量的有效措施，积累了现浇箱梁的施工经验，对相关工程的施工提供一定的借鉴与参考。
　　参考文献
　　［1］《铁路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）.北京.人民交通出版社.2000.
　　［2］《铁路桥涵设计基本规范》.TB10002.1-2005.
　　［3］《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》.铁建设［2005］160号.

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