浅谈现浇箱梁施工技术

浅谈现浇箱梁施工技术

中铁二十二局集团四公司贵州茅台酒扩建工程项目部 李青

摘要：结合贵州茅台酒厂“十二五”扩建技改工程横二路二段2、3号桥现浇箱梁施工，对现浇预应力连续箱梁支架基础、混凝土浇筑、预应力张拉及真空辅助压浆主要技术作了初步分析。 关键字：预应力连续箱梁、支架模板、张拉、真空压浆、施工质量控制 1前言

现浇预应力连续箱梁，是目前设计上经常采用的桥型和结构，在高速公路和城市、厂区道路中普遍运用，该桥型结构安全、外形美观，但施工工艺较复杂，因此在茅台酒厂“十二五”扩建技改工程横二路二段2、3号桥的施工中，施工过程的质量控制显得尤为重要，下面结合自己的实际工作经历，对现浇预应力箱梁施工过程的施工，谈一下自己的感受。 2工程简介

贵州茅台酒厂“十二五”扩建技改工程横二路二段2、3号桥采用一联单箱三室(2号桥3跨×35m，3号桥4跨×35m)，桥梁净宽19.8m，顶宽19.8m，梁高1.85～1.97m。箱梁顶板厚0.25m，底板厚0.22m，腹板厚0.5m，为增强支点处抗剪能力，支点附近渐变为0.9m。箱梁底板和腹板均设置泄水孔及通气孔。

箱梁预应力体系采用A15.2高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860MPa，预应力锚具采用M15-18、15型群锚体系及配套产品；2、3号桥纵向采用M15-18锚具共计96套，横向采用M15-15锚具共计55套，预应力钢束共计103束预应力钢束。预应力孔道采用PRT预应力用塑料波纹管。管道灌浆采用真空压浆的施工工艺。 3施工工艺

施工准备→地基处理→测量放线→支架搭设→铺设底模→超载预压→沉降稳定、卸载→底模调整、安装侧模→绑扎钢筋（预应力管道安装）→安装内模→绑扎顶板钢筋→穿束预应力钢绞线→浇筑混凝土→混凝土养生→预应力梁张拉、压浆→拆支架。 4现场施工过程的质量控制 4.1地基基础处理

由于2、3号桥中间跨均处于自然冲沟位置，前期施工未考虑周全，均采用直接填筑大块石方及土石方，未进行分层碾压密实，在进行基础处理时采用开挖2-3m，采用18T压路机进行强震，并回填级配比较好的既有砂岩石，采用压路机强震并使地基承载力不小于150kp，并施做厚度1m，宽度3.6m整体基础；有效地加强地基承载力。

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4.2支架搭设

结合现场实际情况，支架系统采用三支点式“钢管柱+贝雷梁”结构。分别在每跨墩柱处设一排φ630mm钢管支架，在跨中位置设两排φ630mm钢管，每跨设4排钢管支柱。基础采用φ630(δ=10mm)钢管做受力支柱，贝雷片做受力纵梁。为便于卸落支架，在每根钢管顶部设置落模砂箱（砂箱高为1016mm），砂箱上采用3I45b工字钢作横向传力分配梁，贝雷片直接放置在3I45b工字钢，分配梁上，贝雷片上方设纵向间距为60cm的I20a工字钢横向分配梁，上铺纵向120×100cm方木作为底模的支撑，底模模板采用竹胶板。钢管间采用[10槽钢作为连接系，横向、纵向钢管间连接。根据钢管支架高度每5m设置一道；贝雷片间按每6m设置一道用直径16mm钢筋弯制u型卡用钢筋连接固定；从而完成支架体系。

支架拆除顺序：每跨从跨中向两边对称拆除，以利于混凝土箱梁逐渐对称受力，防止跨中断面产生负弯矩而出现裂缝。 4.3支架系统预压

钢管支架采用堆载预压施工工艺。通过加载标准砂袋以达到检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的塑性变形，消除地基的沉降变形，测量出支架弹性变形的目的。 预压材料采用砂袋，随机抽取10袋装完后的砂袋进行称重，称其平均重量做为砂袋标准重量进行加载。砂袋数量满足堆载总重量要求。

预压加载按照加压荷载的0%、60%、100%、110%进行，布载截面形式应模拟梁体荷载分布。在加载前0%时先进行测量，第一次加载箱梁底板及腹板处，加载至60%，混凝土预制块在预压施工范围均匀布置。第二次加载箱梁底板及腹板处，加载至100%，第三次加载箱梁翼板，加载至110%。横向加载顺序为先中间在两边，两侧应对称加载。纵向为分层由一端向另一端布载。 采用水准仪测量的方法观测沉降，分别测量加载前读数。加载时，按照加压荷载的0%、60%、100%、110%分级进行，各级加载后静停1h后进行测量，最后一级荷载加载静停24h且日平均沉降值<2mm时，判定支架基础预压合格。并进行卸载。卸载采用逐级卸载，从110%→100%→60%→0%，并逐级观测变形值。 4.4模板安装

箱梁模板采用竹胶板，其尺寸应严格按照设计图纸，模板的制作与安装应按照规范。模板安装前采用全站仪在底模上放出各腹板、中横梁及端横梁的平面位置以确定模板的空间位置。安装模板时要严格控制断面尺寸及顶板高度、厚度，采取支、顶等有效措施控制内模两侧错位、变形，施工误差控制在规范容许的范围之内。

模板安装之前要认真清理，采用清水冲洗干净，以保证模板光洁。混凝土浇筑前，模板要进

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行认真清洗，本箱梁采用高压水冲洗。内模采用现场集中加工，分段吊装，现场合体。 横二路二段2、3号桥为三箱室不等截面梁型，梁底板薄，梁底为统一高度，在混凝土浇筑时如采用全封闭内模的话存在内模上浮、底板由于在同一高度、施工操作过程控制、混凝土质量等各种不可控因素有可能产生底板厚度不足，空洞、蜂窝麻面等质量缺陷，存在质量隐患；因此在施工时采用敞口式内模，即内模封板到倒角位置，整个底板不封闭，此方法即避免了内模上浮也阻断了底板产生各种质量隐患的根源。在内模支撑方木处采用钢筋与底板钢筋焊接加固成整体，有效的减少甚至可以说是杜绝了箱梁内模上浮的质量通病。 4.5钢筋制、安

横二路二段2、3号桥的箱梁钢筋加工按照设计图纸在现场加工，并按照各种型号钢筋进行编号，堆放整齐。然后按照设计要求进行现场绑扎，严格控制钢筋绑扎、焊缝、主筋间距等。钢筋在绑扎过程中，做好预埋件的埋设。按照设计焊接绑扎钢筋、安装预应力筋。采用预埋波纹管成孔。当钢筋与预应力管道相互交错时,按照钢筋可以移动,预应力管道不能移动的原则进行调整，且钢筋的移动超过10cm 或损坏时,必须采取补强措施。

波纹管安装严格按施工图纸提供坐标安放，每隔直线段0.8m，曲线段0.5m 将Ф16 定位钢筋（#字形）焊接一组在箍筋上，检查波纹管位置、曲线形状、接头、管壁有无破损等缺陷，予以及时修复。波纹管安装与钢筋施工同步进行，电焊时防止火花烧伤管壁。由于曲线半径较小，在腹板波纹管上严格按设计图纸安装间距0.5m“Ω”型防崩钢筋。 4.6预应力钢束穿束

根据纵向通长预应力钢束数量及长度，穿束时采用穿束机进行穿束，共准备4台穿束机。 根据现场实际地形，采取从低端（大里程）侧往高端穿束，在穿束过程中对钢束进行编号，有效防止钢束在孔道内缠绕。采用先穿法有效防止后期穿束困难。 4.7混凝土的浇注

浇筑混凝土应先确定配合比、审核配合比是否符合规范要求；还有水泥、砂、石料和外加剂是否符合规范要求。混凝土浇筑时应事先到拌合站检查混凝土原材料是否与报检材料符合，检查配合比是否与报验配合比相符，直至整个混凝土浇筑完为止。混凝土到达现场后检查混凝土质量是否符合规范要求。

根据混凝土的浇注顺序和混凝土的初凝时间现场采用两台泵车足够满足混凝土的浇注速度。为了以防意外，在旁边停放一台地泵作为备用。

纵向浇筑顺序：从3（4）号台端部横隔梁2m处开始向小里程0号台方向浇筑到底板倒角以上30cm左右,待正常不返浆后返回横隔梁位置,保证每个作业面混凝土不超过初凝时间,同时观

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察底模不返浆后方可向前继续浇筑。 横向浇筑顺序：

a---自两处中腹板下料浇注长度控制在3m左右，保证三分之一底板混凝土饱满、振捣密实，浇注高度一般控制在中腹板倒角上30cm左右位置。

b---自两侧腹板下料浇注底板混凝土，长度控制在3m左右，保证三分之二底板混凝土饱满、振捣密实，浇注高度一般控制在边腹板下倒角处位置。为了检查底板混凝土是否饱满，施工过程中两侧内模内安排两名质检员跟随浇注速度对底板模板进行敲打检查是否存在空洞。若有空洞再进行补浇补振。这样循环浇注至第一跨终点，在混凝土的初凝时间内把梁底混凝土浇满封闭。然后再返回到大里程侧横隔梁处浇注中腹板、边腹板。 c---中腹板分层浇筑至顶板下倒角底部位置；

d---边腹板分层浇筑至顶板下倒角底部位置，浇注长度随中腹板控制；反复循环至一跨终点，再返回大里程侧横隔梁处浇注。

e---两台泵车分别从顶板中间腹板浇注顶板混凝土。

在浇筑过程中1、2 阶段应注意观察内膜是否上浮，严格控制浇筑速度及混凝土坍落度，浇筑速度一般控制在30m3/h，混凝土坍落度一般控制在200mm左右；浇筑过程中要安排专人负责对钢绞线的抽插活动，以防波纹管破裂进浆固结钢铰线。锚垫板后的钢筋比较密挤，不易振捣，且密封不严容易漏浆，形成蜂窝麻面，因此应加强此部位的混凝土振捣，确保混凝土密实。 采用搭设简易钢管支架配以手拉葫芦进行钢束抽动，在混凝土浇筑过程以防止波纹管破裂混凝土浆进入孔道内造成孔道堵塞，安排专职技术员对纵向通长钢束进行来回抽动；有效防止孔道堵塞造成堵孔、后期预应力施工困难等事件发生。 4.8预应力体系施工 4.8.1预应力钢束张拉

预应力钢束采用低松弛钢铰线，张拉工作开始前,所有的张拉机具均必须通过有关部门的鉴定。以保证其准确的张拉力。

张拉顺序应按照设计要求进行,张拉顺序按图纸先张拉所有左侧墩顶横隔梁N1→纵向通常预应力束（N1至N6）→右侧墩顶横隔梁N2的施工顺序。同一断面内的同类预应力筋必须按照左右（先外侧后内侧）对称的原则控制张拉顺序。

预应力束张拉采用应力与伸长值双控,控制伸长值误差在规范允许范围之内。所有部位的张拉作业，须在混凝土试件抗压强度达到设计强度的100％后方可进行。张拉以应力和伸长值双控法控制，以前者为主要控制指标后者作为校核。按规范要求，预应力机具在用于施工前千斤

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顶与液压表必须配套校验，得出液压表读数与千斤顶顶力曲线方程，并在有效期内使用，在预应力张拉施工中千斤顶与液压表必须配套使用，不得混用。具体张拉程序为：

（1）初始应力张拉：在预应力钢丝束张紧的过程中，及时调整锚具和千斤顶位置，使孔道轴线、锚具轴线、千斤顶轴线三者成一直线，同时调整钢丝束松紧程度，使钢丝受力均匀，然后张拉至控制应力的 20％，并划线作出标记，以便记录伸长量和滑丝情况。

（2）控制应力张拉：两端对称分级对称张拉至控制应力的 1.00 倍（按规范要求），第一级张拉到 20%σcon,测伸长量数据X1，第二级张拉到50%σcon,测伸长量数据X2，第三级张拉到 100%σcon,测伸长量数据X3，持荷 5 分钟在此期间如千斤顶回压则补足油压，复查伸长量。 对于伸长量超过千斤顶张拉行程的应在 0.4F 、0.8F张拉控制应力处设置倒顶。 实测伸长量的计算为： ΔL= (X2- X1)+ (X3- X1)

（3）千斤顶回油，量测回缩量及夹片外露量。

（4）张拉完成后24小时经检查钢束无断滑丝现象后，采用手砂轮切割机切除外露多余的预应力筋，保证预留预应力钢绞线长度不小于35mm。割束后用水泥浆填实工作锚具夹片缝隙及钢绞线间隙。

4.8.2真空压浆施工

检查灌浆孔、排气孔是否畅通，若是堵塞，则必须疏通。如孔道有异物需用水冲洗干净，然后用高压风把孔道中的水吹干，严禁在孔道有积水的情况下进行抽真空灌浆。

管道真空压浆是较为新颖的技术，其基本原理是：在孔道一端采用真空泵，对孔道进行抽真空，使之产生-0.08 MPa 左右的真空度，然后用灌浆泵将拌制好的孔道压浆浆体从孔道的低端灌入，直至充满整条孔道，并在低端加以 0.5～0.7MPa 的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度，消除气泡，减少孔隙和泌水现象。

施工时应按照图纸及规范要求把浆体拌制好，设备连接安装就位后即可开始灌浆作业。首先是对管道进行抽真空处理，直到真空度达到稳定时，将水泥浆加到灌浆泵中打出一部分浆体，待这些浆体的浓度一样时，将输浆管接到孔道的灌浆管上，启动灌浆泵，开始灌浆。灌浆过程中保持真空泵的开启状态，当观察到空气滤清器有浆体经过时，关掉真空泵。

关掉真空泵后，继续保持灌浆泵的压力（0.5～0.7 MPa），并持压 1～2min 后封闭进浆口，完成灌浆作业。灌浆作业要连续，一次完成，顺序由下至上，且每一孔道压浆应缓慢、均匀。如果中断压浆，应将孔道浆液冲洗干净。

压浆的最大压力宜为 0.5～0.7MPa；当孔道较长或采用一次压浆时，最大压力宜为 1.0MPa。

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压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。

压浆时，每一工作班应留取不少于 3 组的立方体试件，标准养护 28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。 5常规问题的处理

在该工程的施工过程中出现了一些施工难题，下面将对这些施工难题的处理简单介绍： （1）现浇连续箱梁由于自重大、体积大，浇筑过程中的稳定性控制难度较大。宜采用支架模板一体化设计，同时进行支架预压工作，严格控制支架变形，在浇筑过程中一定要对称进行并加强支架模板稳定性的观测和监控。

（2）由于箱梁混凝土浇筑采用一次整体浇筑，为了减少箱梁混凝土浇筑形成的施工缝，采取斜向分段水平分层的施工顺序，严格控制施工长度，同时严格按规范要求处理施工缝。 （3）计算曲线段钢束伸长量时，不能简单的套用规范上的曲线钢束伸长量计算公式，不能将影响伸长量的参数（比如转角度）简单相加后用于整个钢束，而应将整个曲线段钢束进行分解计算。

（4）真空压浆时，管道内有残余空气，因此采用真空铺助压浆技术时，一定要在恰当的位置设置排气孔。

（5）现浇箱梁混凝土浇筑时出现胀模时，应该停止浇筑把模板加固之后在进行浇筑。 （6）混凝土浇筑后保护层厚度不够，没达到设计要求时，可以用高标号砂浆修补；有个别部位蜂窝麻面，把蜂窝麻面处凿去浮浆并凿毛，然后用比构件的混凝土强度等级高一级的细石混凝土修补。

（7）在预应力张拉钢绞线施工时，出现断丝和滑丝现象时应采用放张、换束处理。 （8）防撞墙、支墩预埋钢筋在混凝土浇筑施工中不顺直，施工操作人员在施工中注意保护预埋钢筋，采取预埋钢筋与顶板钢筋按间距焊接固定措施，有效防止预埋钢筋在浇筑过程中位移及碰撞后要及时修复。施工技术人员在施工过程中及时检查，发现问题要及时督促整改。 6结束语

现浇预应力连续箱梁是一个大的课题，在施工过程中许许多多的质量问题要我们重视给予解决。施工过程中的每道工序质量控制做到位，就能大大降低质量事故的发生。本文的现浇预应力连续箱梁施工过程中的质量控制是结合该工程的实际特点，实际实施还应结合其他项目的特点进行调整，文中所谈的见解只是个人的体会，有不足之处还望给予批评指正。 参考文献

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【2】交通部第一公路工程总公司主编. 公路施工手册 桥涵 [M ]. 人民交通出版社,2000. 【3】梁伟江. 现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术[J].铁道勘察，2005

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3gzo.html