预应力连续箱梁在桥梁施工中的应用

预应力连续箱梁在桥梁施工中的应用

摘要： 预应力钢筋混凝土连续箱梁桥近来广泛应用于高速公路及城市桥梁，相对于预制梁板的桥，它的整体性好，跨度大，桥型美观；相对于非预应力钢筋混凝土连续箱梁桥，它的重量较轻，钢筋使用少，同时较好的解决了梁体砼底部裂缝问题。

关键词：桥梁施工；预应力；箱梁；

1.预应力技术在公路桥梁施工中的应用概要

1.1 预应力技术概要

随着我国公路桥梁建设规模的扩大，对施工质量更是提出了更高要求。应运而生的预应力技术由于其自身的众多优点而得到了非常普遍的应用。它具有充分利用材料的高强度性能，加大桥梁跨径和刚度大等优点，更重要的是它能有效防止混凝土裂缝。预应力技术还具有复杂的工艺和专业性很强的施工结构。因此，本文将从两个方面对预应力技术在公路桥梁施工中的应用进行探讨。

1.2 预应力技术在公路桥梁中的应用概要

（1）在弯钩构件中应用预应力技术

众所周知，高强度的碳纤维是由于施工起来属于比较简单的那种,所以使用碳纤维材料来解决弯钩构件的加固问题，已经得到了广泛而且肯定的应用。但是在对受弯构件进行加固以前,结构就已经具有初始内力，并且混凝土也已经有初始的压应变和拉应变了。在弯钩构件中应用使用预应力技术能使得混凝土压应变处于压应变极限之时受弯构件的承载能力不会超过极限的承载程度，安全系数得到提升。

（2）在加固施工中应用预应力技术

现代交通运输越来越需要更高的要求，如何增加公路桥梁的使用时间，就显得尤为重要。对公路桥梁的加固一直都采用补强构件和改善结构性能来恢复或者提高现有道路桥梁承载能力。但是，为了减小加固施工时混凝土的初始应变从而在实际中应用卸载的方法。可以预先对构件施加预应力,这时受压区会产生拉应力,同时受拉区产生压应力,这也就会减小构件在初弯矩作用下的拉应变和压应变。而且也达到了提高构件达到极限承载力时的应变增量和加固钢筋的应力。这样，加固钢筋就得到了充分的实现。

（3）在混凝土中应用预应力技术

a）在混凝土空心板中的应用。公路桥梁的跨径一般为16-25m，所以可

以采用预应力混凝土空心板，这里所使用的预应力钢筋一般为高强并且低松弛的钢绞线。

b）在混凝土简支T 梁中的应用。预应力的混凝土简支T 梁跨径一般为20-50m，它也采用高强并且低松弛钢绞线。后张法、群锚、中等张拉吨位；预制拼装。有配套架桥设备，并编有标准图。

c）在混凝土箱梁中的应用。跨径40~60m可采用等截面连续箱梁，强、低松弛钢绞线；如果箱梁悬臂板悬出长度在4.0m 以上，配置了桥面板横向预应力钢束常采用的施工方法是扁锚3~5根钢绞线为一束箱梁。

2.施工工艺

2.1模板施工

模板的选择

模板锈蚀或表面粗糙直接影响到砼的外观，由于箱梁多为立交桥梁，外观是十分重要的使用性能之一。采用钢模板时，防锈就成了需要解决的重要问题。特别是底模，由于放置时间长，极易生锈，在钢筋绑扎后好很难除去。根据查阅有关资料，在重点部位有较大影响的工程中，应对钢模板进行静电喷涂处理。在实际工程中，传统的涂脱模剂、涂油或涂漆工艺难满足要求。

弯桥、变截面桥的模板成型考虑

在弯桥、变截面桥的模板成型中，主要问题就是如何保证结构的几何形状。钢模板不仅成本较高，而且利用率低，一般一座桥梁使用过，很难再次使用。故我们认为采用竹编模板或多层板模板更具有广泛的适用性。施工中，可利用钢管的挠度来实现截面的变化，并能保证整体线形的美观。

模板内的施工

目前箱梁内模一般有两种常用的施工工艺，即钢模、木模。钢模板支撑较为困难，且费用较高；用木模相对成型较容易，也更容易固定内外模及锚具的联系。用水泥袋或纤维布做内模外侧饰面。就可起到防止漏浆的作用，因此我们基本选择用木模做内模。时间证明木模的拆卸和再利用也很方便。

模板成型的操作要点

模板成型前必须对模板底面高程和支座高程、变截面线形坐标与预应力孔道坐标进行校核，并将模板成型的特征和控制点汇编成册。

当用钢木结合模板形式时，对结合部位要有连接措施。以钢模标准为依据。

箱梁结构依次浇筑成厢时，内模底部开口不要过大。同时要留有排气孔，振捣孔及封孔模板。

外侧模板与内箱模用穿墙螺栓形式连接时应注意其位置必须与孔道位置错开，这一点在模板设计时就应加以考虑。

当设计为箱内张时，其锚座模板应与内模一体，安装时要特别注意锚垫板方向能否满足张拉要求，并检查箱内施加张拉必备的空间。

内箱模设计时要有拆模考虑，最好有脱模措施，以增加内模板回收利用率。

地基处理

由于各桥地质情况千差万别，处理方案也各不相同。在地质较差的位置需要采取特殊措施处理。

地基处理后的承载力满足设计沉降要求。

对软、硬变化较大的地基应注意处理方法，不能有不均匀沉降出现。

混凝土施工

混凝土配合比

上部结构为高标号混凝土，因而必须仔细的选用材料，进行最佳配合比设计与实验。集料具有良好的级配，且砂率合理则能组成坚实的骨架，有利于混凝土强度的提高；混凝土具有良好的泵性，则有利于混凝土的施工。

混凝土浇注

要严格控制混凝土塌落度。塌落度过大影响混凝土内在及外观质量，底板倒角处混凝土容易“外翻”，增加施工控制难度及混凝土用量；塌落度过小，加大泵车的泵送难度，且难于振捣，容易出现空洞及蜂窝。

控制好混凝土分层厚度及分段长度。分层厚度由振动器作用部分长度确定；分段长度由混凝土的初凝时间、气温及天气情况决定。分层过厚或分段过长，容易导致层面明显，分段面出现“泛白”现象。

加强混凝土的养护。

3.预应力箱梁体系施工

除去锚垫板、喇叭口、钢绞线上的灰浆。锚环、夹具必须清洁，不允许钢绞线、锚环、夹具上有浮锈、油污、混凝土等杂物。

根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位板的限位尺寸，最标准的尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮痕。

安装锚具时，锚环必须装在锚下垫板止口环内，工作锚环要对中，夹片均匀打紧并外露一致；千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列一致，以防钢绞线在千斤顶穿心孔内交叉；安装张拉设备时，做到孔道、锚环、千斤顶三对中。

张拉前要空转油泵、千斤顶，至少两次。并检查有无泄漏现象。

张拉时必须注意安全，操作千斤顶和测量伸长值人员应站在千斤顶侧面操作，严守操作规程。同时千斤顶后面应设防护。每根构件张拉完毕后，要检查端部或其他部位是否有裂缝。并填写记录

4.总结

随着我国公路桥梁事业的飞速发展，预应力结构和技术展现出了更大的优势。目前中小型公路桥梁几乎都在采用预应力混凝土结构。从西方修建钢桥的例子可以看出，时间的增长会造成维修和养护费用的增大。正是由于预应力技术的许多优点，使得它在被逐年更广泛地使用。虽然预应力技术无论在理论还是在实践中都已经发展成为比较成熟的技术，但是由于一些问题，比如张拉工艺不适合和孔道和锚具质量不合规范等，因此，在实际施工中仍然存在很多不足，这些还需要后续的努力。

【参考文献】

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