第6节 预应力变截面连续箱梁

　　6.1概述

　　通州市磨框大桥桥跨布置为28m＋46m＋28m的预应力混凝土变截面连续箱梁，截面采用单箱室结构，单箱底宽6.1米，箱型截面跨中高1.5米，中支点高2.4米，单箱内侧悬臂长3.4米，箱梁顶板厚度为25㎝，底板厚由25㎝变至50㎝，腹板厚由36㎝变至60㎝。

　　箱梁设计为双向预应力体系。

　　6.2施工方案

　　1、根据设计图纸的要求，箱梁采用有支架现浇2#、3#墩的0号块，待混凝土强度达到设计强度的90%时，对称张拉纵向预应力钢束再安装悬臂挂蓝，施工1号至3号节段。

　　2、跨中合拢段采用无支架合拢。跨中合拢段浇筑时应选择在低温时进行，并在悬臂端高差最小时进行合拢施工。

　　3、边跨直线段采用有支架施工，支架必须超载预压。

　　4、箱梁各梁段混凝土要求一次浇筑，且必须达到设计强度时才能张拉预应力钢束。

　　6.3施工顺序总体安排

　　严格按照设计图纸要求的施工顺序，先浇筑1#、2#、3#、4#墩身，搭支架浇筑2#、3#墩顶0号块块，达设计强度90%后张拉钢束，再施工墩顶临时锚固装置，然后依次对称两侧同时施工1、2、3号号节段相应块件，张拉钢束直至跨中。直至合拢段完成后，拆除临时锚固装置。

　　6.4支架

　　1、0号块现浇支架：采用木桩作基础，横向桩距为1米，纵向1.5米，木桩施打采用在120吨驳船上竖立扒杆配备1.5吨振动锤，桩顶设置用6㎜厚钢板加工的桩帽。木桩采用长度为8米，梢径不小于20厘米的落叶松，要求桩身入土深度不小于4米，桩顶高程控制在▽3.5米，纵横方向均用斜支撑固定，以增加其稳定性。桩顶找平后用设横梁，上铺设钢板桩或枋木作为支架搭设平台。

　　支架采用贝雷架拼装搭设，下部设砂箱，调节支架的高度以及支架的拆除。

　　2、旱地支架

　　（1）先用推土机清理表面的腐植土后整平，翻松25CM，当含水量合适时，再用振动压路机进行碾压，压实度控制在90%以上（压实宽度大于桥幅宽度1米以上）。

　　（2）在碾压合格的地基表面按桥幅宽度松铺40厘米8%的石灰土，整平碾压至密实度达95%以上。

　　（3）在地基周围挖好排水沟，以防雨水浸泡地基降低承载力。

　　根据连续箱梁的荷载及以往施工经验，拟采用我公司自制的WDJ型碗扣式多功能脚手架满堂支立做连续箱梁的现浇支架。立杆的纵桥向间距0.9米，横桥向间距横杆竖向步距，此种状态下，每根立杆可承重30KN，满足箱梁浇筑的承重要求。

　　支架立杆底脚支撑选用60厘米高可调式底座，支架立杆顶用60厘米高可调式U型托撑以满足桥跨的纵坡及横坡变化。

　　3、支架预压

　　支架搭设后，应进行配重预压，以检查其承截力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降，从而确保混凝土箱梁的浇筑质量。支架搭好后铺设枋木和箱梁的底模，在底模板上加载，预压采用砂袋，每袋以60公斤控制，按设计荷载的1.2倍超载预压。并布点观测沉降量，待沉降量不超过0.1㎜/昼夜后，认为沉降稳定，即可卸载，进入下道工序施工。

　　加载和卸载要注意对称、均衡，以防支架局部超载而变形损坏。

　　6.5模板

　　1、底板及外侧模采用1.5㎝的竹胶板，根据设计要求进行定型加工。

　　2、内模采用组合钢模板拼装，因设计图纸要求，箱梁各断面混凝土一次浇筑完成，因此，内侧模和顶板须一次架立完成，室内以钢管支架搭设，但需留有混凝土浇筑通道，两侧内模通过调节螺丝顶紧，保证不跑模。

　　6.6钢筋

　　钢筋由工地集中加工制作成半成品，运至场地绑扎。分为四个步骤：

　　1、绑扎底板钢筋。

　　2、绑扎腹板钢筋，安放预应力管道及钢束。

　　3、绑扎桥面顶板钢筋。

　　当钢筋与预应力管道位置冲突时，应移动钢筋位置，确保预应管道位置准确。浇筑前应特别注意预埋件安放的位置和数量及精度。

　　6.7预应力管道

　　所有预应力管道均采用金属波纹管，为保证预应力管道质量，管道加工用钢带的厚度均大于0.3㎜.

　　管道施工时应注意以下事项：

　　1）、在制作运输过程中，注意轻放，避免挤压、变形、开裂，成捆吊装时，应设担梁，以防变形、折断。

　　2）、准确按设计要求放置并固定波纹管，一般每60㎝固定一处。

　　3）、当与钢筋位置产生冲突时，移动钢筋。

　　4）、管道弯曲时，必须圆顺，不允许出现折角、死角。

　　5）、在施工中不得碰撞管道，更不得挤死管道。

　　6）、所有接头必须旋紧用胶带缠好防漏，接头搭接长度15㎝以上，接头要平顺，不得有钢带撬起。

　　7）、在混凝土浇筑时，严防振捣器破坏波纹管。

　　6.8混凝土浇筑

　　混凝土在拌和场集中拌和，用翻斗车运输浇筑，箱梁底板混凝土从端部进入箱内，待底板混凝土浇筑完成后，再同时浇筑两侧腹板，直至顶板。

　　在箱梁混凝土浇筑过程中应注意以下几个问题：

　　1、浇筑腹板混凝土时应注意两侧同时对称公层进行，并应严防碰撞预应力管道，对散落在浇筑钢筋及管道上的砂浆应及时清除。浇筑顶板及翼板混凝土时，应从外侧向内侧一次完成，以防发生裂纹。

　　2、箱梁的振捣采用插入式振捣器和平板振捣器配合使用，底板和腹板以插入式振捣器为主，顶板以平板振捣器为主，施工前对振捣器操作人员进行岗位培训，要求其严格按规范要求操作，达到表面不泛浆、不冒气泡，混凝土不再下沉，停止振捣，插入式振捣器要快插慢拔，且振捣影响范围需搭接。波纹管密集部位，现场准备1.1KW小直径振捣器施工，避免出现过振、漏振等现象，影响混凝土的外观质量。混凝土浇筑完成后应及时整平，压实、二次收浆及氧护处理等工作。

　　3、施工缝处理：箱梁相邻两浇筑块件接头处，在混凝土达规定强度后应及时凿毛，质量要求严格按规范规定控制。在下一段箱梁浇筑前，表面洒适量水进行湿润，防止混凝土结合面出现干缩裂缝。

　　4、混凝土在浇筑过程中应一次浇筑完成，中间不得停止，分层浇筑厚度每层不宜超过30厘米。

　　5、夏季高温季节施工，混凝土容易风干，在浇筑完毕后应及时覆盖草帘，以防水分过分蒸发，表面及时进行洒水氧护。

　　6.9后张法预应力张拉

　　1、预应力钢绞线张拉

　　预应力施工用钢绞线及锚具运至工地后应有质保书。在施工预应力前，施工设备、材料、施工工艺必须报监理工程师批准，后方可实施，施工要求如下：

　　1）、设备

　　①千斤顶需有资质有计量检测单位进行标定，使用超过六个月，需重新标定。

　　②所有设备每隔两个月需进行一次检查和保养。

　　2）、下料和穿索

　　①钢绞线的下料长度按孔道长度加上张拉端70厘米长度下料，下料切割采用砂轮切割机切割，不提使用氧气。

　　②钢绞线束编束时，应梳理顺直，每隔两米用细铅丝绑扎固定，防止相互缠绞。

　　③设置限位筋，使钢绞线束和钢筋网片绑扎牢固。

　　3）、预应力张拉

　　①在梁体的混凝土强度达到设计规定值方可进行预应钢绞线的张拉。

　　②钢绞线张拉采用两台千斤顶两肋同编号束对称同时张拉。张拉顺序为先底部后上部，最后中间。扁形预应力锚采用由两侧对称向中间张拉。

　　③严格按照和设计要求控制张拉应力。张拉程序为：0→初应力→调整夹片间隙→1.03σk→锚固

　　σk=0.75Ry=0.75×1860=1395MPa

　　初应力控制为10%σk=139.5Mpa，初拉后调整夹片间隙均匀，以防因夹片间隙不均匀，造成夹片挤裂，钢绞线断丝或滑丝。

　　预应张拉到1.03σk时可直接进行锚固。

　　④预应力张拉控制，采用张拉力控制，伸长量校核的双控原则，当伸长量和计算的理论值超过6%时，要分析原因，查出问题原因后再进行张拉。

　　⑤预应力张拉完成后，经监理工程师认可后方可切除张拉端钢绞线露头，并用水泥砂浆封闭锚具，仅留灌浆排气孔。

　　⑥认真做好每束钢绞线的张拉记录，包括张拉力、各阶段伸长量等数据。

　　2、孔道压浆

　　1）、设备：预应力孔道压浆设备包括1台砂浆拌和机，1个储浆桶和两台活塞式水泥浆压浆机及数套喷嘴式闸阀。所用设备在使用前均要保养、清洗、试压，压力表要进行标定，并且不小于1Mpa的压力。

　　2）、水泥浆

　　①制水泥浆水泥采用P.O42.5硅酸盐水泥，水灰比控制在0.4～0.45。

　　②水泥浆内掺用JM减水剂，使水泥浆具有微膨胀性能，使水泥浆在管道内凝固后能充满管道。

　　③水泥浆的拌和程序是：先加水至砂浆搅拌机，然后放水泥及减水剂充分拌和后。水泥浆稠度在14s～18s之间。

　　④水泥浆的泌水率不得超过4%，水泥浆的抗压强度不小于40Mpa。

　　3）、压浆

　　①在压浆前，先吹入无油分的压缩空气清洗管道，清除管道内的松散颗粒和积水。

　　②压浆前先用清水，然后用稀水泥浆清洗管道，最后压注标准水泥浆，直至喷嘴端出浓浆后，封闭喷嘴，水泥浆泵继续保压6～10S后关闭压浆喷嘴，压力控制在0.5～0.7Mpa。

　　③压浆时，每一工作台班应留不少于3组试块。

　　④压浆时做好记录。

　　3、张拉注意事项

　　1）、两侧张拉要同时进行。

　　2）、张拉脚手架要经常检查。

　　3）、当实际伸长量与理论伸长量差值超过6%时应停止张拉，分析原因后方可继续张拉。

　　4）、夹片在使用前应逐个检查，清除片齿的杂质，同一夹片的外露长度应基本相同，凡有锈迹和裂纹的夹片不得使用，不同批的夹片不得混用。

　　5）、应设置防护围栏，设置安全警示标牌。

　　6）、严格按照施工规范和设计要求操作。

　　6.10质量保证措施

　　1、箱箱施工的各道工序须报经监理工程师检查认可后方可进行下一道工序的施工。

　　2、预应力管道应固定牢固，尺寸准确；浇筑混凝土时，应有效保护预埋管道。

　　3、夏季气温在30℃以上，不得进行混凝土的浇筑。

　　4、认真做好墩旁托架及地基的处理，加强支架预压工作。

　　5、加强混凝土的养护工作。

　　6.11施工工艺（见0#块施工工艺流程图、1#～3#块施工工艺流程图、中孔合拢段施工工艺流程图）