预应力箱梁的预制施工工艺
关键字：桥梁,箱梁,预应力,施工
1前言
辽宁省滨海公路大连市长兴岛东店至地藏庵段公路新建工程第三合同段，于2008年5月开工，至2009年10月建成通车并投入营运，历时一年半，其工期短、质量高、造价低等一系列优异成绩引起了全省公路系统的关注。究其原因，这固然与公路建设管理科学、监理到位、施工紧凑有关，但同时和桥梁工程的快速、高效、保质建成分不开。该工程共有桥梁4座，大桥1座：桩号K21+649，上部采用预应力砼箱梁，下部采用扩大基础，中桥2座桩号K18+095、K18+708上部采用预应力砼空心板，下部采用扩大基础，小桥1座，桥长30米，上部采用预应力砼空心板，下部采用挖孔灌注桩基础：，大桥梁的上部结构采用30m跨预应力箱梁。预应力箱梁所具有的自重轻、建筑高度小、施工工厂化、工艺简易等优点，成为全线按时保质通车的关键。本文结合工程实际，针对桥梁预应力箱梁的施工工艺作进一步的探讨。
2施工工艺
2.1钢筋加工制作，开始加工的原材料，必须是经过抽检合格的钢筋，待检或抽检不合格钢筋不得加工使用。钢筋加工时要将表面的油渍、漆皮、鳞锈清除干净，钢筋应平直无局部弯折，成盘的Ⅰ钢筋采用冷拉的方法进行调直，冷拉率不得大于2%。钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计和规范要求。钢筋末端弯钩弯曲角度为180时，弯曲轴直径≥2.5d，平直部分长度≥3d；135°时，弯曲轴直径≥4d，平直部分长度≥5d；90°时，弯曲轴直径≥4d，平直部分长度≥10d。钢筋中间的弯钩，在90°以下时，弯曲轴直径≥20d，用Ⅰ级钢筋制胜箍筋，其末端应做弯钩，弯钩的弯曲直径应大于受力主筋的直径，且不小于箍筋直径的2.5倍，弯钩的平直长度不小于箍筋直径的5倍。钢筋制作加工时应满足下列质量标准：
项目允许偏差（mm）
受力钢筋全长度±10
弯起钢筋各部分尺寸±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸±5
制作成型的钢筋要分规格堆放，并需挂标识牌，在搬运过程中，同规格同尺寸的半成钢筋成捆，单条箱梁所用的数量要清点正确，多余的箍筋要及时回收至车间内堆放。钢筋规格不全时，采用代换解决需经设计代表批准。
2.2钢筋安装绑扎，钢筋现场绑扎时，接头要按制作加工的位置设置。箍筋与水平筋交叉点要用扎丝绑扎牢固结实，必要时要采用点焊焊牢。箍筋钢筋应与主筋必须垂直。绑扎时要在钢筋与模板之间设置垫块，为了保证砼面的外观，垫块应采用半圆形式，弧面朝模板，垫块要与钢筋扎紧，并且相互错开。钢筋保护层厚度应符合设计要求。浇筑混凝土前要进行检查，并做好隐蔽验收记录，经监理工程师抽检后方可浇筑混凝土。现场绑扎钢筋应达到下列质量标准：
钢筋搭接形式：水平钢筋一般采用绑扎连接形式搭接。若采用电焊连接时，焊工必须持证上岗，无证人员不得施焊。钢筋搭接采用双面焊，焊缝长度≥5d，因条件所限采用单面焊时，焊缝长度必须≥10d，施焊使用的电焊条应有合格证，受力钢筋的焊接头应设置在内力较小处，并错开布设。在接头长度区段500mm内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面积占总面积不得大于50%，焊接接头与钢筋弯曲处的距离不小于10倍钢筋直径，不宜设于构件的最大弯矩处。雨天施焊时必须要有防雨设施。采用绑扎接头时，钢筋的搭接长度：Ⅰ级钢筋为25d，Ⅱ级钢筋为35d。受拉区的Ⅰ级钢筋在搭接处两末端应做180°弯钩。搭接头的位置应设在内力较小处，两接头的间距不小于搭接长度的1.3倍，同截面的搭接头数量受拉区不大于25%。
2.3波纹管安放
2.3.1波纹管采用现场制作，根据实际条件，尽量加大单节长度减少使用接头，波纹管的接头采用Ø60mm波纹管，接头两端要用胶带布封严，防止漏浆。2.3.2预应力钢绞线下料长度要满足设计要求，两端的工作长度不得少于85cm。下料时宜采用切断机或砂轮切割机，不得采用电弧切割。按设计要求根数编束时，同束内应采用同强度的钢绞线，要逐根理顺，绑扎牢固，防止互相缠绕。2.3.3波纹管道的坐标控制：腹板钢筋绑扎完成后，穿入已经连接好的波纹管道，按照设计要求进行管道坐标的焊接固定。在点焊坐标时，慎防烧穿波纹管，当有烧穿孔洞时，要及时使用胶带布缠绕密封，防止漏浆。
2.4预应力钢绞线的贯穿
波纹管道坐标固定点焊正确后，按设计要求将已编束的钢绞线穿入波纹管道内，穿束时可采用先穿入8#铅丝引线，将钢束从一端牵引穿入。两端预留的工作长度符合设计要求，并且应加以保护措施，防止周边电焊时，粘上焊渣或浇筑混凝土时污染。
2.5锚垫板安装:
箱梁两端的挡头模板要定型制作，预留波纹管道孔位置要正确，锚垫板用螺丝固在模板上，为防止漏浆，锚垫板与模板的接触面垫3mm厚橡胶垫片，波纹管道要长出模板外端20cm，波纹管与锚垫板的喇叭口用胶带布封严。锚垫板的平面应与孔道轴线垂直。
2.6混凝土施工
2.6.1混凝土配合比：箱梁设计混凝土的强度等级为C50，在实际施工过程，要根据骨料的含水率调整施工配合比，
2.6.2混凝土的拌制与运输，已经监理工程师批准的设计配合比执行，坍落度50-60mm，水灰比、最小水泥用量必须满足规范要求。混凝土拌制：预制场采用1台强制式500L（备用一台350L自落式搅拌机），后台上料采用电子自动计量配料机，配料偏差严格控制在水泥±2%，粗细骨料±3%。搅拌最短时间1.5分钟以上，混凝土应拌和均匀，颜色一致不得有离析和泌水现象，雨天和雨后施工，要及时测量骨料的含水率，调整水灰比，应在搅拌地点取样检测坍落度。砼的水平运输采用手扶拖拉机上加吊斗的方法，在搅拌机出料口接砼后运至门吊下起吊入模。
2.6.3掺入早强减水剂
混凝土的设计强度为50#。为了加速施工周期，本工程采用辽宁北四达产的FDN型早强减水剂。FDN型早强减水剂是粉剂，直接掺入量为水泥用量的5%。实践证明，FDN型早强减水剂除了具备早强作用之外，还有一定的缓凝作用，若掺入过量则会引起时间较长的缓凝作用，达不到要求早强、早拆模、早放张的作用。因此，必须严格控制早强减水剂的用量
2.6.4筑时采用门吊吊砼入模，浇筑前要对模板进行复检，并做好记录。振捣采用附着式振动器与插入式振捣器相结合，浇筑时按每层300㎜分层浇筑，应上、下层同时浇筑，前后距离保持1.5m以上。振捣时，振捣器移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍，与侧模保持50-100㎜的距离，插入下层50-100㎜，每处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，要避免振动棒碰撞模板或波纹管。不能过振或漏振。振动必须达到密实为止(停止下沉、不再冒出气泡、表面平坦、泛浆)。附着式振动器振动时间可根据实际情况确定。结构砼完成后应对上表面及时修整，抹平，待定浆后拉毛。
3养护
混凝土浇筑完毕后，应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。在预制箱梁过程中，正值七、八月份，气温较高，白天温度一般在29℃～34℃。为防止混凝土收缩干裂，待收浆后采用麻包袋将箱梁覆盖，并洒水保持混凝土湿润。箱梁的洒水养护时间一般为7d，可根据空气的湿度、温度和水泥品种及掺用的外加剂等情况，酌情延长或缩短。凝土养护：混凝土浇筑完成后,应在收浆后尽快洒水养护，养护时间应在7天以上。混凝土强度达到2.5Mpa前不得使其承受行人等荷载。气温较低时要进行覆盖养护，必要时外包塑料布，养护工作要安排有专人负责。
4结束语
在后张法预应力箱梁预制施工中，对应力钢筋的张拉和放张的控制是关键。辽宁省滨海公路大连市长兴岛东店至地藏庵段公路新建工程第三合同段，桥梁预应力空心板采取了合理的施工组织和有效的控制措施，按时保质地完成了施工，为在今后桥梁工程施工积累了经验。