预应力箱梁先简支后连续施工工艺

预应力箱梁先简支后连续施工工艺

1、概述

先简支后连续预应力箱梁在高速公路桥梁中已逐步被推广应用。这种梁型集简支梁和连续梁的优点于一身，克服了简支梁整体性差的弱点，同时也克服了现浇连续梁对支架和地基的要求；因为这种梁型有诸多优点，国内已经建成通车的京（北京）-福（福州）、连（连云港）-霍（霍尔果斯）等高速公路的大桥、特大桥多采用此种梁型。该结构形式充分利用了简支结构施工方式的便捷，通过采用后连续施作，最终实现了连续梁整体受力的效果。

我自2004年参加工作以来先后参加了多座同类型梁部结构桥梁的施工，如：洛（洛阳）-平（平顶山）高速跨京福高速特大桥；安徽沿江高速东山大桥；天津海河开启桥；正在施工的大广高速盐河故道大桥。多座桥同类梁部结构施工的工程实践，使我对该类型梁部结构有了一定的认识。结合多座同类结构桥梁的工程实践，现对其主要施工工艺试做如下分析、总结。

2、主要施工工艺

先简支后连续预应力箱梁结构其整体性工艺过程为：先期预制并简支安装具有半成品意义的箱梁段，预制箱梁时完成正弯距预应力施加，在梁端预留与横梁相连接的钢筋，并在箱梁顶板内预留负弯距预应力束孔道；架设安装完成之后，后浇筑钢筋混凝土连续接头，达到强度后施加负弯矩预应力，然后解除临时支座，达到整联桥梁连续的目的。其施工工艺流程可下图一：先简支后连。续预应力箱梁施工工艺流程图

图一、先简支后连续预应力箱梁施工工艺流程图

2.1预制梁场设置

完整意义的预制厂一般包括钢筋及小型钢件加工区、混凝土混合物制备区、制梁区及存梁区部分等，这里重点考虑制梁区。

结合场地地形条件，本着方便移梁、架梁施工的原则，选择预制场地。对于桥址条件较好（不跨大河沟、不跨交通路，且地势平坦）的情况，可以优先考虑顺桥向双龙门吊方案，该方案的优点是可以采用双龙门吊直接吊梁就位。如安徽沿江高速东山大桥，在桥位（两排墩后施工）顺桥向布置预制厂，采用跨桥幅双龙门吊方案，效果很理想。不足之处是工序间有一定干扰，对于长桥宜慎用。桥址外围条件受限，桥址条件也较差（跨河、跨交通路等），桥址顺桥向设预制厂一般是不得已的选择。如天津海河开启桥，预制厂采用双龙门吊，另外还采用架桥机架梁。洛平高速跨京福高速特大桥，有条件横桥向布置预制厂，均采用了横桥向布置方案。该方式的优点在于预制厂可以只采用一台用于制梁、移梁的大型龙门吊。即使场地（龙门吊走行轨）与桥向不能完全垂直而有一定夹角，也仍以一定夹角实现横桥向基本布置形式。

一般根据场地条件、起梁设备、工期要求及受力分析等综合考虑。

地基处理：场地地基条件差的，应适当硬化。

布置方式：宜在龙门吊范围内，结合龙门吊走行方向、吊梁吊点情况成排布置。

台座数量：宜考虑制梁工期要求、模板与台座周转期等确定。

台座结构：就笔者现在掌握的情况看，先简支后连续梁部结构的先期预制梁（或箱梁或板梁或T梁），均为后张梁，一般均存在预应力施加后，中部起拱，台座端部与梁板端头承受了较大的集中力的情况。为此，设计制梁台座时，端部应做特殊的处理，如局部扩大基础等。其余可采用浆砌片石或低标号砼基础，其上做20--40cm厚C30砼台座端部；为防止梁端集中应力过大，一般做柔性化处理，以增大受力接触面。台座中部采用砖砌或现浇混凝土。台座中一般设置与模板配套的拉杆孔；一般在台座两侧顶部埋设50型钢，以放置胶管与钢侧模接缝密贴，防止浇灌混凝土时漏浆。根据实际需要，可设置预留吊梁孔位置距梁端（70-90）cm/cosα(注：α为梁端斜度)。为了保证箱梁线形平直，一般在台座跨中预设反拱。为了确保梁底美观，台座可以采用水磨顶面涂蜡、或粘贴树脂绝缘板、或覆钢板等措施。

在施工中，还应经常对台座进行检查，及时做好维护。

图二、洛平高速跨京福高速特大桥制梁区布置图

2.2模板设计制作与安装拆卸

2.2.1模板设计制作：

箱梁预制模板底模为台座顶面，外模和端模采用定型钢模，内模采用组合钢模。

外模设计是一个重要环节，以采用分块栓接模板组合为例，主模块采用大块平面钢模板，面板厚度与肋板间距采用四周约束平面板体受荷条件计算确定；肋板采用槽钢或厚钢板。外模支撑架采用槽钢焊接。外侧模支架间距宜结合上下拉杆设置，采用侧模受荷变形约束控制计算确定。

内模采用组合覆塑木质层压板或采用组合钢模板，顶板采用可自由抽拉的活动板，有利于底板混凝土浇注，它可直接支承在内支架上。可不设全封闭式内底模，但需设具有一定平面宽度的带弧形角的内底角模板，并且混凝土施工后应及时拆模。内部支架一般采用角钢制作，相互间采用栓接，以便于拆卸。

端模设计一般采用略厚的钢板，以便于拆装、固定锚垫板波纹管端部。为保证模板及预制梁质量，模板制作尽可能采取工厂化制造。

2.2.2模板拆卸、安装：

除端模较小及内模拆卸受限而采用人工分块进行之外，为了缩短制梁周期，模板拆装应尽可能采用人工配合龙门吊整体进行。外侧模可分四节拆装，内模安装可分两节整体吊装。外模拼装时，结合拉杆连接，用钢尺进行两侧模间宽度检查，拼装时要注意接缝严密、平整；端头模板安装要注意梁端斜度控制；内模安装吊装前要设置内模底支撑，以免直接放在底部钢筋上。另外，梁顶部钢筋绑扎完成，内外模联固一体化后，必须注意做梁截面轴线测定，确保外侧模斜度准确。

模板的拆卸次序一般是先拆内模，其次是端模，最后是侧外模。

2.3钢筋制安及预应力筋管道的埋设

箱梁底板筋、腹板筋可以在台座上采用临时加固措施进行现场绑扎，也可以在台座外绑扎好，吊到台座上。同时，结合底板筋、腹板筋钢筋绑扎，应按设计坐标固定底、腹板内波纹管。一般以“#”型式φ8钢筋定位，管道连接采用稍大型号的波纹管做套管，连接时接头处应注意封堵严实。安装并调整内、外模及端模后，即可绑扎顶板钢筋，同时安装顶板内扁管和锚垫板。安装波纹管时应使之穿入锚垫板内，并做好密封。为防止预应力管道变形过大，多采用内衬胶管或PVC塑料管等，效果均较好。

2.4混凝土浇注

砼浇注前，注意检查原材料质量、施工人员的在岗情况、施工机械的完好性、施工工艺的可操作性等。砼浇注过程中要随时检查砼拌和质量，其坍落度控制要符合有关规范要求，同时注意制作砼试件及同期养护张拉试块。

箱梁砼浇注顺序一般为：底板→2/3高度腹板→剩余腹板、顶板，从梁一端向另一端推进，分段分层，形成步距呈斜向连续一次性浇注完成。底板砼从内模顶开天窗进去，在底板混凝土施工时以插入式振动棒振捣。底板浇注完毕，及时扣牢底板顶模板（即内模底模）。若采用非封闭式内底模，常适当多浇入底板混凝土，结合振捣，人工予以反压使混凝土进入腹板数厘米高度。成段底板混凝土浇注完成后，抓紧封闭内顶模，以便后续腹板、顶板浇注。腹板砼的振捣以多台