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1、浅谈 25m 折线配筋先张箱梁施工技术摘要：结合实际的工程实例，介绍了公路 25m 折线配筋先张箱梁的施工方案和主要施工方法，总结了施工过程和监理过程中的关键技术和相关的经验。 关键词：折线配筋；先张；台座；弯起器随着预应力技术在国内外桥梁领域的普及应用，后张法工艺在施工过程可能出现的堵孔、压浆不密实等不足之处逐渐显露出来，导致预应力钢材的后期腐蚀，引起了许多预应力混凝土连续梁桥出现裂缝、持续下挠，严重的影响了后张法结构的耐久性。后张预应力钢筋管道压浆不密实已被交通部列为高速公路工程建设质量的八大病害之一，后张法结构的耐久性问题也是困扰土木工程人员的一大难题，折线配筋先张法无疑是解决这一问题的
2、有效途径：（1）在结构受力方面，先张法由于不使用预应力管道，减少了预应力的摩阻损失，增加了有效预应力。 （2）先张法的工艺特点使预应力筋和混凝土之间的黏结缺陷降低到最小程度，大大提升了结构的耐久性。 （3）对于工程量较大的项目，先张法与后张法相比可以节省锚具管道、减少施工工序、降低维修养护费用，更适于工厂化生产，在一定程序上节省了工程造价。折线布束先张法桥梁在铁路桥梁中的应用已比较成熟，但在公路上还处于起步阶段，尤其在标准化设计方面尚属空白。本文介绍了 25m6 跨先简支后连续折线配筋先张法箱梁的施工方法。 1 工程概述1.1 箱梁构造箱梁构造建新高架二桥上部结构设计为（25m4）+12（25
3、m6）+（25m4）+7（25m6）,先简支后连续结构，按照双幅布置，每跨单幅 4 片小箱梁。箱梁采用目前公路桥梁工程中通用的 25m 小箱梁结构尺寸，中梁顶板宽 2.4m（横隔板加宽 0.2m+0.2m） 、底板宽 1.0m、顶板中心高 1.4m、斜腹板水平向厚 18cm，端头加厚至27cm、腹板斜率 1:4；外边梁顶板宽 2.85m（横隔板加宽 0.2m） ，其他尺寸与中梁同；单根钢绞线直径 15.24mm，横截面积 140mm2，钢绞线强度 1860MPa、低松弛；边跨（中跨）每个小箱梁底板内布置了 16 根直线钢绞线，腹板内共布置了 12（中跨 10）根折线钢绞线，中梁与边梁钢绞线束相
4、同，在距跨中 2.8m 处弯起，边梁折线布筋弯起角 4.1025，中梁折线布筋弯起角 4.198。张拉控制应力 con=0.75fpk=1395MPa，即单根钢绞线张拉力为 195.3kN。1.2 预应力筋布置预应力筋布置边梁腹板钢束布置：左右侧对称布置 6 根，共计 12 根；中梁腹板钢束布置：左右侧对称布置 5 根，共计 10 根；底板钢束布置：布置 16 根。边梁一侧钢绞线在折线处产生的上拔力 195.3kN6sin4.1025=83.8kN，中梁一侧钢绞线在折线处产生的上拔力 195.3kN5sin4.198=71.5kN；折线钢绞线竖向间距13cm，直线钢绞线水平间距 6cm，竖向间
5、距 8cm。(a)梁端部钢绞线布置示意图 (b)梁中部钢绞线布置示意图图 1 钢绞线布置示意图2 场地布置及台座设计2.1 预制场、存梁场布置预制场、存梁场布置箱梁预制本着连续预制，规格对应、配套和均衡的原则。箱梁放张后运至存梁场，根据安装顺序有序存放，然后进行封头施工，经认证合格后进行安装。考虑当地雨季较长，地基承载力很低，原地面需要抬高，底面采用垫 30cm 砂砾石或毛渣做基层，用 18T 压路机压实；面层采用 20cm 厚 C25 混凝土做硬化处理。2.2 台座及反力梁布置台座及反力梁布置先张梁张拉台座有长线法台座及短线法台座两种设计。本项目台座选择长线法布置，每 2 个台座为一组，同时
6、预制两片 25m 小箱梁。台座全长 52.54m，台座反力梁采用截面8001000mm 的钢筋混凝土结构，在两端为变截面竖向悬臂反力梁，两反力梁的中心距为5800mm（边梁 6800mm） ，反力梁在设计中为竖平面内的压弯构件，在反力梁端部提高砼标号和增加受力钢筋（螺旋筋、斜拉筋，反力梁中部为 C30 砼，端部为 C50 砼） ，在反力梁中间部位设置横隔墙，并在横隔墙下部离地面 200mm 处设置 1501000mm 的预留直线钢绞线通过孔，预应力张拉分上下两层，上下张拉横梁分别锚固弯起折线预应力筋和梁底直线预应力筋，梁体内埋置转向器将弯起预应力转向，转向器锚固在埋入地下长 9m、直径1.8m
7、 的钻孔桩顶；每个台座 2 根基桩。承力台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数不小于 1.5，抗滑移系数不小于 1.3。横梁须有足够的刚度，受力后挠度不大于 2mm。 3 弯起器设计台座底模预留弯起器拉板穿过的长方形孔顺梁轴方向长 300mm、垂直梁轴方向宽80mm。拉板和加强板总厚度为 28mm，导向板上的拉板按照 25m 小箱梁的斜腹板 1:4 斜率延伸至底模下与抗拔桩上的 U 型拉板销接。弯起器的安装时间宜选择在底板底层钢筋绑扎完成后。长线法虽然是两端对称张拉，但对单片梁来说是单端张拉，故有主动端和被动端之分，故弯起器的安装也有主动和被动之分。设近张拉端的弯起器为号、近中隔墙处弯
8、起器为号，中隔墙上的转向器为号。号、号弯起器导向板上减摩套有挡圈一侧均朝向跨中，且左右两侧腹板内弯起器是对称的；弯起器的 U 型拉板（宽 180mm）通过60mm45#钢轴与抗拔桩上的装置支座铰接，U 型拉板沿纵向预留的 10mm 间隙，要进行调整才能适用于预应力钢绞线放张时两片梁各向中隔墙滑移和各自向跨中方向压缩的需要。号弯起器的 U 型拉板与槽钢腹板间距朝向跨中侧为 20mm，要大于滑移量和压缩量的和，用钢楔塞紧，防止预应力张拉过程中跑位；号弯起器的 U 型拉板与槽钢腹板间距朝向中隔墙侧预留 15mm，用钢楔塞紧，另一侧 U 型拉板与槽钢腹板间距朝向张拉端还有 5mm间隙也用钢楔塞紧，以固
9、定其位置。长线法台座的中隔墙上号转向器是固定的，为减小摩擦系数，应将凹槽的棱角打磨成圆弧，以免刮伤钢绞线，并在凹槽内涂抹四氟粉以减小摩阻。弯起器可纵横转动，横向顺 1:4 的斜坡靠在腹板外侧钢筋上，纵向在弯起器的拉板顺梁轴线方向的前后两个孔内插销子，以防止其纵向倾倒。在预应力钢绞线张拉时拔出销子。图 2 弯起器布置示意图4 折线配筋先张梁施工工艺4.1 钢筋及钢绞线安装钢筋及钢绞线安装钢筋安装过程中需要注意的部位：箱梁两端连续端（124cm 范围内） 、非连续端（141cm 范围内）腹板内、外两侧钢筋网片；、弯起器两侧各 60cm 范围 N11 钢筋加密间距为 10cm。目的是防止放张过程中梁
10、体出现应力集中，造成梁端头出现受力性裂纹。布设预应力筋时可以从跨中往两端穿入、也可以从一端穿入，以方便为主。在下料和布设过程中，要防止沾污预应力钢绞线。在布设前应临时架立已按折线和直线布筋开孔的端模。4.2 模板工艺模板工艺模板应具有足够的强度和适中的刚度，且钢板厚度不小于 5mm，拼缝处轮廓线平顺，板面局部不平（2m 靠尺、塞尺检测）小于 1mm，板面和板侧挠度控制在1mm。模板要洁净，均匀涂抹脱模剂。先安装侧模板，模板不得与脚手架连接，避免引起模板变形。安装时，防止模板位移和突出，就位要准确，要先安装侧模后立定模，在支腿下用木对尖支垫，并用螺栓连接，并用临时斜撑支垫，以防模板倾覆。4.3
11、预应力钢绞线张拉预应力钢绞线张拉张拉前检查预应力钢绞线的布设和三维定位防护是否按照设计图纸布置，并对张拉计算书进行验算，检查千斤顶和油表的标定记录。 张拉时采用两端两侧同时进行。第一步采用 30 吨小顶逐根分步张拉至 50控制应力为设计拉应力，第二步先下后上横梁用 300 吨及 200 吨千斤顶整体拉至设计张拉力，持荷2 分钟后利用精扎螺纹螺母锚固。在张拉过程中现场监理及时采集张拉数据，计算好张拉实际伸长量，与理论伸长量误差不超过6%，质量控制上采取以张拉力为主，伸长量进行校核的双控模式，确保张拉质量。4.4 混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土采用 C50 普通混凝土，由拌和站(两台 HLS60 强制
12、式搅拌机同时供料)集中拌和，混凝土运输车运送到现场。由于箱梁钢筋较密，需要混凝土有较大的流动性，本项目采用湖南先锋建材有限公司生产的 XF 型聚羧酸外加剂，掺量为水泥用量的 0.9%，水泥为华新牌 PO52.5，用量每立方米混凝土为 452 公斤，水灰比 0.33，混凝土坍落度控制在120160mm 之间，粗骨料采用双级配，最大粒径为 20mm。 混凝土浇筑应保持连续性和严密性，防止各层之间出现“冷缝” 。振动采用振动器和振动棒相结合的方式，振捣时间以混凝土停止下沉、不再出现气泡、表面泛浆为准。4.5 混凝土养生、拆模混凝土养生、拆模混凝土浇筑完成后 12 小时候开始浇水，混凝土表面必须保持湿
13、润。拆模后采取土工布覆盖洒水养生（冬季采用蒸汽养生） ，养生时间不低于 7 天。混凝土经养生达到一定强度后，先松开模板上下螺栓。待混凝土达到规定强度后，先拆两头端模，内模分小块从端头送出，最后拆侧模。4.6 预应力钢绞线放张预应力钢绞线放张当随梁同条件养护试块强度和梁体弹性模量达到设计要求，且混凝土龄期大于 3 天时对预应力钢束放张。放张前要先拆除折线筋转向器销钉，然后采用上、下横梁对称交错松张，即第一步上横梁从 100%放到 66.6%锚固，第二步下横梁从 100%放到 66.6%锚固，第三步上横梁从 66.6%放到 33.3%锚固，第四步下横梁从 66.6%放到 33.3%锚固，第五步上横
14、梁从 33.3%放到 0 结束，第六步下横梁从 33.3%放到 0 结束，然后进行剪丝。剪丝的顺序为：先剪折线筋转向器钢板、再端部钢绞线。在放张过程中宜均匀缓慢、横向及两端对称放松锚固装置，防止 4 个千斤顶不同步造成梁体裂缝。放张结束后及时对箱梁反拱值进行测量。 5 总结5.1 施工总结施工总结折线配筋先张梁施工中的三项关键技术为：弯起器设计、张拉台座设计及张拉和放张工艺。弯起器设计关系到结构受力和施工难易程度及造价。弯起器的设计应该能适应折线预应力筋张拉时的纵横向转动，使之仅承受拉力；能适应放张时随梁体的压缩而纵向移动。为了降低造价，弯起器梁体以下重复利用部分应坚固耐用，且操作简便安全；埋
15、入梁体的一次性使用部分应尽量减少成本。折线预应力筋要同时穿过导向装置、端模及张拉横梁，为了保证折线筋位置准确，可适当把端模和张拉横梁的穿丝孔做的大些。5.2 监理总结监理总结钢绞线穿束完成后，现场监理认真检查钢绞线端部失效管封堵情况，防止进入水泥浆。把箱梁顶板负弯矩波纹管定位和锚具安装作为监理现场控制的另外一个重点。波纹管安装固定后，要求小心防护，特别注意防止电焊火星及火花对波纹管壁的损坏。浇筑混凝土时，注意不使振捣棒直接接触波纹管，防止波纹管被损坏。施工时穿入软塑料管，并在浇筑时经常抽动，防止漏浆导致阻塞。 1、折线预应力筋要同时穿过导向装置、端模及张拉横梁，为了保证折线筋位置准确，可适当把
16、端模和张拉横梁的穿丝孔做的大些。2、弯起器设计：能适应折线预应力筋张拉时的纵横向转动，使之仅承受拉力。能适应放张时随梁体的压缩而纵向移动。弯起器梁体下重复利用部分应坚固耐用，且操作简便安全。弯起器埋入梁体的一次性使用部分应尽量减少成本。3、施工过程中注意安全，张拉时正对钢筋梁端严禁站人。4、折线配筋先张梁的三项关键技术：弯起器、张拉台座设计及张拉和放张工艺。5、先张梁耐久性好、社会效益显著。但需要批量预制才能降低张拉台座摊销成本。6、弯起器设计关系到结构受力和施工难易程度及造价，现阶段弯起器的标准化、规范化程度不够，应加大这方面试验研究，并制定相关构造标准。弯起器应制作简单、安装拆除方便、传力可靠、局部摩阻损失小。7、弯起器预应力筋通过孔中打入高强衬套，可大大减小预应力筋和弯起器之间的摩擦阻力。
