40米预应力混凝土箱梁施工总结

40米预应力混凝土箱梁施工总结

一公司：谢伟东韩兆军

摘要：本文主要结合松花江汊河特大桥40米预应力混凝土箱梁施工来阐述：如何合理地确定台座、模板的数量；在模板制作、混凝土浇注现场施工中，经常遇到的技术难题有那些，并且该如何处理，以供类似工程作以参考。

关键词：内模上浮、翼缘板裂纹、波形条纹、蜂窝、气泡、钢片式振捣器

1、工程概述

松花江汊河大桥全桥长769.10m，上部为跨径40m预应力简支箱梁，混凝土等级为C50。全桥19 孔，每孔10片，总计190片。全桥分为左右幅，每幅有五片预制梁，梁与梁之间间距为2.9m ,每幅有五片预制梁，梁与梁之间通过厚度为19cm的横隔板及8cm厚湿接缝相连为整体。

2、台座、模板

2.1台座、模板数量的确定

进行箱梁预制前，模板的形式、数量及台座数量的多少，直接影响箱梁预制的施工进度。因此，施工前应安排数量的多少，应结合甲方进度要求及本单位施工能力以及在实际施工过程中的主要影响因素进行确定。施工中主要影响因素有：拆模时间、立模时间（包括模板调运时间）、张拉时间、预制梁类型（边梁和中梁）。

现以哈尔滨绕城高速公路西段建设项目K53+780.22松花江汊河特大桥为例来说明台座、模板的确定。

根据规范规定以及结合实际施工经验，外界气温在25-30度，预制梁50号混凝土在使用早强水泥、减水剂的情况下，混凝土浇注12小时后可拆内模，18小时可拆外模，拆模后进行蒸汽养生，6天可进行张拉。在客观条件正常的情况下（材料供应齐全、无大雨），我公司员工两天可浇注5片梁（一片梁混凝土45.5方），考虑6天可进行张拉倒出台座，按6天一个循环，6天可浇注15片梁，为了连续施工不造成窝工现象，因此需要15个台座。考虑有时两天浇注6片，因此，实际我们制作了16个台座。

确定模板数量的因素有：模板循环使用的周期、施工进度要求。所谓的模板循环使用周期指的是：该模板从安装、顶板筋绑扎、混凝土浇注、混凝土养生至可拆模强度、拆侧模直至调运到下个装模台座旁所用的时间。松花江汊河特大桥40米箱梁每片梁混凝土量为45m3,台座设置按2天5片梁设置，各道工序经过细致的计算并结合多年的施工经验，在不考虑客观因素的影响下（天气、材料、机械等），模板循环一次所用时间约为38个小时，若想实现2天（48个小时）浇注5片梁，那么该需要多少套模板最经济合理呢?浇注5片梁需要循环次数为：48/38，模板一个循环可浇注梁的片数为：5/（48/38）=3.95，因此四套模板最合理。

2.2台座的制作

箱梁由台座（底模）、外模板、内模板组成几何图形，内置绑扎钢筋，浇注50号混凝土。预制梁重量为120t，因此底座的加工要通过严格的计算；同时，预制箱梁底板厚度只有13cm,并且又有外径为8cm的波纹管通过，混凝土能否充实底板、满足混凝土的密实度也是一个难题。地板混凝土的密实度我们主要通过两个方面来解决，一是在侧模上安装高频附着式振捣器，二是底板材料采用弹性较好的钢板来加强底板的振动。通过强度校验以及多年的施工经验我们加工台座见图（3）。台座制作过程如下：在原有地面下挖30cm、夯实，打30号素混凝土至地平面。在其上部，打27个小梁，在小梁上垂直铺上四条槽钢，0.5cm厚的钢板焊在槽钢上作为箱梁底模。槽钢规格为1300ⅹ60ⅹ5，加劲肋采用50ⅹ50ⅹ5的角钢。

（3）台座模板图

2.3侧模板的制作

一片预制梁外模一侧由8块模板组成，面板使用6mm厚钢板，模板外侧用规格为65×65×5的角钢做加劲肋，加劲肋网格尺寸为75cm×40cm；外模重力支承在枕木上，水平方向上下设拉杆，上设拉杆间距为70cm，下设拉杆间距为35cm。汊河特大桥模板类型主要分为：中梁、边梁；根据端头模板的差异，又可分为连续、伸缩。中梁和边梁的主要区别是：边梁的一侧无横隔板，而中梁两侧都有；连续和伸缩模板区别就在于端头模板有所差异。汊河桥所加工的侧模板如下所视。

下图为汊河桥40米预应力混凝土预制箱梁标准模板侧立面图。每片梁被横隔板分为8个单元，中间的6个单元所使用的模板为标准模板。

下图为汊河桥40米预应力混凝土预制箱梁连续端模板侧立面图。长度为4100mm 那部分模板起着过度的作用，它即可用于连续端节，用可用于伸缩端节。

下图为汊河桥40米预应力混凝土预制箱梁伸缩端节模板侧立面图。

3、施工中所遇到的技术难题

在40米预应力混凝土箱梁制作过程中，所遇到的技术难题主要有：内模上浮；翼缘板裂缝（与腹板交接处）；波形条纹;蜂窝、麻面。

在混凝土振捣过程中，腹板混凝土在振捣器及自重的作用下，大量涌入底板，使底板混凝土给内模很大浮力，迫使内模上浮。内模上浮危害极大，使预制梁顶板厚度小于设计尺寸，无法达到设计强度；迫使预制梁的高度增加，而给桥面施工带来不便。

翼缘板是预制梁与湿接缝连接部分，该处混凝土出现裂纹，给整个桥都会带来极大的安全隐患。

在距梁底50cm左右时断时续出现波形条纹，严重影响了预制箱梁的外观质量。并且该问题也是绕成高速公路西段建设项目全线的通病。

蜂窝、麻面不但影响预制梁的外观质量，更重要的是降低了混凝土表面的密实性，从而使梁内钢筋抗腐蚀性难以保证。

4、解决问题的方法

4.1为控制止混凝土浇注时内模上浮，用槽钢作为压杠来加以控制。具体做法如下：在内模上方用槽钢与侧模连为整体，在槽钢与内模之间安装加工好的高度为12cm(顶板厚度为10cm)混凝土垫块（强度同梁C50）以压住内模，施工顺序是先放垫块，再安装槽钢。开始时，我们用单片槽钢，一个内模上方布置四个槽钢，但没能有效的控制内模上浮。一是槽钢刚度不够；二是在振捣过程中垫块被振移位。后来我们采用了双片槽钢，增强了刚度；同时，我们采用ø6钢筋做定位筋，来固定垫块位置，这样就有效地控制住了内模上浮。

4.2翼缘板与腹板交界处裂缝原因：

1）拆模时，先拆压杠后再拆除内模支承

2）拆侧模时，龙门吊垂直提升模板，损伤翼缘板

3）养生不及时，造成局部裂缝。因为翼缘板与腹板交接处比较薄弱，因而易出现裂缝

4）强度不够过早拆模

拆模时要严格控制好拆模顺序。应先拆除内模支承，再拆压杠。在安装内模时，为防止内模变形或被混凝土压散架，我们在内模中安装了钢架支承。混凝土浇注时，严重挤压内模（其力大小从内模上浮就可断定），由于钢架支承的存在，内模变形很小，但钢架支承中已具有很大的内应力，若先拆除压杠，那么钢架支承就要恢复形变，产生巨大的变形应力，而迫使顶板脱离腹板，使顶板与腹板连接处、腹板与翼缘板处产生裂缝，从而严重影响预制梁体的质量。

除此以外，拆模之前，进行试块压制，根据压制结果以及多年的施工经验，决定是否可拆模，允许拆模强度一般大于混凝土设计强度的30%。

4.3波形条纹的处理