朱玉寶，樓旭燕

（1.浙江金筑交通建設有限公司 杭州市 310051；2.浙江義達工程監(jiān)理咨詢有限公司 義烏市 322000）

預應力現澆箱梁支架預壓與施工技術

朱玉寶1，樓旭燕2

（1.浙江金筑交通建設有限公司 杭州市 310051；2.浙江義達工程監(jiān)理咨詢有限公司 義烏市 322000）

互通立交作為高速公路路線交叉的主要方式逐漸增多，一般匝道橋的上部結構多為現澆箱梁，具有整體性好、外形美觀、剛度大、可做成復雜形狀等特點，每個施工階段含搭設支架與支架預壓，底板、腹板、橫梁鋼筋加工，以及壓漿、封錨等工序。以某互通D匝道橋工程為例，介紹了預應力現澆箱梁支架預壓與施工技術，通過觀測數據，分析了門式支架的穩(wěn)定性，為后續(xù)現澆箱梁的施工提供技術支持。

預應力；現澆箱梁；支架預壓；施工技術

預應力混凝土現澆箱梁的主要特點是耐久性高、整體性好，在路橋工程中的運用變得越來越廣泛，而這種結構型式要求的整體現澆施工工藝對施工技術提出了更高的要求，必須加強施工過程的控制。國內已有一些專家學者對現澆箱梁施工工藝、計算方式加以研究，如趙杰［1］介紹了現澆連續(xù)箱梁施工工藝中，工藝手段具有很多的優(yōu)勢，但是在具體的施工過程中所考慮的因素有很多，對其研究和認識是非常必要的。劉俊民［2］介紹了支架現澆箱梁施工工藝質量控制，支架法施工適用于地基條件較好，跨越旱地、淺水河流且橋墩高度較低的簡支梁、連續(xù)梁等，對其研究和認識是非常必要的。秦楚、秦新棟、任國偉［3］介紹了后張預應力現澆箱梁施工工藝，前期準備時間長，施工中要占大量的支架和模板，施工費用一次投入大，對其研究和認識是非常必要的。本文依托D匝道橋工程，研究現澆箱梁施工過程。

1 工程案例

某互通D匝道橋位于構造剝蝕地貌區(qū)，橋臺兩端自然坡角約20～30°，植被稍發(fā)育，線路跨高速；D匝道橋起點樁號DK0+121.5，終點樁號DK0+753，橋梁總長631.5m，采用4×40m預應力混凝土連續(xù)T梁+12×25m預應力混凝土箱梁+4×40m預應力混凝土連續(xù) T梁，橋面寬10.0m，兩側設置0.5m的防撞墻。全橋分為六聯，第一、六聯為四跨40m一聯先簡支后結構連續(xù)T梁，第二～五聯為三跨25m一聯現澆連續(xù)箱梁。D匝道在DK0+639.2處上跨209國道，交叉角度128°，凈空均≥5.0m。第五聯現澆箱梁高 1.6m，頂板、底板厚度為25cm，腹板厚度為50cm，底板寬6m，翼板寬2m，整聯箱梁C50混凝土568.331m3，鋼絞線 20.997t，鋼筋101.41t。

2 箱梁施工支架搭設

2.1牛腿、臨時墩、貝雷、門架搭設

該工程采用臨時鋼管、牛腿、支撐貝雷支架方案：

（1）跨中鋼管柱基礎采用樁基礎，直徑1m，深度5m（視實際地質情況，要求入巖深度為2m）。共2排，每排3根。系梁及樁基形式：兩根樁基間設置厚30cm系梁（C25混凝土，設Ф16筋上下各6道）；高0.3m，寬1.0m，長8.0m；采用 C30混凝土澆筑，鋼柱承壓范圍加雙層抗彎鋼筋。

（2）鋼管柱采用直徑60cm、壁厚10mm的鋼管，鋼管與樁基同軸，橫向間距3.5m，縱向間距3m，共兩排，每排3根。相互間用10#槽鋼交叉互聯，鋼管9～12m為一管段，每段采用焊接相互連接成整體。

（3）牛腿托架支撐體系

牛腿托架采用2塊20#b工字鋼組合焊接而成，托架底部穿10cm直徑實心鋼筋。兩邊用Φ32mm精軋螺紋鋼對拉螺桿。在立柱施工時預埋1根12cm管及2根5cm管作為支撐鋼筋及對拉螺桿的穿束管道。每個十字墩支撐體系由8個牛腿組成，蓋梁位置4個，立柱位置4個。立柱牛腿上放置2片40#b工字鋼作為承重梁，而蓋梁牛腿則是利用各2根Φ32mm精軋螺紋鋼與2片40#b工字鋼對拉穩(wěn)固。

①最上精軋螺紋鋼預埋孔布置緊貼蓋梁骨架鋼筋下方，向上調整托架鋼軸預埋位置，保證鋼軸下方混凝土厚度大于30cm。

②托架加固，托架需加強焊縫焊接處理（保證焊縫最小厚度不少于10mm），對于 Ф100mm鋼管的預留孔位應增設Ф16U型加強筋（每端30cm各30cm范圍內不少于5道且與管壁密貼）。

③采用Φ28U型彎筋，連接蓋梁骨架頂面與鋼軸，布置于第一與第二片骨架筋之間。

④控制好側面第一、二片蓋梁骨架鋼筋的間距（不大于8cm）。

⑤蓋梁托架下掛的精軋螺紋鋼螺帽擰緊。

（4）貝雷桁架體系

十字墩墩身縱向放置整體7片貝雷桁架，鋼管柱兩側分別是4片和4片貝雷組合，圖1所示。每2片貝雷組合用45cm、90cm小框架連接為一整體，放置結構見貝雷組合剖面圖2所示。

（5）支撐調節(jié)體系

該體系主要是由門式支架、10#槽鋼、方木組成。作用是支撐、調節(jié)模板高度。支架橫距、縱距為0.6m，門架根據地面與箱梁底部標高選擇1.5m規(guī)格，立桿上配頂托后縱梁采用 10#槽鋼、或 10cm× 10cm方木，橫梁采用10cm×10cm方木間距30cm，面板為1.5cm厚竹膠板。

2.2鋪設底模

在頂托上鋪設方木，方木上鋪設竹膠板做為底模，模板接縫要嚴密，防止漏漿。支架及模板應按要求設置必要的預拱度，做好施工過程中測量監(jiān)控，嚴格控制頂、底板標高；底板施工時，外腹板上倒角加高澆筑2cm，保證箱梁倒角線型美觀。

3 支架預壓

3.1預壓目標要求

為消除支架地基在全部施工荷載下可能引起的變形，對照設計分析，施工前須對支架進行預壓。預壓工作在支架搭設完成且底模鋪設完成后，采用砂袋預壓的方法，支架預壓目的：

（1）檢查支架的安全性能，確保施工安全確定。

（2）消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于橋面線形控制。

一般預壓荷載則是箱梁單位面積重量的100%。該方案采用加混凝土的辦法進行預壓。為了觀測支架沉降工況，在預壓之前檢測每個測量管控點標高。在加載混凝土重量的50%和100%后均要復測各控制點標高，荷載持荷12、24、36h后要再次復測各控制點標高，如果持荷后所測數據變化很小時，表明地基及支架非彈性變形和沉降過程已基本完成，可以卸載，否則還須持荷進行預壓，直到地基及支架非彈性和沉降過程結束后再卸載。

卸載之后，須再次復測各管控點標高，方便以后得出支架與地基的彈性變形量（等于卸載后標高減去持荷后所測標高），用總沉降量（即支架持荷后穩(wěn)定沉降量）減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形（即塑性變形）量。預壓結束后須對照預壓成果通過可調頂托調整支架的標高。

3.2支架等載預壓

支架預壓采用100%等載預壓，以消除支架體系的非彈性變形，荷載采用吊放預制混凝土塊預壓。待非彈性變形穩(wěn)定后即撤除預壓，并在卸除預壓荷載時測出彈性變形值，繪出彈性變形曲線作為調整底模板標高的依據。預壓時分階段進行沉降值測量，利用前者觀測與最后一次觀測的讀數分析得出支架和基礎的沉降量。分階段卸載時再分別對每個點進行測量，得出支架卸載后的回彈量，兩次測量值分析，得出彈性變形值。

3.3加載方式

在支架搭設完成，檢查無誤后，按照施工圖布置方木和安裝箱梁底模。由專人測量記錄各測點加載前的標高，然后用混凝土塊對支架進行加載預壓，加載量為箱梁恒載，翼緣板部分可適當減少預壓。D匝道箱梁混凝土187m3/孔-墩頂24 m3-翼板30m3=133m3×2.6=346t，實際預壓混凝土塊260塊，每塊0.6m3×2.4=1.44t，加載共重375t，大于梁體實體段重量，合乎預壓100%的要求。

3.4測點布置

測點布置在底模板上側，縱橋向布置5排測點，分別在0、1/4L、1/2L、3/4L、L處設置，L為跨徑，每排5個測點，圖3為預壓測點布置圖。

根據計算的沉降及觀測結果設置必要的預拱度及預設沉降量值，具體在觀測和預壓后做好相關的統計并按實際要求設置，在實際觀測中根據高度和沉降及撓度組合變化加以必要的修正。

3.5沉降觀測

（1）支架預壓沉降觀測數據整理

一座橋在每一個跨支架預壓荷載都必須加載滿足規(guī)范性質后，同步完善外業(yè)所監(jiān)測到的數據，對觀測數據確保沒有錯誤之后，依據該監(jiān)測到的數據進一部對支架穩(wěn)定做出合理分析。本文以D匝道橋15#～16#墩各點位監(jiān)測數據完善后匯總所得到數據進行講述，支架15#墩頂左、右、2/1跨左、右、4/3跨左、右、16#墩頂左、中、右沉降觀測數據分別見表1。依據觀測的數據完善后，計算一個個點位在不相等荷載以及持荷周期下的沉降數據，看一個個點位的觀測數據是否具備卸載要求。

（2）支架穩(wěn)定性透析

在一定規(guī)范下觀測頻率與設計荷載的條件，在一座橋跨預壓施工工況結束后，加載后連續(xù)監(jiān)測的3次數據累計沉降偏小5mm或每個點平均沉降量偏小1mm時，支架預壓才可驗收。由表1數據可知每個跨點位數據均符合卸載條件，可行卸載。在卸載之后觀測每一個點位高程，計算支架的整體沉降量與彈性變形和非彈性變形，為以后現澆梁的預拱度提供基礎依據。每一個跨現澆箱梁支架預壓驗收后都要上交預壓報告，報告呈現的內容如以下三個要求：

表1　D匝道橋15#～16#墩現澆箱梁沉降觀測數據

（1）具體闡述該點位布置圖；

（2）沉降觀測記錄表和數據匯總表；

（3）點位沉降曲線變化圖。

4 底版、腹板、橫梁鋼筋加工

鋼筋進場后進行檢測，檢測合格后才能使用。鋼筋加工時，保證鋼筋表面潔凈，使用前應先將表面的油漬、漆皮、銹斑等清除干凈。鋼筋成型前，應根據配料要求長度進行截斷，通常宜用鋼筋切斷機進行。鋼筋的彎曲成型用彎曲機進行?，F澆箱梁鋼筋，從鋼筋加工場用吊車吊至箱梁上，然后進行現場綁扎，綁扎必須嚴格按照施工圖紙和技術交底進行。

5 預應力張拉及孔道壓漿

當現澆箱梁混凝土達到規(guī)定強度后（達到現澆箱梁C50混凝85%）且齡期超過7d后再進行張拉，張拉應按設計要求進行。施加現澆的機具設備及儀表應由專人使用和管理，并應定期維護和標定。張拉機具應與錨具配套使用，并在進場時進行檢查和標定。張拉采用應力控制方法，以伸長量進行校核，實際伸長值與理論伸長值的差值應符合設計要求，控制在6%以內，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后再繼續(xù)張拉。

5.1現澆的張拉程序及伸長量控制

現澆鋼絞線張拉順序嚴格按照圖紙要求進行張拉，千斤頂張拉作用線與現澆鋼絞線的軸線重合一致。鋼絞線的張拉程序如下：0→15%σk→30%σk→103%σk→100%σk（持荷2min）→錨固。按鋼絞線雙向張拉伸長量計算表控制施工，通過必要的超張拉保證伸長量達標，同時控制每束過程應力不超過1860MPa×80%的安全要求。

5.2張拉的操作步驟

張拉按設計要求的順序進行，N1、N2、N3、N4、N5束分示如圖4與表2～表5所示。

（1）安裝錨具，將錨具套在鋼絲束上，使分布均勻。

表2　D-5#聯腹板束（上　N1、中　N2、下　N3）張拉油表讀數

表3　D-5#聯　頂板束　N4、底板束　N5張拉油表讀數

表4　D-5#聯　腹板束（上　N1、中　N2、下　N3）張拉油表讀數

表5　D-5#聯　頂板束　N4、底板束　N5張拉油表讀數

（2）將清洗過的夾片，按順序依次嵌入錨孔鋼絲周圍，夾片嵌入后，人工用手錘輕輕敲擊，使其夾緊現澆鋼絲，夾片外露長度要整齊一致。

（3）安裝千斤頂，將千斤頂套入鋼絲束，進行初張拉，到達15%初應力時，抄錄千斤頂的伸長數據。連續(xù)張拉到達30%初應力時，抄錄千斤頂伸長數據，二者之間讀數差也是為了鋼絞線初張拉時的理論伸長量。

（4）連續(xù)張拉一定鋼絲束的控制應力時，持荷2min然后抄錄當時千斤頂數據。計算出鋼絲束的實測伸長量并與理論值比較，如果超過±6%停止張拉作業(yè)，分析原因。

（5）使張拉油缸緩慢回油，夾片將自動錨固鋼絞線，如果發(fā)生斷絲滑絲，則割斷整束鋼絲線，穿束重拉。

5.3張拉時的注意事項

（1）嚴格按照操作程序進行張拉，嚴禁違章操作。

（2）張拉時千斤頂前后嚴禁站人，防止發(fā)生安全事故。

（3）千斤頂后方安放張拉防護墻，防止鋼絞線及夾片飛出傷人。

（4）千斤頂安裝完畢，安全員檢查合格后再張拉。

5.4壓漿、封錨

現澆張拉完畢后應及時吹除積水，盡早壓漿?？椎缐簼{采用C50水泥漿，要求壓漿飽滿。壓漿使用壓漿泵從梁的最低點開始，直到規(guī)定稠度的水泥漿充滿整個孔道為止。水泥漿水灰比控制在0.39。膨脹劑的用量根據試驗試配而定，水泥漿稠度控制在14～18 s之間，在現場備有1725ml漏斗隨時作漏斗試驗。水泥漿在使用過程中應頻繁攪動，在30～45min內用完。具體步驟如下：

（1）壓漿采用活塞式灰漿泵壓漿，壓漿前先將壓漿泵試開一次，運轉正常并能達到所需壓力時，才能正式壓漿，壓漿時灰漿泵泵壓保持在0.5～0.7MPa。從下至上進行壓漿（比較集中和鄰近的孔道，先連續(xù)壓漿完成，以免串到鄰近孔后水泥漿凝固，堵塞孔道）。

（2）當梁另一端排出空氣-水-稀漿至濃漿時使用閥門控制流漿，并提升壓力至0.7MPa，持壓2min，從壓漿孔擠出噴嘴，并立即關閉閥門。壓漿中途發(fā)生故障，不能連續(xù)一次壓滿時，要立即用高壓水沖洗干凈，故障處理完成后再壓漿。

（3）構件中的錨具對其應進行封錨；在壓漿后應先將其周圍沖洗干凈、鑿毛，然后設置鋼筋網并澆筑封錨混凝土。

5.5支架等拆除

模板、支架的拆除時間根據模板部位和混凝土所達到的強度而定。箱室內頂模、支架應在同步養(yǎng)生的試塊強度達到設計強度70%時，再行拆除；對于箱梁底板、翼板及支架，必須在鋼絞線張拉和壓漿完成后，方能卸架。支架的卸落應按程序進行。每次卸落均由跨中開始，縱向應對稱、均衡，橫向應同步平行。拆除支架的施工班組要分工明確，有專人指揮。

6 結束語

通過D匝道橋首件第5聯現澆箱梁施工過程的探索積累，施工工藝基本滿足現澆箱梁施工的要求，可以指導后續(xù)的現澆施工。通過施工，也使全體施工人員加深了對現澆箱梁施工工藝的掌握，相互增強了施工合作、安全生產、質量優(yōu)良的整體意識。在后續(xù)施工中我們將發(fā)揚首件工程中的有效經驗，繼續(xù)改進和優(yōu)化工藝，為優(yōu)質、安全地完成我標段的現澆箱梁施工不斷努力。

［1］ 趙杰.預應力橋梁現澆連續(xù)箱梁施工工藝探討［J］.黑龍江科技信息，2013（12）.

［2］ 劉俊民.支架現澆箱梁施工工藝質量控制［J］.城市道橋與防洪，2013（6）.

［3］ 秦楚，秦新棟，任國偉.淺談后張預應力現澆箱梁施工工藝［J］.公路交通科技（應用技術版），2014（10）.

［4］ 高永亮.沉降觀測技術在超寬現澆箱梁滿堂支架預壓中的應用［J］.浙江建筑，2014（10）.

Precompression and Construction Technology of Prestressed Cast-in-situ Box Girder Bracket

ZHU Yu-bao1，LOU Xu-yan2

（1.Zhejiang Jinzhu Transportation Construction Co.，Ltd.，Hangzhou 310051，China；2.Zhejiang Yida Engineering Supervision Consulting Co.，Ltd.，Yiwu 322000，China）

As the main patterns for route intersection of expressway，cast-in-situ box girders are usually used in the upper structures of common ramp bridges with the gradual increase of interchanges.Cast-in-situ box girders have features like good integrity，beautiful appearance，large rigidity，complex shape and so on.Build-up bracket and precompression process of bracket are contained in each construction stage.Taking D ramp bridge engineering of an interchange as an example，the precompression and construction technology of prestressed castin-situ box girder bracket are introduced，and the stability of gate-type bracket is analyzed through observation data，thus providing technical support for the construction of subsequent cast-in-situ box girder.

Prestress；Cast-in-situ box girder；Bracket precompression；Construction technology

U445

B

1673-6052（2016）01-0023-06

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.01.006