预应力混凝土连续箱梁桥的施工关键技术

1　工程概况

某高速公路上建有一座长达550m的特大桥，其桥梁上部被设计成预应力连续箱梁，总长度为25m，箱梁高度可达140cm，梁底宽度可达100cm。全桥一共被划分成4联，最长的联一共有5跨，最短的联一共有3跨。

2　预应力混凝土连续箱梁桥的施工技术

2.1　施工工艺流程

预应力连续箱梁桥的施工直接影响控制目标是否能够实现。所以在预应力连续箱梁桥的施工中，不仅施工工艺必须符合控制的要求，还要考虑在非理想状况下构件安装、构件制作等因素造成的误差，从而保证预应力连续箱梁桥的施工状态一直在控制范围内。

（1）桥梁初期阶段：在施工前对桥梁施工过程及结构分析的基础上，预报第一个节段的立模标高（搭设临时支架施工），开始该节段的工作，然后挂篮施工，可以根据挂篮的变形计算值和倒退分析方法得出估算值，预报后面各段的立模标高，在若干个依次循环的测量数据的基础上，对结构进行参数识别。修改模型计算参数，然后重新计算其他施工阶段的目标值，如果所有阶段的受力状态仍能满足设计要求，并且已经施工完成的梁段的标高误差也在容许范围以内，可以将此目标值作为接下来各施工阶段的可控目标文件。

（2）桥梁施工中后期：通过各要求参数的估值和分析调整后，必须同时考虑尽可能地减少各种非确定性因素的影响，运用灰色控制分析方法，对最后几个阶段的立模标高进行预测及控制，其施工体系流程如图1所示。

图1　施工体系流程图

2.2　预应力张拉方法的选择

按照张拉方式来划分，预应力可分为两种，即先张法预应力和后张法预应力。前者指先对钢束进行张拉，然后对构件进行混凝土浇筑。后者指先对构件进行混凝土浇筑，等混凝土达到某一具体强度标准时，再对钢束进行张拉，使其产生性能较好的钢筋锚固。这种方法不需要用到大型的张拉台座，没有固定的使用限制，因此比较适用于生产大型的预应力混凝土构件。在本工程中，综合考虑各方面因素，决定采用后张法预应力。

3　预应力混凝土连续箱梁桥的施工关键技术

3.1　模板制作

3.1.1　搭设工作平台

首先选定模板制作平台的位置，对其所在的底面进行压实处理，使用砂浆片石作为基础层，片石厚度为30cm，并用C25型号的混凝土在片石上搭建工作平台。底模使用厚钢板，其厚度为6mm，宽度为90cm，长度为26m，在两侧的位置埋好槽钢，其厚度为5cm，将钢板与槽钢焊接好，并用砂轮将缝隙打磨光滑。底膜经过上述操作处理后，整体性能得到了很好的稳固。为避免在张拉预应力过程中出现底膜断裂的情况，需要以每片预应梁的端头位置为中心，方圆2m范围内铺设钢筋网。此外，在每个底模顶部位置按二次抛物线的布置方式增加13mm的反拱度，如此可以对混凝土桥面铺装层的厚度起到较好的控制作用。

3.1.2　模板制作安装及拆卸

在安装模板之前，需借助砂轮磨光机和棉布对其表面的锈迹、油污进行清理，直到模板散发出金属光泽为止。然后，在干净的模板表面均匀地涂抹一层脱模剂量。在完成模板拼接之后，借助龙门吊将其安全吊起，放入指定位置。吊运侧模时，需将侧模分段吊起，每段长度大概在5m左右。拆模时需注意时间，原则上最佳拆模时间要在48h以后。外膜可借助龙门吊进行拆除，内膜需采用人工拆除的方式。

3.2　混凝土浇筑

3.2.1　混凝土的配置

（1）借助试验反复确认混凝土的配置比例，并对其严加审核；

（2）在搅拌混合料时，要严格按照配料用量来操作，采用专门的计量称对各个原料的使用量进行严格的称重，以免出现计量错误；

（3）在搅拌过程中要注意搅拌时间，严格说来，停止搅拌的最早时间是搅拌开始后的90s。

3.2.2　混凝土浇筑的具体步骤

本工程的混凝土施工采用以斜向分段和水平分层为基础的连续浇筑混凝土的方法，确保其一次成型。

对于底板部位的混凝土浇筑时要从预留孔慢慢灌注，再借助插入式振捣棒，将其混凝土浇筑的地方振捣均匀。在底板浇筑混凝土高度达到4~5cm时，可紧接着进行腹板混凝土浇筑。对腹板进行混凝土浇筑时，需使用对称分层浇筑，具体操作如下。借助龙门吊，从预应梁的一端慢慢转向另一端，进行水平分层浇筑。在这一环节，需要注意浇筑混凝土的厚度，确保停止浇筑时，每层的最高厚度为30cm。在施工中需借助振捣棒的作用开展先行振捣，紧接着再加入插入式振捣，两者交替进行。控制好振捣时间，最佳的振捣时间应在20s左右。

在腹板分层坡脚浇筑混凝土高度达到4~5cm时，可紧接着向前推进，以此为模型，循环往复，直到腹板完成混凝土浇筑为止。随后，可对顶板实施混凝土浇筑，在浇筑过程中要掌握好顶板的厚度、平整度和坡度。

3.3　预应力钢束

3.3.1　波纹管布设

波纹管的定位钢筋采用由短钢筋焊接而成的井字形钢筋束。定位钢筋的摆放需符合相关的设计要求，固定好定位钢筋后，再将其与箱梁纵向钢筋焊接。这样就可避免出现波纹管上下浮动的情况。

3.3.2　下料

如表1所示，钢绞线的选择要符合设计需要，在使用前需对其进行检测。下料时，依据梁体内钢束长度计算出其在千斤顶中的插入长度。在施工中，对锚垫板预埋位置和断面角度做好准确标记，始终保持锚垫板面和钢束中心线呈垂直状态，以免进行预应力张拉时发生弯曲，影响工程质量。

表1　预制钢筋混凝土连续箱梁桥各项经济指标

3.3.3　张拉预应力

张拉预应力需同时满足两个条件，缺一不可。①混凝土强度已经达到了设计强度的90%；②混凝土浇筑完成已经超过了7d。对箱梁钢束进行预应力张拉时应从两端同时张拉，掌握好张拉的力度，既不可过高，又不可过低。这一操作需在24h之内完成。当梁体的混凝土强度完全达到设计强度且保证混凝土浇筑已达10d以上时，可满足终张拉的条件。在预应力张拉施工时，需注意按照设计中编好的顺序进行，对于同一束钢绞线一般采取两端同步对称张拉的方式。

3.3.4　压浆

通常情况下，在预应力钢绞线张拉测试结束后，要在3d内对其进行管道压浆。此外，压力强度也需要严格控制，最佳范围是0.5~0.7MPa。在压浆施工中需注意：①确保管道内的环境干净整洁，在施工前，需清扫管道内的杂物；②拌制好的泥浆在经过滤网的处理后，才能投放到管道中。

4　结语

综上所述，在桥梁工程建设中，使用预应力混凝土连续箱梁的施工技术需要严格按照其施工工艺流程操作，因此为了保证施工质量需要清楚掌握各个环节中的施工要点。本文基于某工程实例，分析预应力混凝土连续箱梁的施工技术，对其施工要点进行了探讨，旨在为相同领域的研究提供一些参考。

参考文献

[1]牛洲蛋．预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应分析[D]．兰州：兰州交通大学，2016．

[2]周如意．预应力混凝土连续箱梁桥施工监控方法的研究[D]．南宁：广西大学，2012．

[3]袁铜森．预应力混凝土连续箱梁桥裂缝成因分析与维修加固[D]．长沙：湖南大学，2006．

收稿日期：2018-10-09

作者简介：黄东平（1981-），男，湖北荆州人，中铁（贵州）市政工程有限公司工程师，研究方向：桥梁施工。